Defectos de la Visión

Miopía

La miopía consiste en la incapacidad de una persona para enfocar sobre la retina los rayos paralelos provenientes de un objeto lejano, porque la imagen del objeto se forma delante de la retina. Es decir, el punto remoto está a una distancia finita, que puede ser de unos pocos metros. La consecuencia es que una persona miope no ve con claridad los objetos situados más allá de este punto.

Para corregir la miopía, se utilizan lentes divergentes, de forma que el foco imagen de la lente coincida con el punto remoto del ojo. La lente divergente origina una imagen derecha, virtual y más pequeña que el objeto, pero más cerca del cristalino, que ahora enfoca sobre la retina. Según esto, los ojos miopes con lentes correctoras verán los objetos de un tamaño más pequeño del que ve un ojo normal.

Hipermetropía

La hipermetropía es el defecto de la visión opuesto a la miopía. Ahora, los rayos provenientes de un objeto próximo al ojo se enfocan en un punto situado detrás de la retina. Una persona hipermétrope no ve con claridad los objetos próximos, mientras que los lejanos, con cierta acomodación, los ve bien.

Este defecto del ojo se corrige con lentes convergentes que formen una imagen derecha, virtual y de mayor tamaño que el objeto, pero más alejada del cristalino para que este forme la imagen real en la retina. Los hipermétropes ven, por tanto, los objetos más grandes de como los vería un ojo normal.

Presbicia

La presbicia se llama también vista cansada. El ojo, debido a la edad, pierde capacidad de acomodación, por lo que los objetos próximos se ven con dificultad. Al igual que la hipermetropía, la presbicia se corrige con lentes convergentes.

Astigmatismo

El astigmatismo es un defecto debido a que la córnea o el cristalino no son perfectamente esféricos, lo que produce que la imagen de un punto sea un trazo. Se corrige con lentes cilíndricas.

Teorías de la Luz

Teoría Corpuscular de la Luz

Fue Newton quien publicó la obra Óptica, que se basó en las ideas sobre reflexión y refracción de Snell y Descartes, y supuso que:

• La luz está formada por unas minúsculas partículas a las que denominó corpúsculos, que son lanzados a gran velocidad por los cuerpos emisores de luz.
• Estos corpúsculos, distintos para cada color y que se mueven con movimiento rectilíneo uniforme, estimulan el sentido de la visión y nos permiten ver a dichos cuerpos.

Esta teoría permitía explicar los siguientes fenómenos: la propagación rectilínea de la luz en un medio, la reflexión y la refracción. Por el contrario, con este modelo no podían abordarse fenómenos tales como la difracción de la luz.

Teoría Ondulatoria de la Luz

Basándose en trabajos de Hooke, Huygens propuso en su obra «Tratado de la Luz» que:

• La luz está formada por pequeñas ondas longitudinales semejantes a las ondas sonoras.
• Para su propagación, utiliza como soporte un medio elástico, denominado éter lumínico.

Esta teoría permitía explicar: la propagación tridimensional de la luz desde un foco puntual, la reflexión, la refracción, la difracción y las interferencias. Contra esta teoría se argumentaba que no se había demostrado la existencia de fenómenos de difracción e interferencias, mientras que las demás propiedades de la luz podían explicarse apelando a su naturaleza corpuscular.

Naturaleza Dual de la Luz

La naturaleza de la luz es dual: su naturaleza ondulatoria se pone de manifiesto al propagarse, así como en los fenómenos de difracción e interferencia, y su naturaleza corpuscular se evidencia al interaccionar con la materia.

Características de las Ondas Electromagnéticas

• Son originadas por cargas eléctricas aceleradas.
• Consisten en la variación periódica del estado electromagnético del espacio.
• No necesitan soporte material para propagarse.
• Los vectores de los campos eléctricos y magnéticos, E y B, varían periódicamente con el tiempo y la posición.
• Los módulos de los vectores E y B en una posición y un tiempo determinados cumplen: E/B=c.
• La velocidad de estas ondas depende del medio de propagación.
• Las ondas electromagnéticas también cumplen las relaciones entre velocidad, longitud de onda y frecuencia: λ=cT, λ=c/f.

Reflexión y Refracción

Cuando una onda luminosa alcanza la superficie de separación de dos medios transparentes de distinta naturaleza, una parte es absorbida, otra parte se refleja, y otra se refracta.

Refracción

• La velocidad de la luz es mayor en el vacío que en los medios materiales.
• En el vacío, la velocidad de las radiaciones luminosas no depende de su longitud de onda, sino que es constante. En los medios materiales sí depende de ella.
• La frecuencia de las radiaciones luminosas es igual en el vacío que en los medios materiales, no así la longitud de onda.

Índice de Refracción

Es la razón entre la velocidad de la luz en el vacío (c) y la velocidad (v) de propagación en este medio.

El Ojo Humano

El ojo humano es esférico con un diámetro igual a 2.5 cm. Está rodeado de una membrana exterior y resistente llamada esclerótica, que se hace transparente por la parte anterior para formar la córnea, y esta da paso a una lente convergente: el cristalino.

El ojo es un sistema óptico formado por un dioptrio, la córnea, y el cristalino. La luz entra en el ojo a través de la córnea; detrás hay un líquido claro, el humor acuoso. La cantidad de luz que entra en el ojo se ajusta mediante un diafragma, el iris, que da color a los ojos. Tiene una abertura, la pupila, cuyo diámetro está controlado por unas fibras musculares; según la intensidad de la luz, se dilata en baja luz y se contrae si es alta.

La mayor parte de la refracción ocurre en la superficie exterior del ojo, donde la córnea está cubierta de una película de lágrimas. El sistema córnea-cristalino enfoca la luz hacia la parte posterior del ojo, la retina, donde se forma una imagen real, invertida y de menor tamaño que el objeto.

La retina está compuesta por millones de receptores, los bastoncillos, que al ser estimulados por la luz envían a través del nervio óptico al cerebro, donde se percibe una imagen. De esta forma, un ojo normal percibe una imagen nítida del objeto.

Cuando el ojo se encuentra relajado, está enfocando al infinito. Para que la imagen de un objeto cercano se forme en la retina, los músculos ciliares modifican la forma del cristalino, variando su distancia focal. Esto es la acomodación, y es limitada, ya que los objetos muy cercanos producen imágenes borrosas.

Para un ojo normal, el punto más cercano que el cristalino puede enfocar o punto próximo es de 25 cm, y el más lejano o punto remoto es el infinito. El punto próximo aumenta con la edad: a los 10 años es de 18 cm y a los 20 años de 40 cm.