Fenómeno de
refracción
La refracción es el fenómeno que se presenta en un rayo sonoro o luminoso cuando incide oblicuamente sobre la superficie de separación de dos medios, y en virtud del cual el rayo cambia de dirección y velocidad.
Cuando un rayo luminoso incide sobre la superficie que separa dos medios, por ejemplo el aire y el agua, parte de la luz incidente se refleja, mientras que la otra parte se refracta y penetra en el segundo medio. Aunque el fenómeno de la refracción se aplica fundamentalmente a las ondas luminosas los conceptos son aplicables a cualquier onda incluyendo las ondas electromagnéticas.
Se cumplen entonces las leyes deducidas por Huygens que rigen todo el movimiento ondulatorio:
- El rayo incidente, el reflejado y el refractado se encuentran en el mismo plano.
- Los ángulos de incidencia y reflexión son iguales, entendiendo por tales los que forman respectivamente el rayo incidente y el reflejado con la perpendicular a la superficie de separación trazada en el punto de incidencia.
La velocidad de la luz depende del medio que atraviese, por lo que es más lenta cuanto más denso sea el material y viceversa. Por ello, cuando la luz pasa de un medio menos denso (aire) a otro más denso (cristal), el rayo de luz es refractado acercándose a la normal y por tanto, el ángulo de refracción será más pequeño que el ángulo de incidencia. Del mismo modo, si el rayo de luz pasa de un medio más denso a uno menos denso, será refractado alejándose de la normal y, por tanto, el ángulo de incidencia será menor que el de refracción.
La refracción es el fenómeno que se presenta en un rayo sonoro o luminoso cuando incide oblicuamente sobre la superficie de separación de dos medios, y en virtud del cual el rayo cambia de dirección y velocidad.
Cuando un rayo luminoso incide sobre la superficie que separa dos medios, por ejemplo el aire y el agua, parte de la luz incidente se refleja, mientras que la otra parte se refracta y penetra en el segundo medio. Aunque el fenómeno de la refracción se aplica fundamentalmente a las ondas luminosas los conceptos son aplicables a cualquier onda incluyendo las ondas electromagnéticas.
Se cumplen entonces las leyes deducidas por Huygens que rigen todo el movimiento ondulatorio:
- El rayo incidente, el reflejado y el refractado se encuentran en el mismo plano.
- Los ángulos de incidencia y reflexión son iguales, entendiendo por tales los que forman respectivamente el rayo incidente y el reflejado con la perpendicular a la superficie de separación trazada en el punto de incidencia.
La velocidad de la luz depende del medio que atraviese, por lo que es más lenta cuanto más denso sea el material y viceversa. Por ello, cuando la luz pasa de un medio menos denso (aire) a otro más denso (cristal), el rayo de luz es refractado acercándose a la normal y por tanto, el ángulo de refracción será más pequeño que el ángulo de incidencia. Del mismo modo, si el rayo de luz pasa de un medio más denso a uno menos denso, será refractado alejándose de la normal y, por tanto, el ángulo de incidencia será menor que el de refracción.
Difracción: se produce cuando la
onda "choca" contra un obstáculo o penetra por una agujero. La mayor
difracción se produce cuando el tamaño del agujero o del obstáculo son
parecidos a la longitud de onda de la onda incidente.
Estas propiedades de
las ondas sirven para todas las ondas; desde las electromagnéticas (como la
luz, o las ondas de radio o los rayos X) hasta las ondas de presión (sonoras) o
las ondas en el agua o las producidas por los terremotos.
El fenómeno de
difracción se
produce cuando un haz de radiación electromagnética se desvía ligeramente de su
trayectoria. Este fenómeno puede darse al atravesar el haz un medio
transparente limitado por dos caras no paralelas (lo que se denomina un prisma
óptico), al reflejarse el haz en una superficie (llamada red de difracción) o
al atravesar el haz una rendija.
LA LUZ Y LA VISION
La
luz juega un papel muy importante en la visión, ya que cuando llega a un
objeto, la refleja y ese reflejo es el que llega al ojo
La luz en la
única forma de energía que podemos ver, es parecida al calor y hasta la fecha,
nadie sabe bien de qué esta hecha.
Isaac Newton pensó
que estaba formada de partículas a las que llamó “corpúsculos” y el científico
holandés, Christian Huygens creía que estaba hecha de ondas que viajaban en el
espacio. Los científicos de ahora dicen que puede ser una combinación de las
dos.
A las partículas de
luz les pusieron el nombre de “fotones”.
En 1873, James Clerk
Maxwell descubrió que la luz está hecha de ondas vibratorias de campos
magnéticos y eléctricos, o sea que es una forma de radiación.
La luz viene del Sol
y se propaga en el espacio, viaja muy rápido, más o menos a 300 mil kilómetros
por segundo. O sea que la luz del Sol tarda alrededor de 8 minutos en llegar a
la Tierra. ¡Nada en este mundo hasta ahora, viaja más rápido que la luz!
