domingo, 17 de noviembre de 2013
viernes, 15 de noviembre de 2013
Videos Educativos para los Temas de Lentes
Video de Lentes y Espejos
1 Lentes y espejos
2 Lentes Convergentes y Divergentes
3 Lentes
4 Espejos Cóncavo
5 Reflexión en espejos convexos y cóncavos
Video de imágenes reales o virtuales
1Imagen Real
Video de Defectos de la Visión
1Defectos de la Visión
2 Astigmatismo
3 Miopía
4 Hipermetropía
1 Lentes y espejos
2 Lentes Convergentes y Divergentes
3 Lentes
4 Espejos Cóncavo
5 Reflexión en espejos convexos y cóncavos
Video de imágenes reales o virtuales
1Imagen Real
Video de Defectos de la Visión
1Defectos de la Visión
2 Astigmatismo
3 Miopía
4 Hipermetropía
Astigmatismo
Es una alteración en la maduración de la visión, que consiste en la pérdida parcial de la visión en uno ó ambos ojos , es un ojo que no ha aprendido a ver.
Si el ojo tiene una córnea deformada (como si la córnea fuese esférica con una superficie cilíndrica superpuesta) los objetos puntuales dan como imágenes líneas cortas.
Este defecto se llama astigmatismo y para corregirlo es necesario una lente cilíndrica compensadora.
Si el ojo tiene una córnea deformada (como si la córnea fuese esférica con una superficie cilíndrica superpuesta) los objetos puntuales dan como imágenes líneas cortas.Este defecto se llama astigmatismo y para corregirlo es necesario una lente cilíndrica compensadora.
Presbicia
La presbicia también denominada vista cansada, es un defecto de la vista que consiste en la disminución de la capacidad de enfoque del ojo ( el cristalino disminuye su poder de adaptación ).
Esto sucede a partir de los 40 – 45 años de edad. Como consecuencia existe dificultad para ver nítidamente los objetos cercanos. Los síntomas suelen ser: dificultad para la lectura , visión de objetos próximos, fatiga ocular, dolor de cabeza…..
Este defecto se puede corregir con el uso de gafas , lentes de contacto progresivas, y por medio de cirugía refractiva (cirugía con láser , lentes intraoculares multifocales ó monovisión ( un ojo adaptado para lejos y otro para cerca ).
Vista cansada.
Con el paso de los años se reduce la capacidad de adaptación del cristalino (pierde flexibilidad) y aumenta la distancia a la que se encuentra el punto próximo.
Este defecto se llama presbicia y se corrige con lentes convergentes.
Esto sucede a partir de los 40 – 45 años de edad. Como consecuencia existe dificultad para ver nítidamente los objetos cercanos. Los síntomas suelen ser: dificultad para la lectura , visión de objetos próximos, fatiga ocular, dolor de cabeza…..
Este defecto se puede corregir con el uso de gafas , lentes de contacto progresivas, y por medio de cirugía refractiva (cirugía con láser , lentes intraoculares multifocales ó monovisión ( un ojo adaptado para lejos y otro para cerca ).
Vista cansada.
Este defecto se llama presbicia y se corrige con lentes convergentes.
Hipermetropía
Es un defecto de convergencia del sistema óptico del ojo. El foco imagen del ojo está detrás de la retina cuando el ojo está en actitud de descanso sin empezar la acomodación. El foco está fuera del globo ocular. El ojo miope cuando está en reposo (sin iniciar la acomodación), tiene la lente del cristalino muy poco convergente.
Para ver los objetos situados en el infinito tiene que realizar acomodación. Ve bien a lo lejos pero para hacerlo ya gasta recorrido de acomodación.
Tiene el punto próximo más lejos que el ojo normal (más de 25 cm) porque "gasta antes" el recorrido de acomodación que es capaz de hacer.
El punto remoto es virtual y está detrás del ojo.
La hipermetropía se corrige con lentes convergentes. En algunos casos se corrige al crecer la persona y agrandarse el globo ocular.
