Este documento describe los principios físicos de la óptica, incluyendo la refracción de la luz, el índice de refracción, y cómo las lentes convexas y cóncavas funcionan para converger y diverger los rayos de luz. También explica cómo funciona la visión humana a través de la estructura del ojo, la acomodación, y posibles errores de refracción como la miopía, hipermetropía y astigmatismo.

2. PRINCIPIOS
FISICOS DE LA
OPTICA

3. Refracción de la luz
La desviación de los rayos de luz al atravesar una superficie de contacto
inclinada se conoce como refracción.
Índice de refracción de una sustancia transparente. Corresponde a la
relación entre la vel. De luz por el aire y por dicha sustancia
Los rayos de luz se propagan a una vel. De 300mil kms/s, viajan con
mayor lentitud a través de solidos y líquidos transparentes.
Si la luz atraviesa algo transparente con vel. De 200mil kms/s, el IRST será
de: 300mil/200mil= 1.5
Si la superficie que atraviesa es perpendicular solo disminuye su vel. Y
reduce la long. De onda, no cambia de dirección. No sufren refracción.
Si forma un ángulo con el rayo de luz, los haces de luz cambian de
dirección a ser perpendicular con el plano formado, esto si los IR son
diferentes.

4. *La magnitud de los rayos luminosos aumenta en función de:
 El cociente entre los índices de refracción de los dos medios
transparentes
 El grado de angulación existente entre el limite de los medios y el
frente de onda que entra

5. Aplicación de los principios de la
refracción a las lentes
Una lente convexa concentra los rayos de luz. Los rayos que inciden
en el centro chocan exactamente perpendicular contra su superficie,
mientras tanto no sufren refracción; y los mas externos se desvían hacia el
centro, terminando en un punto focal.
Esto se denomina CONVERGENCIA de los rayos.
Una lente cóncava dispersa los rayos de luz. Los rayos que entran a los
bordes penetran en la lente primero que los del centro, esto hace que
estos rayos DIVERJAN de los que atraviesan en centro.

6. Una lente cilíndrica desvía los rayos de luz en un solo plano:
comparación con las lentes esféricas.
Las lentes cilíndricas desvían los rayos en sus
dos caras, se produce en un solo plano. Los
rayos de luz paralelos se desvían a una línea
focal. Las esféricas sufren una refracción por
todos sus bordes hacia el rayo central
dirigiéndose a un punto focal.

7. Dos lentes cilíndricas en ángulo recto equivalen a una lente
esférica.
La vertical provoca la convergencia de los rayos que atraviesan sus 2 caras
y la horizontal la convergencia de los rayos superiores e inferiores

8. Distancia focal de una lente
Distancia de una lente a la que los rayos paralelos convergen en un punto
focal común detrás de una lente convexa.
Distancia focal de la lente para los rayos paralelos(f)
Distancia desde la lente a la fuente puntual de luz (a)
Distancia al foco desde el otro lado de la lente (b)
Mayor poder dióptrico que las precedentes,
cuanto mas potente sea la lente, mas cerca
de ella queda el punto focal.
Es posible concentrar los rayos paralelos
y los divergentes a la misma distancia,
siempre que cambie su convexidad

9. Formación de una imagen por una
lente convexa
Cualquier objeto situado delante de la lente será un mosaico de fuentes
puntuales de luz( brillantes, tenues y dif. color). Cada fuente puntual en
el objeto llega a un foco puntual en el lado opuesto de la lente, haciendo
que el objeto se pueda proyectar al revés del objeto original, método que
utiliza la lente de una cámara para enfocar las imágenes sobre la película.

10. Poder dióptrico de una lente
Cuanto mas amplia sea la desviación de los rayos luminosos por una lente,
mayor es su <poder dióptrico> o poder de refracción. Se mide en
dioptrías. En una lente convexa será igual a un metro, dividido por su
distancia focal. Ej. 1/.5=2
El poder dióptrico de una lente cóncava dispersan los rayos en la misma
proporción que una lente convexa de 1 dioptría los reúne.
Lo mismo para las cilíndricas, salvo por su eje. Cilíndricas: +. De tipo
Cóncavo: -.
Si la línea enfocada es horizontal, su eje es de 0°. Si es vertical será de 90°.
 Las lentes cóncavas <neutralizan> el poder dióptrico de las convexas.
[Si se coloca una lente cóncava de 1 dioptría justo delante de una convexa de 1 dioptría,
esto crea un sistema de lentes con poder dióptrico nulo].

12. Óptica del ojo
El ojo equivale a una cámara fotográfica desde el punto de vista óptico.
Posee sistema de apertura: pupila, y una retina correspondiente a película.
El sistema ocular de lentes esta compuesto por 4 superficies de refracción:
1. Separación entre aire y cara anterior de la cornea.
2. Separación entre la cara posterior de la cornea y el humor acuoso.
3. Separación entre el humor acuoso y la cara anterior del cristalino.
4. Separación entre la cara posterior del cristalino y el
humor vítreo.
Reducción del ojo.
Todas las superficies como una sola lente.
La cara anterior de la cornea aporta aprox. 2/3,
debido al índice de refracción es distinto( aire: córnea)
y el poder del cristalino solo es de 20 dioptrías; es
importante su curvatura puede aumentar
notablemente permitiendo la <ACOMODACION.

