LENTES ANTECEDENTES, CLASIFICACIÓN Y CARACTERISTICAS

Refracción en superficies planas y esféricas.

Hola estimadas y estimados alumnos de óptica geométrica empezamos este miércoles con el tema de refracción de la luz, que es obligatorio ver para entender mejor el tema de lentes que está absolutamente vinculado con la refracción subo aquí en el blog un pequeño adelanto de lo que vamos a dar el próximo miércoles para que lo estudien y reflexionen para preguntar sus dudas.

Antecedentes: los primeros lentes fueron fabricados por la cultura mesopotámica en el siglo V antes de cristo, pero se usaban más bien como objetos de joyería y adornos ceremoniales, en el siglo I de nuestra era los romanos ricos usaban ciertas lentes de forma plano-convexa para poder leer sus pergaminos. Pero no eran de uso generalizado entre la nobleza romana, la mayoría tenían esclavos griegos cultos que eran los que les leían o escribían sus documentos.

Fue en el siglo XIV en Italia donde los artesanos de Venecia y Florencia que ya trabajaban el vidrio fundido, para hacer botellas y floreros de vidrio que se fabrican las primeras lentes.

Para uso de los monjes y nobles los cuales y debido al renacimiento en Italia sabían leer y escribir. Hay cuadros de la época con personas cultas que usan lentes sobre todo esférico positivo para poder leer (la presbicia, fue la primera ametropía tratada por el hombre) . Pero no había una forma científica de adaptar las lentes, existía el personaje del “vendedor de lentes”, comerciante que llevaba en su carreta cajones de madera llenos de lentes con muy variadas graduaciones esféricas, se acercaban los clientes y se probaban lentes tras lentes hasta que encontraban alguno que cubriera sus necesidades, todo era empírico (bueno actualmente en nuestro país todavía en cualquier tianguis callejero se puede ver a estos personajes vendiendo al tanteometro lentes a las personas ) las siguientes ametropías en poder ser corregidas fueron la miopía y la hipermetropía.

En el siglo XVII Sir Francis Bacon bautiza con el nombre de Lens (lenteja en inglés, ya que las lentes positivas le recordaban dichas semillas) a los cuerpos ópticos que refractan la luz y tienen una superficie o las dos esféricas, y que en español denominamos lentes.

Fue en el siglo XVIII cuando  gracias a la obra de Sir Isaac Newton en el siglo XVII se realizaron los primeros estudios de cómo ve el ser humano y el ¿Por qué de los problemas refractivos?  Así como que pruebas se deben hacer para determinar si una persona ve bien o ve mal,

En el siglo XIX un paso importantísimo (tan importante como cuando el hombre llego a la luna en el siglo XX) el Óptico alemán Karl Schiotz  fabrica las primeras lentes plano-cilíndricas y esfero-cilíndricas para poder corregir el astigmatismo que fue la última ametropía en poder ser corregida por el ser humano. La importancia de esto radica en que el 90% de las ametropías que padece el ser humano son el astigmatismo.

También en este siglo Ernest Abbe y Carl Zeiss fundan el primer laboratorio óptico (nota, lo que fabricaban los italianos, alemanes, franceses y holandeses de lentes era hacer a destajo lentes esféricas  + y – y con la graduación que cayera y estos se hacían en talleres de fundido de vidrio donde también se hacían ventanas, floreros y botellas de vidrio) en el cual y por medio de la ciencia de la Óptica Geométrica se fabricaban y se fabrican hoy en día los mejores lentes del planeta. Tanto para su uso en aparatos ópticos, como en gafas para la corrección de cualquier ametropía.

En el siglo XX se afinan las pruebas científicas que se realizan a las personas para determinar su visión, si esta es la correcta o si tienen problemas, sean estos  por problemas refractivos, patológicos o bien refractivo-patológicos y surge la última rama de las áreas médico-biológicas para la atención de los problemas visuales. La Optometría, en 1910 en la universidad de Oklahoma USA y en 1950 en México.  

Hoy en el siglo XXI el desarrollo de nuevos materiales tanto en lentes oftálmicas (de armazón) como en lentes de contacto permite ayudar lo mismo a pacientes con un problema visual mínimo (con una Rx de -0.25) que pacientes a los que nuestras leyes oficiales catalogan como ciegos legales con una A.V. de 20/1400.

¿Que tanto se ha avanzado en la construcción de lentes en estos últimos 25 siglos? Un dato en la Mesopotamia del siglo V antes de cristo hacer una lente de cristal de roca tallado a mano con arena sílice de rio tardaba 3 meses, hoy en el siglo XXI  tallar una lente se tarda 90 segundos ¡rápido verdad!

Todo lo anterior  léalo, pero no lo memorice nunca se pregunta en los exámenes. Pero como optometristas debemos de saberlo.

Lo que si debe aprender para toda la vida es lo 

siguiente.

Definición de lente: Todo cuerpo óptico limitado por dos superficies y una de ellas curva o esférica es una lente.