Para ver los objetos situados en el infinito tiene que realizar acomodación. Ve bien a lo lejos pero para hacerlo ya gasta recorrido de acomodación.Tiene el punto próximo más lejos que el ojo normal (más de 25 cm) porque "gasta antes" el recorrido de acomodación que es capaz de hacer.
El punto remoto es virtual y está detrás del ojo.
La hipermetropía se corrige con lentes convergentes. En algunos casos se corrige al crecer la persona y agrandarse el globo ocular.
Miopía
Miopía. El ojo miope tiene un sistema óptico con un exceso de convergencia.
El foco está delante de la retina cuando el ojo está relajado, sin efectuar acomodación, y al alcanzar la máxima acomodación está más cerca del cristalino que en el ojo normal.
La persona miope no ve bien de lejos. Al estar el punto focal del ojo más cerca de la córnea que en un ojo normal, los objetos situados en el infinito forman la imagen delante de la retina y se ven borrosos. Empiezan a verse bien cuando están cerca (en el punto remoto).
Del punto remoto al punto próximo realiza acomodación como el ojo normal. En consecuencia: El punto remoto y el punto próximo están más cerca que en el ojo normal.
Para corregir la miopía se necesitan lentes divergentes: divergen los rayos que llegan.
El foco de las lentes divergentes empleadas para corregir la miopía debe estar en el punto remoto para que los rayos que salen de ellas se enfoquen en la retina.
El foco está delante de la retina cuando el ojo está relajado, sin efectuar acomodación, y al alcanzar la máxima acomodación está más cerca del cristalino que en el ojo normal.
La persona miope no ve bien de lejos. Al estar el punto focal del ojo más cerca de la córnea que en un ojo normal, los objetos situados en el infinito forman la imagen delante de la retina y se ven borrosos. Empiezan a verse bien cuando están cerca (en el punto remoto).
Del punto remoto al punto próximo realiza acomodación como el ojo normal. En consecuencia: El punto remoto y el punto próximo están más cerca que en el ojo normal.
El foco de las lentes divergentes empleadas para corregir la miopía debe estar en el punto remoto para que los rayos que salen de ellas se enfoquen en la retina.
Defectos de la Visión
El sistema óptico del ojo recoge los rayos que salen divergentes del objeto y los hace converger en la retina. El ojo identifica la posición que ocupa un objeto en el lugar donde convergen las prolongaciones del haz de los rayos divergentes que llegan. Estas prolongaciones no coinciden con la posición real del objeto. En este punto es donde se forma la imagen virtual del objeto.
El sistema óptico del ojo es el que recoge los rayos divergentes del espejo, y el cerebro interpreta los procedentes de detrás del espejo. El condicionamiento de la convergencia de los ejes de visión, se ha de tener en cuenta en el planteamiento de una imagen virtual, con diferentes objetos, el efecto estereoscópico tiene lugar con variaciones relativas a la distancia en el cual se encuentran los objetos de los ojos.
Una imagen, mezclando la recepción de los dos ojos hemos de tener una atención especial al objeto, con el objetivo de modificar el ángulo de los ejes de visión de nuestros ojos. La convergencia de los ejes de visión nos da como resultado la captación más definida de la imagen observada, y a la vez que se mantiene la información relativa a la distancia, siendo casi paralelos a los ejes de visión en los objetos lejos y ampliamente divergentes en los objetos más cercanos.
Se ha de tener en cuenta el condicionamiento que lleva el ajustamiento de los ángulos de visión de los ojos: se trata de la automática variación de la distancia focal, que permite mantener la imagen con el enfoque preciso para que la captación de la misma sea la más nítida posible. Es decir, una imagen virtual, se ve como si estuviera dentro del espejo, no se puede formar encima de la pantalla pero puede ser vista cuando se enfoca con los ojos.
El sistema óptico del ojo es el que recoge los rayos divergentes del espejo, y el cerebro interpreta los procedentes de detrás del espejo. El condicionamiento de la convergencia de los ejes de visión, se ha de tener en cuenta en el planteamiento de una imagen virtual, con diferentes objetos, el efecto estereoscópico tiene lugar con variaciones relativas a la distancia en el cual se encuentran los objetos de los ojos.
