biofisica de la visión
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Biofísica de la Visión
El Ojo Humano
Parte Externa del Ojo
Funcionamiento del Ojo
Funcionamiento del OjoLa córnea es una importante porción anatómica del ojo
Localizada al frente del órgano ocular permite el paso de la luz a las porciones interiores Protege al iris y cristalino.El grosor medio de la córnea en los individuos adultos es de 1/2 milímetro mientras que el diámetro oscila en los 11,5 mm
IrisMembrana coloreada y circular del ojo
El iris es la zona coloreada del ojo, ya sea azul, verde, marrón etc. y en su centro se encuentra la pupila, de color negro; la zona blanca que se encuentra alrededor se denomina esclerótica.
Tiene como objetivo poder regular la cantidad de luz que llega a la retina.
Pupila
La pupila es un orificio en la parte central del iris, regulan la
cantidad de luz recibida.
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• Contracción de la pupila.
Pupila contraída.
Pupila dilatada.
Cristalino
Componente del ojo con forma de lente biconvexa que
está situado tras el irisConsiste en permitir enfocar objetos situados a diferentes
distancias Se caracteriza por su alta
concentración en proteínas
Retina
La superficie interna de la cara superior del ojo esta cubierta por la retina.
Alto consumo de oxígeno En su cara externa, está protegida por una capa pigmentaria pardusca y opaca. Está compuesta de dos unidades funcionales :
Suministra nutrición a la retina nerviosa en forma de glucosa y de iones esenciales.
Protege los fotorreceptores retinianos de unos niveles de luz potencialmente dañinos.
Defectos de la Visión
Miopía Defecto de refracción en el que los rayos convergen delante de la retina , visión borrosa de lejos.
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.
Hipermétrope
Defecto de refracción en el que los rayos convergen detrás de la retina. visión borrosa de cerca.La hipermetropía se corrige con lentes convergentes. En algunos casos se corrige al crecer la persona y agrandarse el globo ocular.
Presbicia
También llamada “vista cansada”
Proceso involuntario normal,
el cristalino sufre con la edad un
proceso de esclerosis que le
hace perder progresivamente su
capacidad de acomodar y enfocar
los objetos … se corrige con lentes
convergentes.
Astigmatismo
Defecto de refracción en el que los rayos de
luz no llegan a converger en un punto
imágenes distorsionadas.
Para corregirlo es necesario una lente
cilíndrica compensadora.
La Luz
La luzEs una onda
electromagnética, compuesta por
partículas energizadas llamadas fotones, capaz de ser percibida por el ojo
humano y cuya frecuencia o energía.
Es una banda de energía en el
espectro electromagnético
LA DISTRIBUCIÓN ENERGÉTICA DEL CONJUNTO DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS QUE EMITE O ABSORBE UNA
SUSTANCIA.
Espectro Electromagnético
Fuentes Luminosas
Son los cuerpos que emiten luz por sí mismos. Se distinguen las fuentes incandescentes que además de luz emiten calor de las fuentes luminiscentes que no lo emiten.
Espectro Visible
Región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la
radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible
o simplemente luz.
Fenómenos Luminosos
Fosforescencia
Es el fenómeno en el cual ciertas sustancias tienen la propiedad de absorber energía y almacenarla,
para emitirla posteriormente en forma
de luz.
Fluorescencia
Es la propiedad de una sustancia para emitir luz cuando es
expuesta a radiaciones del tipo ultravioleta, rayos
catódicos o rayos X. Las radiaciones
absorbidas (invisibles al ojo humano), son
transformadas en luz visible.
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BioluminiscenciaLa producción de luz
de ciertos organismos vivos. Es un fenómeno
muy extendido en todos los niveles
biológicos: bacterias, hongos,
protistas unicelulares, celentéreos,
gusanos, moluscos, cefalópodos, etc.
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Iluminación Según la forma en que se comportan al ser iluminados por un rayo de luz, los cuerpos se clasifican en:
Opacos
Cuando no deja pasar la luz
en proporción apreciable.
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Transparentes
Un material presenta transparencia cuando deja pasar
fácilmente la luz.
TraslucidosSe dice del cuerpo a través del cual pasa la luz, pero que no deja ver las cosas que están
detrás de él.
