En primer lugar mi saludo respetuoso para toda la comunidad académica y científica de Hive.blog, en especial a las comunidades amigas de #stem-espanol, #cervantes, #curie y #curangel, en esta oportunidad continuamos ampliando el conocimiento vinculado a la óptica geométrica y su esencial influencia en el desarrollo de todo el aprendizaje relacionado al vital fenómeno de la luz.

Introducción

Hasta ahora hemos sido testigo de muchos fenómenos que se desarrollan en nuestro basto universo en relación a la propagación de la luz, y sin lugar a dudas, cada uno de ellos de alguna u otra manera poseen un tipo de influencia entre nosotros, hasta ahora hemos llevado a cabo una serie de análisis relacionados con el fenómeno de la luz y sus rayos componentes, esto desde el punto de vista de la óptica geométrica, y con ello, una propagación rectilínea de dichos rayos luminosos.

Por lo tanto, hemos ido demostrando que durante la propagación de los rayos luminosos podemos ser testigos del desarrollo de importantes fenómenos intrínsecos a dicha propagación como el de la refracción, y esto se ha descrito en los anteriores artículos, el fenómeno de la refracción es el que hace doblar a los rayos de luz al pasar de un medio material a otro, disminuyendo la velocidad de los mismos cuando atraviesan dichos medios.

Es indudable que a nuestro alrededor existen distintos medios materiales o elásticos que poseen poder refractivo, entre ellos, por supuesto, se encuentran los diferentes tipos de lentes tanto de origen artificiales como naturales, y esto nos permite seguir relacionándonos con nuestros sistemas ópticos naturales (ojos) ya que en ellos se encuentran tanto la córnea como el cristalino y de esta manera cada uno de ellos tiene poder de refracción y que puede medirse en dioptrías.

Es importante que sigamos señalando que la dioptría se encuentra representada por el valor inverso de la distancia focal de medios materiales o elásticos como nuestras lentes naturales (córnea o cristalino) o lentes artificiales correctivas de nuestro mal enfoque en la retina, en los anteriores artículos hemos analizado de forma general dichos aspectos, sin embargo, en las referencias bibliográficas podrán encontrar los enlaces a cada una de las anteriores entregas.

De esta manera mis queridos lectores, en la presente entrega nos seguiremos relacionando con la gran influencia que tienen los diferentes medios materiales o elásticos presentes en nuestro entorno al momento de ser atravesador por determinados rayos luminoso durante su propagación, sobre todo hacia nuestros sistemas ópticos naturales (ojos), en donde, ocurre otra refracción de dichos rayos antes de llegar a nuestra retina, en donde, se proyecta la imagen que estamos observando.

Siempre será necesario resaltar que las imágenes que percibimos y proyectamos en nuestra pantalla natural receptora (retina) son transportadas por los rayos luminosos que cada partícula, cuerpo u objeto emiten desde nuestro exterior, y que dependerá de nuestra posición para observar determinada parte del cuerpo visualizado, esto nos permite demostrar que los cuerpos emiten rayos de luz en todas las direcciones posibles.

En esta oportunidad realizaremos otra pequeña pero muy significativa experiencia práctica, en donde, seguiremos visualizando y además demostrando la refracción de los rayos luminosos al atravesar ciertos medios materiales o elásticos y además de forma combinada, y también nos seguiremos vinculando de manera general con otra ametropía o vicio refractivo, esto como sabemos desde una mirada o proyección de los rayos luminosos en nuestra retina, por lo tanto, analizaremos de manera general a la presbicia.

Refracción de los rayos luminosos en nuestro alrededor

Seguimos mis queridos lectores observando distintas formas de refracción de los rayos luminosos emitidos desde cualquier punto de nuestro entorno, en esta ocasión realizaremos otra pequeña pero significativa experiencia práctica con el firme propósito de seguir ampliando y consolidando nuestro aprendizaje vinculado al esencial fenómeno de la refracción de los rayos luminosos luego de pasar de un medio material como el aire hacia otro medio de mayor capacidad o poder de refracción generándose una combinación de medios refractivos.