Una imagen, mezclando la recepción de los dos ojos hemos de tener una atención especial al objeto, con el objetivo de modificar el ángulo de los ejes de visión de nuestros ojos. La convergencia de los ejes de visión nos da como resultado la captación más definida de la imagen observada, y a la vez que se mantiene la información relativa a la distancia, siendo casi paralelos a los ejes de visión en los objetos lejos y ampliamente divergentes en los objetos más cercanos.
Se ha de tener en cuenta el condicionamiento que lleva el ajustamiento de los ángulos de visión de los ojos: se trata de la automática variación de la distancia focal, que permite mantener la imagen con el enfoque preciso para que la captación de la misma sea la más nítida posible. Es decir, una imagen virtual, se ve como si estuviera dentro del espejo, no se puede formar encima de la pantalla pero puede ser vista cuando se enfoca con los ojos.
Formación de Imagen Real
Si delante de una lente convexa se coloca un objeto luminoso, a una distancia mayor que la focal, se formará una imagen real invertida en el lado opuesto de la lente. La posición de la imagen se puede hallar por medio de la ecuación de lentes o utilizando una diagrama de rayos.
Formación de Imagen Virtual
En óptica geométrica, una imagen virtual está formada por la proyección de los rayos reflejados o refractados (según sea el caso de un espejo o lente, respectivamente) en el dispositivo las que convergerán en un punto formando la imagen virtual. (A diferencia de una imagen real que se forma con los rayos reflejados o refractados y no con sus proyecciones).
La distancia focal es positiva para espejos cóncavos y negativa para espejos convexos. El radio de curvatura de cada espejo se define con la letra r. La ubicación de la imagen se encuentra a una distancia di. Las distancias del objeto al espejo, de la imagen al espejo, y la distancia focal están relacionadas entre sí según la siguiente fórmula establecida por Gauss,
 |
| Formación de imágenes es espejos cóncavos (a) y convexos (b) |
En la figura, la línea horizontal sobre la cual se ubican los puntos C y F es el eje principal de cada espejo. En ambos casos tenemos un objeto, situado frente a cada espejo, representado por una flecha derecha de longitud.
La distancia desde la flecha hasta el espejo está representada por do.
Se define la distancia focal f, como aquella que existe entre un punto llamado foco, identificado como F en cada figura, y el vértice del espejo. Esta distancia es igual a la mitad del radio de la superficie esférica y su importancia estriba en que un haz luminoso, que incide sobre el espejo, viajando paralelamente al eje principal, se refleja pasando por este punto, si el espejo es cóncavo, o como si saliera de este punto, si el espejo es convexo.
La distancia focal es positiva para espejos cóncavos y negativa para espejos convexos. El radio de curvatura de cada espejo se define con la letra r. La ubicación de la imagen se encuentra a una distancia di. Las distancias del objeto al espejo, de la imagen al espejo, y la distancia focal están relacionadas entre sí según la siguiente fórmula establecida por Gauss,
El tamaño de la imagen se relaciona con el del objeto a través de la ecuación:
Tipos de Lentes Principales
Las lentes son objetos transparentes (normalmente de vidrio), limitados por dos superficies, de las que al menos una es curva.
Las lentes más comunes se basan en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos diferentes de la lente. Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en gafas, anteojos o lentillas.
Las lentes más comunes se basan en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos diferentes de la lente. Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en gafas, anteojos o lentillas.
También se usan lentes, o combinaciones de lentes y espejos, en telescopios y microscopios.
El primer telescopio astronómico fue construido por Galileo Galilei usando una lente convergente (lente positiva) como objetivo y otra divergente (lente negativa) como ocular.
Clases de Lentes: Convergentes y Divergentes
Convergentes: son más gruesas en el centro que en los extremos. Se representan esquemáticamente con una línea con dos puntas de flecha en los extremos.
Según el valor de los radios de las caras pueden ser: biconvexas (1), plano convexas (2) y menisco convergente (3).