Las lentes en base a su tipo de curvas se clasifican en

1.- lentes esféricas

2.- lentes plano-cilíndricas

3.- lentes esfero-cilíndricas

4.- lentes toricas

5.- lentes parabólicas

Hablemos primero de las lentes esféricas, estas por su construcción se clasifican de la siguiente forma

I lentes positivas, convergentes (+)

a    a)   Plano-convexa

b    b ) Menisco convexo-cóncavo

c    c)        Biconvexa

d    d)  Equiconvexa

      

II lentes negativas, divergentes (-)

a) plano-cóncavas

b) menisco cóncavo-convexo

c) bicóncavas

d) equiconcava.

Por sus características físicas y ópticas, tenemos que toda lente esférica convergente positiva (+) es:

1.- más gruesa en su centro y delgada en la orilla

2.- converge los rayos de luz provenientes del infinito

3.- forma su foco secundario (f2) del lado del espacio-imagen

4.- la imagen de un objeto visto atravez de la lente, y si a esta se le imprime movimiento, la imagen se desplaza en sentido opuesto.

Por sus características físicas y ópticas, tenemos que toda lente negativa divergente (-) es:

1.- más gruesa en sus orillas y delgada en el centro

2.- diverge los rayos de luz provenientes del infinito

3.- forma su foco secundario (f2) del lado del espacio-objeto

4.- la imagen de un objeto, visto atravez de la lente y si a esta se le imprime movimiento, la imagen se desplaza en el mismo sentido.

TODO LO ANTERIOR ES DE MAXIMA IMPORTANCIA QUE LO MEMORICE Y APRENDA , NO SOLO PARA APROBAR OPTICA EN EL SEGUNDO PARCIAL, SI NO MAS IMPORTANTE PARA APRENDER A REFRACTAR A SU PACIENTE, CUANDO UD. DIAGNOSTIQUE CON EL RETINOSCOPIO COMO SE COMPORTA LA LUZ EN LOS MEDIOS REFRIGENTES DE SU PACIENTE.

mañana publicaremos en este blog ejemplos de la ultima formula que vimos en clase

UNIDAD III LENTES

Hola estimadas y estimados alumnos ya subí calificaciones de los dos grupos, como verán nadie reprobó nominalmente óptica   geométrica ya que las tareas, asistencia, participación en clase así como su punto a los que si trajeron su bata desde un principio con los escudos de optometria y el i.p.n. les ayuda, el examen solo vale el 30% de la calificación, pero como les dije el no saber óptica (y según creo el examen de la materia que imparto es la única que da guía de estudio ya resuelta, o sea el Dr Frankes.......... perdón un resbalón mental, el Dr Ibarra es el único que cumple con las normas así como con la revisión de examen frente a grupo tal como dice la norma internacional de la UNESCO)  es grave, de nada sirve pensar ¡que bueno ya pase este primer parcial! si  no aprendí realmente a respetar la convención de signos y no se convertir a metros las distancias ni resolver los problemas ni teniendo frente a mis ojos las formulas. Solo menciono sin dar nombres ya que cada quien ya sabe su calificación, los que sacaron 6 y 7 deben hacer un autentico esfuerzo por aprender si desean seguir aquí (ni mencionar que se olviden del cambio de carrera) los de 8 mejoren también. Los que tienen 9 y 10 felicidades pero no se duerman todavía faltan 2 parciales.

Como mencione ante los dos grupos y espero una respuesta, si no les gusta la forma en que enseño óptica geométrica pidan cambio de maestro.

Por el momento no subo tema ni tareas para que reflexionen y me den su respuesta individual atravez del blog. Que tengan un buen inicio de semana les desea el M en C. Medico Optometrista Francisco Ibarra Villegas jefe del laboratorio de optica desde 1990.

GUIA DE ESTUDIO PRIMER PARCIAL

Guía de estudio de la unidad de aprendizaje de primer semestre Óptica geométrica

Instrucciones: Hola estimados alumnas y alumnos tal como lo prometí aquí está la guía junto con sus respuestas, le recuerdo que el examen es el día miércoles y que solo tiene una hora para contestarlo, a por cierto se anulara todo examen que sea contestado con lápiz (ya no está en el kínder, esta Ud. En la superior y le recuerdo que así lo quiso ud.) También todo problema que no tenga desarrollo y sus respectivas formulas se calificara negativamente aunque tenga solo los resultados y estos estén correctos. NO SE LE OLVIDE PONER COMENTARIO, PARA UN SERVIDOR ES LA ASISTENCIA DE QUE SI ENTRO AL BLOG A VER LA GUIA . POR FAVOR

La primera evaluación consta de 20 preguntas, siendo estas 10 preguntas directas y 10 problemas de óptica de las unidades I y II, solo se pregunta lo que se enseñó en clase.

Le recuerdo a su vez que hay examen A, B, C y D así que no le aconsejo copiar al de junto, se llevara la sorpresa que al que le copio saca 7,8 o 9 y Ud. Un miserable cero, mejor estudie.