La luz, tiene algunas
características, se puede “doblar” cuando choca contra una superficie como la
del espejo y al hacerlo refleja la imagen. A este fenómeno se le llama reflexión
de la luz.
También se “dobla” al
viajar de una superficie transparente a otra, como sucede cuando se mete la
mano en un recipiente con agua y se ve como si estuviera quebrada, a esto se le
llama refracción de la luz.
Si no hay luz no
vemos, no porque no haya nada que ver, sino porque no hay un reflejo que
proyecte las imágenes para que lleguen al ojo.
Este rayo o reflejo
de luz pasa por la córnea y entra por la pupila, que es el orificio negro que
tenemos al centro del ojo.
La pupila se dilata o
sea que se hace grande, o se contrae, se hace chiquita, en función de la
intensidad de la luz que le llegue.
Cuando el lugar está
oscuro, la pupila se dilata, para dejar pasar mayor cantidad de luz. Si en el
lugar hay mucha luz, la pupila se hace chiquita.
Una característica de
los seres humanos, es que nuestros ojos pueden percibir todos los colores
existentes. Esto es importantes por muchas razones: alegran lo que vemos,
permiten que identifiquemos diferentes cosas y así podamos definir también
nuestros gustos y nos anuncian cuando algo es peligroso, por ejemplo el color
de algunos insectos o plantas, el cambio de color en nuestra piel ante una enfermedad,
los letreros de seguridad o los focos de un semáforo.
Los colores se
producen porque los objetos absorben determinadas longitudes de onda de la luz
y reflejan otras hacia fuera.
Si toda la luz es
absorbida, vemos el negro porque el objeto ya no refleja luz, si el objeto
refleja toda la luz, entonces vemos el blanco.
Los conos de la
retina reconocen diferentes longitudes de onda de la luz que entra al ojo y
según sea, son los colores que vemos. Las ondas de luz más cortas que podemos
ver son las azules, las de onda media son verdes y las de onda larga son rojas.
Los colores primarios
son por tanto el azul, el verde y el rojo, y la combinación de ellos nos
permiten ver miles de tonos distintos que son registrados en el cerebro de
forma individual, es decir cada persona percibe los colores de diferente
manera, pero más o menos todos son iguales.
Cuando una persona
confunden los colores sobre todo el rojo y el verde, es porque tiene una
deficiencia en sus ojos que se llama daltonismo.
RELACION CO PROBLEMAS
VISUALE DEBIDO A LA LUZ
MIOPIA
La miopía se presenta
cuando la luz que entra al ojo se enfoca de manera incorrecta, haciendo que los
objetos distantes aparezcan borrosos. La miopía es un tipo de error de
refracción del ojo.
Si usted sufre de
miopía, tiene problemas para ver objetos que están lejos.
Las personas son
capaces de ver debido a que la parte frontal del ojo puede inclinar (refractar)
la luz y dirigirla hacia la superficie posterior de este órgano, llamada
retina.
La miopía ocurre
cuando la longitud física del ojo es mayor a la longitud óptica.
Esto hace que para
los ojos sea más difícil enfocar la luz directamente sobre la retina. Si los
rayos de luz no se enfocan claramente sobre la retina, las imágenes que usted
ve pueden ser borrosas.
ASTIGMATISMO
Las personas son
capaces de ver debido a que la parte frontal del ojo puede inclinar (refractar)
la luz y dirigirla hacia la superficie posterior de este órgano, llamado la
retina.
Los cambios en la
longitud del ojo o la forma ya sea de la lente o de la córnea hacen que para
los ojos sea más difícil enfocar la luz. Si los rayos de luz no se enfocan
claramente sobre la retina, las imágenes que usted ve pueden ser borrosas.
HIPERMETROPIA
La hipermetropía
(mala visión de cerca), es un error refractivo, lo que significa que el ojo no
refracta o dobla la luz adecuadamente y las imágenes no se enfocan claramente.
Cuando existe una hipermetropía, los objetos distantes usualmente se ven claramente,
pero los cercanos se ven borrosos. Las personas experimentan la hipermetropía en
formas diferentes. Algunas personas pueden no presentar ningún problema con su
visión, especialmente cuando son jóvenes. Otras personas con hipermetropía
considerable, pueden tener una visión borrosa a cualquier distancia, cerca o
lejos. Éste es un desorden de los ojos relacionado con el enfoque de imágenes,
no una enfermedad de los ojos.
VISITA ESTE LINK PARA
UNA MEJOR EXLICACION Y REVISA EL VIDEO :
LA LUZ, LOS COLORES Y
EL OJO
Nuestro sentido de la
visión nos permite distinguir una amplia variedad de colores. La vista
es el sentido que más utilizamos y del que mayor dependencia tenemos en casi
todas las actividades, por lo que raramente nos preguntamos cómo funciona. Para
comprender como percibimos los colores antes que nada debes saber qué son los
colores y cómo se forman.