Divergentes: Son más delgadas en la parte central que en los extremos. Se representan esquemáticamente por una línea recta acabada en dos puntas de flecha invertidas.
Según el valor de los radios de las caras (que son dioptrios) pueden ser: bicóncavas (4), plano cóncavas (5) y menisco divergente (6).
En esta foto vemos dos lentes de las que existen en los laboratorios de óptica.
Divergentes: Son más delgadas en la parte central que en los extremos. Se representan esquemáticamente por una línea recta acabada en dos puntas de flecha invertidas.
En esta foto vemos dos lentes de las que existen en los laboratorios de óptica.
Se define además la potencia de una lente como la inversa de su distancia focal imagen P=1/f´ y mide la mayor o menor convergencia de los rayos emergentes, a mayor potencia mayor convergencia de los rayos. La unidad de potencia de una lente es la dioptría, que se define como la potencia de una lente cuya distancia focal es de un metro.
Partiendo de la ecuación fundamental del dioptrio y teniendo en cuenta que al pasar un rayo por una lente atraviesa dos dioptrios, suponemos siempre que la lente está en el aire (n = 1) y llamaremos n al índice de refracción del material con el que está construida la lente.
Aplicando dos veces la ecuación del dioptrio y sumando se obtiene la ecuación fundamental de las lentes delgadas:
1/s´ - 1/s = (n-1) ( 1/R1 - 1/R2 )
Donde R1 y R2 son los radios de curvatura del primer y segundo dioptrio.
A partir de esa ecuación se pueden obtener las expresiones para calcular la distancia focal objeto y la distancia focal imagen.
Por ejemplo haciendo s´=f´ y s = infinito se obtiene:
1/f´ = (n-1) ( 1/R1 - 1/R2 )
En la lentes convergentes el foco imagen está a la derecha de la lente, f´ > 0.
En la lentes divergentes el foco imagen está a la izquierda de la lente, f´ < 0.
Se cumple que: f = -f´
La ecuación fundamental de las lentes se puede resumir en la siguiente expresión:
1/s´ - 1/s = 1/f´
A partir de una construcción gráfica es fácil deducir que el aumento lateral se puede calcular del siguiente modo:
ML = y´/y = s´/s
Formación de Imágenes en las Lentes
Reglas de construcción de imágenes en las lentes.
Las trayectorias de los infinitos rayos que salen de un objeto están definidas por estas reglas:Todo rayo que marcha paralelo al eje óptico antes de entrar en la lente, pasa, al salir de ella, por el foco imagen, F' .
Todo rayo que pasa por el foco objeto, F, llega a lente y se refracta en ella, emergiendo paralelo al eje óptico.
Todo rayo que pasa por el centro óptico (que es el centro geométrico de la lente) no sufre desviación.
Para localizar el punto imagen que de un objeto da una lente, debemos construir por lo menos la trayectoria de dos de los rayos más arriba mencionados. En el punto de cruce se forma el punto imagen:
Espejos
Un espejo es una superficie pulida en la que al incidir la luz, se refleja siguiendo las leyes de la reflexión. Los espejos son objetos que reflejan casi toda la luz que choca contra su superficie debido a este fenómeno podemos observar nuestra imagen en ellos.
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| Reflexión en un espejo plano |
El ejemplo más sencillo es el espejo plano. En este último, un haz de rayos de luz paralelos puede cambiar de dirección completamente en conjunto y continuar siendo un haz de rayos paralelos, pudiendo producir así una imagen virtual de un objeto con el mismo tamaño y forma que el real.
La imagen resulta derecha pero invertida en el eje normal al espejo.
También existen espejos cóncavos y espejos convexos.
En un espejo cóncavo cuya superficie forma un paraboloide de revolución, todos los rayos que inciden paralelos al eje del espejo, se reflejan pasando por el foco, y los que inciden pasando por el foco, se reflejan paralelos al eje.
En un espejo cóncavo cuya superficie forma un paraboloide de revolución, todos los rayos que inciden paralelos al eje del espejo, se reflejan pasando por el foco, y los que inciden pasando por el foco, se reflejan paralelos al eje.
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