Refracción unidimensional

El ojo humano

El ojo humano es sensible a la luz de longitud de onda comprendida Entre los 380 y los 700 nm. La luz atraviesa la córnea y penetra por la Abertura de la pupila para incidir sobre la lente del cristalino.
Éste posee una curvatura variable controlada por los músculos ciliares y Refracta la luz dirigiéndola hacia la retina, en el fondo del ojo. La retina posee células fotosensibles (conos y bastones)
Capaces de generar impulsos nerviosos que, a través del nervio óptico, llegan al cerebro para ser convertidos en sensaciones visuales.

Un ojo normal con el cristalino totalmente relajado enfoca sobre la Retina los rayos paralelos procedentes de un objeto lejano. Si el objeto se Aproxima debe aumentarse la curvatura del cristalino para conseguir el enfoque. El proceso se llama acomodación y existe una distancia mínima, Denominada punto próximo, por debajo de la cual no es posible enfocar Sobre la retina. En un ojo sano se toma como 25 cm, aunque varía con los Individuos y la edad.

Con frecuencia, el sistema córnea-
Cristalino es incapaz de situar las imágenes sobre la retina dando lugar A defectos en la visión.
Los más corrientes son:



Miopía

Las imágenes de objetos lejanos quedan delante de la retina. Se corrige con Lentes divergentes de potencia adecuada



Hipermetropía

Las imágenes de objetos lejanos quedan detrás de la retina. Para su corrección Se utilizan lentes convergentes



Astigmatismo

Es debido a defectos en la esfericidad de la córnea. Se corrige con lentes Cilíndricas.



Presbicia

También Conocida como vista cansada, consiste en el aumento del punto próximo como Consecuencia de la pérdida de flexibilidad del cristalino con la edad.

Frente de onda:
Superficie constituida por puntos en los que las Oscilaciones se encuentran en fase y son alcanzados por la onda en el mismo Instante

Rayo luminoso

Dirección en la que se propaga la energía de la Onda. En un medio homogéneo e isótropo los rayos son siempre perpendiculares a Los frentes de onda . Un rayo luminoso es una abstracción física que permite Simplificar las expresiones y las representaciones geométricas de la Óptica. Un haz luminoso es un conjunto de rayos que parten de o se dirigen a Un mismo punto.

Leyes de la Óptica Geométrica

2.1.: Propagación rectilínea De la luz

En el vacío y en los medios homogéneos Transparentes la luz se propaga en línea recta

Esta ley permite explicar fácilmente la Formación de sombras y penumbras, los eclipses, etc., pero Deja de ser válida cuando el tamaño de los objetos iluminados es comparable a La longitud de onda y cobran importancia los efectos de difracción.

2.2.: Reflexión de la luz (fig.2)

 El rayo incidente, el Rayo reflejado y la normal a la superficie de separación entre los dos medios Están en el mismo plano (plano de incidencia).

El ángulo de incidencia Es igual al ángulo de reflexión:

2.3.: Refracción de la luz (fig.2)



El Rayo incidente, el rayo refractado y la normal están en el mismo plano

 El cociente de los Senos de los ángulos de incidencia y de refracción es igual a la razón de las Velocidades de la luz en los medios correspondientes:

Cuando La luz pasa de un medio a otro de menor índice de refracción, el rayo Refractado se aleja de la normal tanto más cuanto mayor es el ángulo de Incidencia. Existe un valor de éste denominado ángulo límite (


L )

para el que el rayo refractado es Tangente a la superficie de separación y determina que para todo i>


L no habrá luz refractada

El fenómeno se conoce como reflexión total

Convenio de signos:

 Todas las distancias se miden desde la superficie de separación.

 La distancia objeto es positiva si el objeto se encuentra en el mismo lado de La superficie del que provienen los rayos incidentes.

 La distancia imagen es positiva si la imagen se encuentra en el mismo lado de La superficie que los rayos emergentes.

 El radio de curvatura es Positivo si el centro de curvatura se encuentra en el mismo lado que los rayos Emergentes.

- El tamaño del objeto o de la imagen es positivo si éstos se sitúan por encima del eje óptico.

Imágenes obtenidas por Reflexión

Podemos Ver los objetos que carecen de luz propia gracias a la luz que reflejan. La Reflexión puede ser difusa o especular.
La primera se produce Cuando la superficie del objeto es irregular y los rayos son reflejados en Múltiples direcciones. La segunda es característica de las superficies muy Pulidas o espejos, en los que los rayos son reflejados en una dirección única. En lo sucesivo nos referiremos a la reflexión especular.