13. Formación de una imagen en la retina.* El cerebro esta entrenado para
invertir la imagen.
La acomodación varia hasta unas 14 dioptrías mas(niños). Cambiando
de forma a una mas convexa, esto lo consigue por su capsula y ligamentos
suspensorios que se fijan en torno al cristalino y en el perímetro del globo
ocular, se mantienen tensos por sus inserciones en la coroides y en la
retina. También fijo en el M. ciliar, que posee fibras musculares lisas, que
al contraerse arrastran a los ligamentos hacia la cornea relajando al
cristalino que adquiere una forma mas esférica.

14. Acomodación controlada por
nervios parasimpáticos
 El musculo ciliar esta controlado por señales parasimpáticas
transmitidas desde el núcleo del 3er par en el tronco del
encéfalo, su estimulación contraerá los dos tipos de fibras
que componen el M. ciliar, y propicia el grosor de este y su
poder dióptrico. Para mantener un objeto distante que se
aproxima constantemente enfocado se requiere de mas
impulsos parasimpáticos.
 La capacidad que posee el cristalino de modificar su forma
se va perdiendo con la edad. A su perdida total se le conoce
como presbicia.

15. Diámetro pupilar
La función principal del Iris es el incrementar o disminuir la
cantidad de luz. La pupila puede reducirse hasta 1.5 mm y
ampliarse hasta 8mm de diámetro.
La profundidad de foco del sistema cristalino aumenta cuando
disminuye el diámetro pupilar. Debido a que casi todos los rayos
atraviesan en centro del cristalino.

16. Errores de Refracción
Emetropía. Rayos de luz paralelos procedentes
de objetos lejanos quedan enfocados en la
retina cuando el M. ciliar esta relajado.
Para los obj. cercanos se debe de contraer
el M. ciliar(acomodación).
Hipermetropía. Globo ocular es demasiado
corto, el sistema de lentes relajado no desvía
lo suficiente los rayos de luz paralelos como
para que se enfoquen en el momento de
alcanzar la retina.
Miopía. Globo ocular demasiado largo. Cuando
el M. ciliar esta relajado los rayos provenientes
de objetos lejanos quedan enfocados delante
de la retina. Hay un limite para la visión
nítida<punto lejano>

17. Corrección de Miopía y de la
Hipermetropía
Si la superficie ocular de refracción posee demasiado poder dióptrico, esto
se puede neutralizar colocando delante del ojo una lente cóncava esférica,
que provocara la divergencia de los rayos. Miopía
Si el sistema de lentes es demasiado débil se puede corregir añadiendo
poder dióptrico con una lente convexa delante del ojo. Hipermetropía
La lente necesaria para esto se determina por ensayo y error

18. Astigmatismo. Error de la refracción ocular que hace que la imagen
visual de un plano quede enfocada a una distancia diferente de la que
corresponde a su plano perpendicular. Obedece a una curvatura de la
cornea demasiado grande en uno de los planos del ojo. El poder de
acomodación del ojo nunca es capaz de compensar el astigmatismo
porque su acción cambia la curvatura del cristalino aproximada/m lo
mismo en ambos planos y este requiere en cada uno de los planos un
grado diferente de acomodación.
Cataratas. Consiste en una o varias zonas turbias u opacas en el
interior del cristalino. Desnaturalización y coagulación de
proteínas son las etapas de esta.

19. La corrección en el astigmatismo consiste en encontrar una lente
esférica que sea capaz de corregir el foco en uno de los dos planos de la
lente astigmática. Y para el error restante se recurre a una lente cilíndrica.
Con las lentes esféricas delante del ojo astigmático se ven un juego de
barras paralelas nítidas , pero también se ven borrosas el grupo
perpendicular. Se buscan las lentes cilíndricas adecuadas para este eje
hasta que se vean todas las barras. Se hace una lente combinando la
esférica con la cilíndrica en el eje correspondiente
Corrección de las anomalías ópticas
mediante el uso de lentillas.
Se colocan hasta acoplarlas perfectamente con la cara anterior de la
cornea, que se fijan mediante una película de liquido lagrimal.
Estas lentillas anulan casi por completo la refracción que se produce
normalmente en la cornea(queratocono).
Ventajas:
-Gira con el ojo, campo de visión mas amplio
-Ejerce escasos efectos sobre las dimensiones del objeto observado

21. Agudeza visual
El diámetro de la retina es de 11 micrómetros. El diámetro
medio de los conos en la fóvea de la retina(porción central) es
de 1.5 micrómetros que es donde la visión esta mas
desarrollada. Una persona puede distinguir dos puntos
separados si su centro queda mínimo a 2 micrómetros de
distancia en la retina. La fóvea mide menos de
500micrometros de diámetro, la agudeza visual máxima ocupa
menos de 2grados del campo visual. Fuera de esta zona de
pierde agudeza poco a poco, debido a las conexiones de conos
y bastones a las fibras del N. Óptico en las zonas no foveales de
la retina. La agudeza normal es de 25 segundos de ángulo
entre dos puntos distintos, se identifican como 2 puntos.

