ENFERMEDADES OPTICAS DEL OJO HUMANO - CORECCIÓN CON LENTES

ENFERMEDADES OPTICAS DEL OJO HUMANO - CORECCIÓN CON LENTES

1. • Explicación del funcionamiento del dispositivo desde la física

   • Breve descripción del ojo humano: El ojo es un órgano visual que detecta la luz y la convierte en impulsos electroquímicos que viajan a través de neuronas por el nervio óptico.
   • posee una lente llamada cristalino, que es ajustable según la distancia; un diafragma, que se llama pupila, cuyo diámetro está regulado por el iris, y un tejido sensible a la luz, que es la retina. La luz penetra a través de la pupila, atraviesa el cristalino y se proyecta sobre la retina, donde se transforma, gracias a unas células llamadas fotorreceptoras, en impulsos nerviosos que se trasladan, a través del nervio óptico, al cerebro
   • Para que los rayos de luz que penetran en el ojo se puedan enfocar en la retina, se deben refractar. La cantidad de refracción requerida depende de la distancia del objeto al observador.
   • Un objeto distante requerirá menos refracción que uno más cercano. La mayor parte de la refracción ocurre en la córnea, que tiene una curvatura fija. Otra parte de la refracción requerida se da en el cristalino. El cristalino puede cambiar de forma, aumentando o disminuyendo así su capacidad de refracción. Al envejecer, el ser humano va perdiendo esta capacidad de ajustar el enfoque
   • !CóMO FUNCIONA EL OJO HUMANO!
     • El ojo recibe los estímulos luminosos procedentes del entorno. La luz atraviesa los medios transparentes y la lente del ojo, formando una imagen invertida sobre la retina.
     • PUpila e iris
       • El iris es un diafragma circular que regula la cantidad de luz que ingresa en el ojo. Presenta un orificio central de unos 3 mm de diámetro, la pupila.  Ésta se adapta a la intensidad de la luz.  Si la luz es intensa, la pupila se contrae (miosis), si la luz es escasa, la pupila se dilata (midriasis).
       • Córnea y cristalino*
         • La córnea es la estructura hemisférica y transparente localizada en la parte anterior del ojo que permite el paso de la luz y protege al iris.  El cristalino está detrás de la córnea, tiene forma biconvexa y funciona como la lente u objetivo del ojo.
         • Cuando un rayo de luz pasa de una sustancia transparente a otra, su trayectoria se desvía: este fenómeno se conoce con el nombre de refracción. La luz se refracta en la córnea y el cristalino y se proyecta sobre la retina.
         • Retina
           • En la retina están las células visuales, por lo que se la puede comparar a una película fotosensible. Estas células son capaces de captar la luz visible que es solo una pequeña parte del espectro electromagnético.
           • Acomodación
             • Los rayos de luz que penetran en el ojo deben enfocarse exactamente sobre la retina para que la imagen obtenida sea nítida.
             • El proceso mediante el cual los rayos luminosos procedentes tanto de objetos cercanos como lejanos se enfocan con exactitud sobre la retina se llama acomodación.
             • Si el músculo ciliar se contrae, el cristalino se hace más esférico y aumenta su poder de refracción, lo cual permite enfocar la luz procedente de objetos cercanos. Cuando el músculo ciliar se relaja, el cristalino se hace menos esférico, disminuye su poder de refracción, lo cual nos permite ver con nitidez objetos lejanos.
   • LENTES
     • Principales defectos y enfermedades del ojo humano
       • Miopía
         • La miopía es un defecto del ojo en el que el punto focal se forma delante de la retina, en lugar de en la misma retina como sería normal. Esta anomalía ocasiona dificultad para ver de lejos. El sujeto verá mal todo aquel objeto situado a partir de una cierta distancia.
         • La causa más frecuente de miopía es un aumento en el diámetro anteroposterior del globo ocular. También puede ser debida a un aumento de la capacidad de refracción del cristalino o al aumento en la curvatura de la córnea. Puede definirse también como un exceso de potencia de refracción de los medios transparentes del ojo con respecto a su longitud, por lo que los rayos luminosos procedentes de objetos situados a cierta distancia del ojo convergen hacia un punto anterior a la retina.
         • Se trata mediante el uso de gafas correctoras, lentillas, con una intervención quirúrgica con láser (LASIK, PRK) o con la colocación de lentes intraoculares.
         • Hipermetropía
           • La hipermetropía es un defecto del ojo, en el cual los rayos de luz que inciden en el mismo procedentes del infinito, forman el foco en un punto situado detrás de la retina. Se trata por lo tanto de un defecto refractivo inverso al de la miopía.
           • A diferencia de la miopía no es progresiva y tampoco suele producir complicaciones.  Sintomas que produce: dolor de cabeza o cansancio relacionados con el esfuerzo continuado de acomodación que debe realizar el músculo ciliar para lograr un correcto enfoque.
           • En los adultos suele existir déficit de visión cercana y con el paso de los años se puede afectar la lejana. Se trata mediante el uso de gafas correctoras.
           • Astigmatismo
             • Es un defecto de refracción que se produce debido a que existe diferente capacidad de refracción entre dos meridianos oculares y en consecuencia los objetos se ven desenfocados. Generalmente está originado por una curvatura irregular en la zona anterior de la córnea. La superficie de la córnea debe ser simétrica y regular en sus curvaturas, de no ser así se produce el astigmatismo.
             • de tal forma que la refracción del meridiano vertical es diferente a la del horizontal. Se trata mediante la utilización de gafas con lentes correctoras. Puede corregirse mediante el uso de lentes cilíndricas
             • lente cilíndrica
               • Una lente cilíndrica es un tipo de tallado de lente que tiene un perfil cilíndrico por una, o dos de sus caras.
             • Presbicia
               • Consiste en la pérdida progresiva y gradual de la elasticidad del cristalino que se manifiesta por dificultad para ver con claridad los objetos cercanos.
               • Para garantizar una buena visión de los objetos cercanos, el cristalino debe cambiar de forma y hacerse más esférico para aumentar su poder de refracción. Cuando ya no puede hacerlo, la visión cercana se hace borrosa. Sin embargo, la visión de lejos sigue siendo buena.
               • Puede corregirse con el uso de lentes oftálmicas, que realizan el trabajo de convergencia de las imágenes tal como lo hacían antes los ojos
               • Catarata
                 • La catarata es una opacidad del cristalino (la lente del ojo) que pierde su transparencia habitual. 
                 • Como consecuencia la luz penetra con dificultad en el ojo, lo cual ocasiona pérdida de visión progresiva, que puede llegar a ser total, si no se realiza el tratamiento adecuado.
                 •  Este consiste en una intervención quirúrgica mediante la cual se extirpa el cristalino y se coloca en su lugar una lente intraocular.
           • lente convergente
             • Las lentes convergentes (también llamadas convexas o positivas) son aquellas cuyo espesor va disminuyendo del centro hacia los bordes. Es decir, los bordes son más finos.
             • En este caso, los rayos de luz llegan a la lente desde un objeto de manera paralela. La lente hace converger esos rayos (o sea, unirse) en un solo punto llamado foco principal. Las lentes convergentes enfocan los rayos de luz y forman una imagen real de los objetos. 
         • lente divergente
           • una lente divergente (también llamada cóncava o negativa) es aquella cuyo espesor va disminuyendo de los bordes hacia el centro. Es decir, es más gruesa en los bordes. 
           • El ojo miope tiene una lente natural excesivamente positiva. Estas lentes refractan los rayos de luz que llegan a ella de manera que se separan entre ellos o, dicho de otro modo, divergen.Estas lentes forman imágenes virtuales de los objetos, que son más pequeñas que en la realidad.