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Fonometría
Es aquella parte de la Física que cuyo objetivo
es la medida de la intensidad de la luz. La unidad de medida de la
intensidad de la luz, es el violle que se define como la intensidad luminosa de
un cm2 de platino en fusión.
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Reflexión de la Luz
Se refiere al fenómeno por el cual un rayo de luz que incide sobre una superficie es reflejado.
Rayo incidente
Rayo reflejado
Punto de incidencia
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Leyes de la Reflexión
• En el plano de una hoja están situados el rayo incidente, el reflejado y la normal.
• El ángulo de incidencia (i) es igual al ángulo de reflexión (r), esto significa que si el ángulo de incidencia con relación a la normal tiene un valor de 23 grados, el ángulo de reflexión será de 23 grados.
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Refracción de la Luz
El cambio de dirección que sufren los rayos luminosos al pasar de un medio a otro, donde su velocidad es distinta,
da lugar a los fenómenos de refracción.
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Leyes de la Refracción
El rayo incidente, el rayo refractado y la normal están en un mismo plano.
La refracción de la luz expresa que, para cada par de medios transparentes, existe una relación
constante entre el ángulo de reflexión y el ángulo de incidencia, que se denomina índice de refracción.
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El Color
Es un fenómeno físico asociado a las infinitas combinaciones de la
luz, relacionado con las diferentes longitudes de onda en la zona visible
del espectro electromagnético, que perciben las personas y animales a través de los
órganos de la visión.
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Tabla de relación entre frecuencias y colores percibidos:
Color Longitud de onda Frecuencia
rojo ~ 625-740 nm ~ 480-405 THz
naranja ~ 590-625 nm ~ 510-480 THz
amarillo ~ 565-590 nm ~ 530-510 THz
verde ~ 520-565 nm ~ 580-530 THz
cian ~ 500-520 nm ~ 600-580 THz
azul ~ 450-500 nm ~ 670-600 THz
añil ~ 430-450 nm ~ 700-670 THz
violeta ~ 380-430 nm ~ 790-700 THz
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Colorimetría
Es la ciencia que estudia la medida de los colores y que desarrolla métodos para la
cuantificación del color, o sea para la obtención de valores
numéricos del color.
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Degradación de la Luz
La luz blanca o visible puede descomponerse
en luces monocromáticas,
siempre que atraviese algún obstáculo que
obligue a las diferentes ondas que constituyen la luz blanca a viajar a velocidades diferentes, por ejemplo un prisma
transparente.
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Prisma Óptico:
Es un objeto capaz de, refractar, reflejar y descomponer la luz en los colores del arco iris.
Generalmente, estos objetos tienen la forma de un prisma triangular, de ahí su nombre.
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Lentes:Una lente es un medio u objeto que concentra o
dispersa rayos de luz.• 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.
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Tipos de Lentes:
Lentes Convergentes
"Son las que reúnen los rayos paralelos al eje en un foco situado en el lado contrario
al de incidencia de los mismos."
BICONVEXA 2 caras esféricas
convexas. Su convergencia es positiva y puede dar imágenes
reales.
PLANOCONVEXA1 cara esférica convexa y 1 cara plana
MENISCO CONVERGENTE1 cara esférica convexa y 1 cara cóncava
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Lentes Divergente
s"Son las que reúnen los rayos paralelos al eje en un foco situado en el mismo lado en
que inciden dichos rayos."
MENISCO DIVERGENTE1 cara esférica
cóncava y 1 cara convexa
PLANOCONCAVA1 cara esférica
cóncava y 1 cara plana
BICONCAVA 2 caras esféricas
cóncavas. Su convergencia es
negativa y da imágenes virtuales
solamente.
La visión y percepción
La visión y percepción son dos procesos dependientes entre sí, pero muy diferentes. Hablamos de visión cuando nos referimos al
hecho físico de recibir y sentir la luz con nuestro aparato ocular.
Podemos estudiar la percepción desde distintos puntos de vista:
PERCEPCIÓN DE LA FORMA PERCEPCIÓN DEL ESPACIO PERCEPCIÓN DEL COLOR
PERCEPCIÓN DEL MOVIMIENTO
La percepción puede ser engañada, ¿cómo? Observa las ILUSIONES ÓPTICAS.