En los anteriores procesos de refracción estuvo presente el aire, sin embargo, dicho medio lo podríamos considerar como imperceptible para los rayos luminosos por ser su índice de refracción muy cercano al vacío, en esta oportunidad combinaremos los medios materiales utilizados en las anteriores dos entregas, es decir, recipiente cilíndrico de vidrio, agua y esfera transparentes, esto con la finalidad de poder observar el comportamiento de los rayos de luz al pasar por cada uno de dichos medios combinados antes de llegar a nuestra retina.

Por lo tanto, a continuación podremos visualizar como los rayos de luz se refractan por las paredes de un recipiente de vidrio, luego por el agua dentro de dicho recipiente para pasar a refractarse en nuestra pequeña esfera transparente hasta llegar a nuestros sistemas ópticos naturales, es decir, observaremos varios procesos de múltiples refracciones de los rayos luminosos transportadores de las imágenes antes de llegar a refractarse en nuestros lentes naturales, lo antes descrito lo podrán observar en las siguientes imágenes:

En las anteriores imágenes pudimos observar nuevamente la refracción de los rayos luminosos al pasar de un medio material a otro, en donde, la imagen transportada por dichos rayos sufre cambios en su orientación debido a la variación de la velocidad de dichos rayos al atravesar cada uno de los medios materiales antes descritos, esto es lo que permite que dicha imagen la veamos en distintas posiciones cuyo comportamientos de los rayos lo podremos observar en la siguiente figura 1.

Es importante poder seguir resaltando, como lo hemos hecho en las anteriores entregas, que dicha capacidad refractiva la encontramos en nuestros sistemas ópticos naturales (ojos) sobre todo en la córnea y cristalino, esta característica nos permite seguir vinculándonos con el comportamiento de los rayos de luz al momento de transportar una determinada imagen a nuestra retina.

Hasta ahora nos hemos relacionado con el comportamiento de manera general de los rayos luminosos en algunas ametropías como la miopía, hipermetropía, astigmatismo y en esta oportunidad nos vincularemos de forma general con la presbicia y como dicha ametropía puede afectar el normal proceso de la generación de las imágenes transportadas por los rayos de luz hasta nuestra retina.

Rayos luminosos en un ojo envejecido o con presbicia

La presbicia podemos decir que nos llega a todos a medida que vamos envejeciendo (a unos un poco más temprano que a otros), recordemos que una ametropía es un defecto de refracción o refractivo de los rayos de luz al pasar por nuestros lentes naturales como la córnea y el cristalino, lo antes descrito hace que las imágenes transportadas por los rayos de luz no puedan proyectarse de manera eficiente en nuestra retina, generando así una serie de defectos en las imágenes que se desean observar.

La anterior característica la pudimos observar en el análisis generalizado de las otras ametropías (miopía, hipermetropía y astigmatismo) y ahora lo haremos con la presbicia, por lo tanto, es importante expresar que la misma representa un normal proceso degenerativo del funcionamiento de la actividad refractiva de nuestro sistema ocular, a este tipo de deficiencia refractiva también la denominamos vista cansada, o más elocuentemente como ojo envejecido.

Describiremos algunos aspectos de la presbicia entre las cuales podemos decir, que con el pasar del tiempo, nuestro sistema óptico va perdiendo su capacidad natural de acomodación, en donde, al referirnos a la capacidad de acomodación nos estamos relacionando con la capacidad de poder aumentar el poder de refracción de nuestro sistema óptico, llevado a cabo específicamente por el cristalino cuando este incremente su curvatura debido a la contracción de los músculos ciliares.

Este tipo de inconveniente se nos va presentando aproximadamente a partir de los 45 años de edad, y por lo general se detiene a los 65 años, en muchas ocasiones podemos ver como ciertas personas a nuestro alrededor tratan de leer algo y tienen que alejar el objeto que posee el escrito para poder visualizar las palabras.