22. Procedimiento para determinar agudeza visual.
Tabla que consta de letras de diferente tamaño colocadas a
6m. La visión es normal( de 20/20) si puede ver bien las letras
de dimensiones que debería de ver a esa distancia. Cuando no
se alcanzan a ver las letras de esa distancia se aumenta las
dimensiones de las letras hasta que llegue a visualizar
correctamente las letras. Si se muestran letras capaces de ver
a 60m y apenas se visualizan, esta visión seria de 20/200.

23. Determinación de la distancia de
un objeto al ojo. Percepción de la
profundidad
Percepción de la profundidad. Capacidad para determinar una distancia
Se percibe la distancia por 3 medios fundamentales:
 El tamaño que poseen las imágenes de los objetos conocidos sobre
la retina.- Se conoce una referencia
 El efecto del movimiento del paralaje.- Movimiento de cabeza de un
lado a otro para ver objetos lejanos.
 El fenómeno de la estereopsia: visión binocular.- Inútil para la
percepción de profundidad a distancias mayores de 30m.

25. Oftalmoscopio
Con este instrumento se puede observar dentro del ojo de otra persona y
ver la retina con claridad. Funcionamiento:
Si en la retina hay un punto de luz brillante, los rayos divergen desde el
hacia el sistema ocular de lentes. Después de atravesarlo son paralelos
entre si. Al entrar en contacto con el ojo emétrope de otra persona, se
concentra de nuevo en un foco puntual de la retina, porque a ella también
queda a una distancia focal por detrás de la lente. Cualquier punto en la
retina del observado se proyecta a un punto focal en la retina del
observador

26. Sistema humoral del ojo: líquido
intraocular
El ojo esta relleno de este liquido que mantiene una presión suficiente en
el globo ocular para que siga estando dilatado. Se divide en 2
componentes: Humor acuoso, delante del cristalino. Liquido que circula
con libertad. Su balance regula el volumen y presión del liq. Intraocular.
Humor vítreo, detrás del cristalino. Masa gelatinosa

27. Formación del humor acuoso
-Se forma a una velocidad media de 2 a 3 microlitros por
minuto.
-Se segrega por los procesos ciliares, pliegues lineales que
sobresalen desde el cuerpo ciliar hacia el espacio que queda
detrás del iris donde se fijan los ligamentos del cristalino y el
M. ciliar.
-El área que posee la superficie de los procesos ciliares mide
unos 6cms2 en cada ojo.
-Se forma por un mecanismo por el ep. de los procesos
ciliares, que comienza con transporte activo de sodio hacia
los espacios que quedan entre las células. Su paso arrastra a
los iones cloruro y bicarbonato para la neutralidad. Esto
provoca el desplazamiento osmótico del agua desde los
capilares. Luego aa’s, acido ascórbico y glucosa atraviesan el
epitelio

29. Presión intraocular
La presión intraocular media es de 15mm Hg,+/- 2mm Hg.
Tonometría. Se realiza aplicando una pequeña presión sobre el
embolo central de un tonómetro, empujando la porción de la cornea
La magnitud del desplazamiento queda patente en la escala
del tonómetro.
Su nivel queda determinado por la resistencia a la salida del humor hacia el
Conducto de Schlemm.
La cantidad de liquido que abandona el ojo a través del
Conducto de Schlemm suele suponer un promedio de 2.5

30. Mecanismo de limpieza para el liquido intraocular. Cuando existe un
gran numero de partículas hay probabilidades de que se acumulen en
los espacios trabeculares, que pueden impedir una reabsorción en la
cámara anterior, lo que origina, glaucoma, sobre las laminas
trabeculares existen células fagociticas y por fuera del conducto hay
una capa intersticial con una gran cant. De células
reticuloendoteliales dotadas de capacidad para fagocitar desechos
 En la glaucoma la presión intraocular asciende hasta un nivel
patológico, 60 o 70 mm Hg, causa ceguera en un plazo de días u
horas. Las presiones por encima de 25 a 30mmHg pueden provocar
perdida de visión si se mantiene prolongado. Al subir la presión los
axones del N. Óptico quedan comprimidos, esto lleva a la ausencia
de nutrición para las fibras. Se puede tratar poniendo en el ojo un
colirio que contenga un fármaco capaz de absorber o reducir la
secreción del humor acuoso, si fracasa, se abren los espacios
trabeculares para reducir la presión.

31. Gracias