Los colores representan
las distintas longitudes de onda de esa energía que tan bien conocemos y que
llamamos luz. La luz que nuestro sistema de visión nos permite ver es
apenas una parte del espectro electromagnético. Esta energía que
proviene del Sol en forma natural, abarca desde los rayos cósmicos de más alta
energía, luego los rayos gamma, rayos x, ondas de radio, ultravioletas y hasta
los rayos infrarrojos, en ese orden. La parte que es visible para nosotros se
sitúa entre los rayos ultravioletas y los infrarrojos.
Los colores se
obtienen de la descomposición de la luz visible a nuestros ojos, y comprende lo
que se ha llamado el espectro visual.
Básicamente,
percibimos los colores por las propiedades de cada material que observamos.
Esto hace que se refleje con mayor intensidad la frecuencia de onda
correspondiente al color que percibimos y esto es tomado por nuestros ojos,
cuyo funcionamiento se podría comparar a una cámara de alta complejidad.
Obviamente que hace
falta luz para que todo esto funcione. La luz se refleja en los objetos y llega
a nuestros ojos a través de la cornea para luego pasar a la pupila. Entonces se
refleja una imagen en la retina y en las paredes del globo ocular. Allí es
absorbida por pigmentos de células fotosensibles que reconocen las
diferencias entre las distintas longitudes de onda de luz, es decir, los
colores.
Estos fotoreceptores
convierten la luz en señales electroquímicas que son procesadas por los
circuitos neuronales que se encuentran en la retina y finalmente son enviadas
al cerebro. Así es como podemos diferenciar los colores y tener una percepción
del mundo que nos rodea mediante el sentido de la vista.
DALTONISMO
El problema llega
cuando uno de estos tres tipos de conos falta o funciona defectuosamente. Esto
ocurre mucho más frecuentemente de lo que podríamos pensar (de hecho, un 8% de
la población masculina presenta ceguera para el rojo o el verde). En tal caso,
se presentará el trastorno conocido como daltonismo o ceguera al color. Existen
varios tipos de daltonismo, en función del tipo de cono afectado.
La disfunción más
frecuente es, como acabamos de indicar, la ceguera para el rojo o el verde.
Ésta se da en el 8% de los varones y el 1% de las mujeres (después hablaremos
del porqué de esta diferencia) y afecta bien a los conos responsables del rojo,
bien a los del verde. Al faltar uno de estos conos, las tonalidades de luz que
le deberían corresponder son captadas por el otro, de modo que una persona con
este defecto identifica los dos colores como uno sólo
1 · Visión normal del color.
La percepción del color se debe a unas células situadas en la
retina ocular: los conos. Existen tres tipos de conos, encargados de percibir
cada uno de los tres colores primarios de la luz (el azul, el verde y el rojo).
En una persona normal (no daltónica), la combinación de estos tres colores le
permite discernir una muy amplia gama de tonalidades intermedias.
2 · Ceguera al color
El problema llega cuando uno de estos tres tipos de conos falta o
funciona defectuosamente. Esto ocurre mucho más frecuentemente de lo que
podríamos pensar (de hecho, un 8% de la población masculina presenta ceguera
para el rojo o el verde). En tal caso, se presentará el trastorno conocido como
daltonismo o ceguera al color. Existen varios tipos de daltonismo, en función
del tipo de cono afectado.
La disfunción más frecuente es, como acabamos de indicar, la
ceguera para el rojo o el verde. Ésta se da en el 8% de los varones y el 1% de
las mujeres (después hablaremos del porqué de esta diferencia) y afecta bien a
los conos responsables del rojo, bien a los del verde. Al faltar uno de estos
conos, las tonalidades de luz que le deberían corresponder son captadas por el
otro, de modo que una persona con este defecto identifica los dos colores como
uno sólo.
Menos frecuente es la ceguera para el azul, en la que faltan los
conos responsables de este color y el paciente no es capaz de distinguir entre
los tonos azules y los amarillos.
Estas alteraciones se conocen como dicromatismos, pues el sujeto
que las padece sólo dispone de dos tipos de conos.
Pero también puede suceder que, presentándose los tres tipos de
receptores, alguno de ellos (frecuentemente los del rojo o el verde) sea
anómalo. En este caso lo que ocurrirá será que el paciente podrá distinguir los
colores dentro de un espectro más restringido, pudiendo identificar como
iguales aquellos tonos que para una persona normal resultan bastante parecidos
(aunque siempre diferentes). Presentan, en conclusión, defectos parecidos a los
dicromatismos, pero más leves. En este caso hablaremos de tricromatismos anómalos
o debilidad para el color.
Un último caso, mucho más excepcional es el monocromatismo, en el
que todos los colores se aprecian como distintas tonalidades de un mismo color.
REFERENCIAS
