Uhinak, Islapena, Errefrakzioa, Begiaren Egitura eta Ikusmen Arazoak

Uhinak: Islapena eta Errefrakzioa

Uhin batek bi ingurune banatzen dituen gainazalean eragiten duenean, bere energiaren zati bat gainazal horretan "errebotatzen" du eta jatorrizko ingurunera itzultzen da, eta beste zati bat bigarren ingurunera transmititzen da. Fenomeno horiei islapena eta errefrakzioa deitzen zaie.

1.1 Islapena

Fenomeno hau uhin bat bi inguruneen arteko banaketa-gainazalera iristean lehenengora itzultzen denean gertatzen da:

• Izpi erasotzailea eta islatua, baita normala ere, plano berean daude.
• Eraso-angelua eta islapen-angelua berdinak dira (𝑒̂= 𝑟̂).

1.2 Errefrakzioa

Fenomeno hau uhin bat bi inguruneen arteko banaketa-gainazalera iristean bigarrenera transmititzen denean gertatzen da:

• Izpi erasotzailea eta errefraktatua, baita normala ere, plano berean daude.
• Eraso- eta errefrakzio-angeluen sinuaren eta uhinaren abiaduraren arteko erlazioa konstantea da. Erlazio hori Snell-en legea da: sin 𝑒̂ / sin 𝑟̂´ = v1 / v2

Errefrakzio-indizeak uhin baten 1. inguruneko hedapen-abiaduraren (erasotzailea) eta 2. ingurunekoaren (errefraktatua) arteko erlazioa adierazten du: 𝑛2,1 = v1 / v2.

Uhin elektromagnetikoetarako (argia), indize honek uhinak hutsean duen abiaduraren (c=3x10⁸ m/s) eta hedatzen den inguruneko abiaduraren (v) arteko erlazioa neurtzen du: 𝑛 = c / v

Hau dela eta, Snell-en legea adieraz daiteke errefrakzio-indizeen arabera: sin 𝑖̂ / sin 𝑟̂´ = 𝑛2 / 𝑛1

1.3 Erabateko Islapena

Erabateko islapena argi-izpi batek n1 errefrakzio-indizea baino txikiagoa den n2 errefrakzio-indizea zeharkatzen duenean gertatzen den fenomeno bat da, eta bi inguruneak bereizten dituen gainazalean erabat islatzen da. Muga-angelua erabateko barne-islapena gertatzen den intzidentziaren gutxieneko angelua da. Angelu hau 90º-ko errefrakzio-angeluari dagokio.

Giza Begiaren Deskribapena eta Funtzionamendua

Giza begia dioptrio esferiko batez eta lente batez (kornea eta kristalinoa, hurrenez hurren) eratutako sistema optikoa da. Sistema optiko honek objektuen irudi errealak eta alderantzikatuak sortzen ditu erretinan.

Begiaren itxura 2,5 cm inguruko diametroa duen esferarena da gutxi gorabehera, esklerotika deritzon mintzaz inguratua; hau gardena da aurrealdean eta kornea deitzen zaio. Argiaren sarrera begian iris deritzon diafragma batek erregulatzen du eta honek irekidura zirkular bat du, begi-ninia (pupila) deritzona. Irisaren atzean eta berau ukitzen duela lente konbergente biganbil bat dago, kristalinoa (errefrakzio-indizea=1.43), eta konbergentzia aldakorra dauka gihar ziliarrei esker. Hauek kristalinoaren aurpegien kurbadura handiagotzea edo txikiagotzea eragiten dute. Argi-izpiek kornea zeharkatzen dutenean, erretinan eratzen da irudia.

Irudien Eraketa Begian

Begiak lente konbergente bat bezala jokatzen du eta objektuen irudi errealak eta alderantzikatuak sortzen ditu erretinan. Objektuei dagokienez, ikusten dugun tamaina, erretinan eraturiko irudiaren tamainaren araberakoa da: objektua zenbat eta hurbilago egon, orduan eta handiago izango da irudia; eta zenbat eta urrunago egon, irudia txikiagoa izango da.

Begiaren Egokitzapena eta Puntu Hurbila

Begi normal batean, kristalinoak enfoka dezakeen punturik hurbilena 25 cm-tara kokatuta dago. Distantzia horri, puntu hurbila deitzen zaio. Punturik urrunena, infinitua begi normal batentzat, puntu urruna deitzen zaio. Beraz, begi normalek irudi gardenak eratzeko gai dira 25 cm eta infinituaren artean.

Ikusmen Arazoak: Miopia eta Hipermetropia

Miopia

Miopia sistema optikoaren gehiegizko konbergentziaren edo begi-globoa luzatzearen ondoriozko deformazioaren ondorio da. Fokua erretinaren aurrean dago begia erlaxatuta dagoenean, eroso jarri gabe, eta egokitze maximora iristean kristalinotik gertuago dago begi arruntetik baino. Miopeak ez du urrutitik ondo ikusten. Begiaren foku-puntua korneatik begi arrunt batetik baino gertuago dagoenez, infinituan kokatutako objektuek irudia osatzen dute erretinaren aurrean. Urrutiko puntua metro gutxikoa izan daiteke. Urruneko puntutik hurbileko puntura, begi normala bezala egokitzen da. Begi miope batek urruneko puntua du, eta hurbileko puntuak begi normal batek baino gertuago. Ondorioz, begi miopeak erretinan ondo fokatzen ditu hurbileko objektuak, baina urrun dauden objektuen ikuspegi lausoa du.

Miopia zuzentzeko, lente dibergente bat erabiltzen da, begitik objektu erreala baino hurbilago dagoen irudi bat sortzen duena.

Hipermetropia

Hipermetropia miopiaren kontrako alterazioa da. Kristalinoaren konbergentzia-akats baten edo begi-globoa laburregia izatearen ondorio da. Begiaren irudi-fokua erretinaren atzean dago, begia eroso jartzen hasi gabe atseden-jarreran dagoenean; beraz, infinituaren irudia erretinaren atzean dago. Begi hipermetropeak ongi ikusten du infinitua, baina egokitu beharra dauka. Hori dela eta, bere kokapenik handienera iristean, bere puntu hurbila urrunago geratzen da. Ondorioa hurbileko objektuen ikuspen lausoa da.

Hipermetropia zuzentzeko, lente konbergenteak erabiltzen dira. Horrela, lenteek objektuaren eskuineko irudi birtuala eta handiagoa sortzen dute, baina begitik urrunago.