2. • Evidenciar los fenómenos de reflexión y refracción en el dispositivo presentado.

   • Conceptos Base
     • Para que los rayos de luz que penetran en el ojo se puedan enfocar en la retina, se deben refractar.
     • Refracción
       • refractar: La refracción es el cambio de dirección y lentitud que experimenta una onda al pasar de un medio a otro con distinto índice refractivo.
       • La cantidad de refracción requerida depende de la distancia del objeto al observador.  Un objeto distante requerirá menos refracción que uno más cercano.
       • La mayor parte de la refracción ocurre en la córnea, que tiene una curvatura fija. Otra parte de la refracción requerida se da en el cristalino.
       • Datos Curioso:  El cristalino puede cambiar de forma, aumentando o disminuyendo así su capacidad de refracción. Al envejecer, el ser humano va perdiendo esta capacidad de ajustar el enfoque, deficiencia conocida como presbicia o vista cansada.
     • Reflexión
       • la reflexión ocurre cuando otras ondas del espectro electromagnetico inciden sobre el lente pero debido a sus propiedades de fabricación para proteger a el ojo, estas ondas se reflejan sobre el lente.
   • Ejemplo con un (Lente convergente)

3. • Diagrama de rayos de luz en el dispositivo presentado

   • Para la fabriacion de las lentes se utiliza el mismo rango del espectro visible que percibe el ojo humano, ademas se añade proteccion de ondas que puedan dañar a el ojo.

4. • Ejemplo de un cálculo matemático posible de realizar a partir de la comprensión del dispositivo

   • lente cilíndrica
     • Se trata de una lente tallada con dos superficies cilíndricas dadas por dos radios de curvatura.
     • Potencia del lente
       • Donde n es el índice de refracción del material de la lente. R1 y R2 son los radios de curvaturas de ambas caras.

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