Es importante recordar que los rayos de luz se propagan en línea recta y paralelos unos a los otros, esto lo podemos observar en un ojo emétrope (normal), sin embargo, al visualizar un cuerpo u objeto que se encuentra a una distancia menor que los 6 metros (infinito óptico), los rayos sin el poder refractivo de nuestras lentes naturales (cristalino) proyectaran la imagen detrás de la retina, es aquí en donde podemos resaltar la vital importancia del mecanismo de acomodación de nuestro sistema ocular, como podemos observar en la siguiente figura 2.

En la anterior figura 2, pudimos observar el normal funcionamiento de nuestro mecanismo de acomodación y con ello una adecuada refracción e los rayos luminosos hacia nuestra retina generando imágenes nítidas, pero observemos ahora la acción de los rayos luminosos en un ojo envejecido, cansado o con presbicia en la siguiente figura 3.

En la anterior figura 3, pudimos notar la deficiente proyección de los rayos luminosos en nuestra retina debido a la perdida de la capacidad refractiva de nuestro cristalino, haciendo que dichos rayos de luz proyectan la imagen detrás de la retina, en donde, de manera general podemos expresar que dicha pérdida de capacidad refractiva es posible corregirla a través de la implementación de lentes positivas o convergentes de tipo biconvexa, resaltando además que cuya poder refractivo o dióptrico se debe ir aumentando hasta que la presbicia se frene, a continuación podremos observar dicha corrección en la siguiente figura 4.

Conclusión

Es indudable que la luz representa uno de los más esenciales fenómenos para nuestra existencia y para todo aquello que nos rodea, al mirar cualquier espacio-tiempo que nos circunda estamos observando el desarrollo de la propagación de los rayos luminosos de un lado a otro, y sobre todo, hacia nuestros sistemas ópticos naturales (ojos), en donde, proyectan cada imagen transportadas en nuestra retina, y de allí todo el proceso realizado por el nervio óptico hacia nuestro cerebro.

En realidad nos hemos enfocado sobre todo en el comportamiento de los rayos luminosos al momento de propagarse de un medio material a otro, y los mismos con su particular poder de refracción, entre los cuales encontramos a las lentes tanto naturales (córnea y cristalino) como las fabricadas por el hombre, y por lo tanto artificiales, cada una de ellas con su poder refractivo dióptrico que permiten llevar a cabo el fenómeno de la refracción.

Son muchos los ejemplos de refracción que podemos visualizar en nuestro alrededor, sin embargo, en la mayor parte de los casos ni notamos que ocurren, es por ello, la importancia de poder resaltar su acción en nuestras vidas, debido a que a través de dicha capacidad refractiva es posible corregir cualquier tipo de ametropía que se nos pueda presentar bien sea a temprana edad o por envejecimiento de nuestro sistema ocular tal y cual ocurre con la presbicia.

Hasta otra oportunidad mis apreciados lectores de Hive, en especial a los miembros de la gran comunidad de #STEM-Espanol, los cuales reciben el apoyo de otras grandes comunidades como los son #stemsocial y #curie, por lo cual recomiendo ampliamente formar parte de este hermoso proyecto, ya que resalta la excelente labor de la academia y el gran trabajo de todo el campo científico.

Nota: Todas las imágenes fueron elaboradas usando la aplicación de Power Point y el gif animado fue elaborado con la aplicación de PhotoScape, las imágenes fotostáticas fueron captada con la cámara fotográfica del teléfono celular Samsung Galaxy J2 Pro.

Referencias Bibliográficas consultadas y recomendadas

[1]Charles H. Lehmann. Geometría analítica

[2]Dr Rene Moreno. Óptica refractiva.

[3]Conceptos indispensables sobre la refracción.

[4]Dioptría, poder refractivo.

[5]El principio de la Cámara Oscura. Autor: @rbalzan79

[6]Dioptría, el poder refractivo de las lentes (Parte I). Autor: @rbalzan79

[7]Dioptría, el poder refractivo de las lentes (Parte II). Autor: @rbalzan79

[8]Dioptría, el poder refractivo de las lentes (Parte III). Autor: @rbalzan79

[9]Dioptría, el poder refractivo de las lentes (Parte IV). Autor: @rbalzan79