La guía viene con la pregunta y su respuesta.

1.- Cual es la velocidad de la luz

     R: 300000 km/seg

2.- Cual es la longitud de onda de la luz

     R:  380 nm  a  780 nm

3.- La óptica para su estudio se divide en 2 grandes áreas cuales.   R: Óptica teórica y Óptica aplicada

4.- Mencione cuales son las fases de la visión

     R: fase óptica, fase fisiológica y fase psicológica

5.- Cuantos tipos de dioptrías se usan en óptica geométrica y como se llaman R: son 4 y son  D, C, A y K (esta es la única pregunta que se repite en los 4 tipos de exámenes, mil disculpas por poner una A mayúscula, es en realidad un triángulo de prisma)

6.- Que es una dioptría

     R: Es la unidad de medida del poder de vergencia de la luz, y una dioptría (+ o -) equivale a un metro (f) y esta relación es inversamente proporcional.

7.- Cuantos tipos de lápices de luz hay y como se llaman

     R: Convergentes (+) Divergentes (-) y Neutros

8.- El globo ocular está formado por tres túnicas envolventes como se llaman de parte exterior a parte interior.

     R: Esclerótica, Coroides y Retina

9.- Mencione los 5 medios refringentes del globo ocular de parte anterior a posterior.

     R: Lagrima, Cornea,  Humor acuoso, Cristalino y Humor    vítreo

10.- Como se llama la pantalla donde se va a enfocar la luz en el globo ocular, después de atravesar los medios refringentes.  R: Retina

11.- Que es la amplitud de acomodación

        R: Es la capacidad que tiene el Cristalino de modificar su curvatura para aumentar su poder dióptrico positivo.

12.- Cual es la medida correcta de una persona que tiene bien su agudeza visual de lejos.  R: 1 minuto de arco

13.- A que distancia se encuentra el Punto Remoto de un ser humano, que es donde se toma la A.V.  de lejos R: 6 metros

14.- A que distancia se encuentra el Punto Próximo en el ser humano  R: A  0.10 de metro

15.- Qué características tiene una imagen real

       R: Que son siempre invertidas, y se pueden captar en una pantalla.

16.- Qué características tiene una imagen virtual

R: Que su imagen es derecha, y se puede ver pero no se puede captar en una pantalla.

17.- Que es el índice de refracción y como se representa.

    R: Es la densidad óptica de un material donde viaja la luz y se representa con la letra n minúscula

18.- Cual es el índice de refracción de la Cornea

       R:   n= 1.376 (como quedamos en clase este es el dato oficial)

19.- Cual es el índice de refracción del Cristalino

       R:   n= 1.386 (este es el dato oficial de Opt. Geo.)

20.- Mencione las dos leyes de la Reflexión de la luz

       R:  rayo i, Normal y rayo r están siempre en el mismo plano,        rayo i mismo ang. Con respecto a la N que el que forma el rayo r con la N (ang i/N = ang r/N).

21.- Cuantos tipos de espejos hay.

        R: Plano y Esférico (Cóncavo y Convexo)

22.- Los espejos planos tienen poder de vergencia ?

        R: No  (pero la imagen que reflejan sí)

23.- Los espejos esféricos tienen poder de vergencia.

      R: Si, Loa Cóncavos que son + y los Convexos que son –

24.- El  Retinoscopio que tipo de espejo plano usa.

      R: espejo plano Dicroico (que permite ver atravez de él)

25.- Que mide el queratometro.

      R: El radio de curvatura de la parte anterior del vértice de la córnea.

26.- Por que en un paciente miope con Rx en el armazón oftálmico de -15.00 D. al usar lentes de contacto se reduce la Rx.    R: Por el principio de efectividad, el lente de contacto se encuentra más lejos del Foco y por lo tanto menor Rx

27.- Porque en un paciente hipermétrope con Rx en el armazón de +15.00 D. al usar lentes de contacto se aumenta la Rx.  R: Por el principio de efectividad, el lente de contacto se encuentra más cerca del Foco y por lo tanto mayor Rx.

28.- Como se llama al espacio entre la lente de armazón y la córnea del paciente.  R: Distancia de vértice.

29.- Como se llama la cartilla de agudeza visual de lejos con la que sí se puede medir por ej. Un 20/1400

  R: Cartilla de Feinbloom.

30.- Que tipo de espejo esférico si me puede formar los tres tipos de imágenes.  Real, en el infinito y virtual.

  R: Solo los espejos Cóncavos, positivos, convergentes pueden.

PROBLEMAS:

11.- Si tengo un lápiz de luz, que recorre en el vacío una distancia focal de   - 50 milímetros, cuál es su poder dióptrico y de qué tipo de lápiz de luz se trata.

R: Como la distancia focal es negativa, se trata de un lápiz de luz positivo, convergente, usamos la fórmula de dioptrías positivas, además al estar en el vacío n=1.

+D= -n/-f    no olvide pasar milímetros a metros, con lo que

    f = 0.05 metros, sustituimos en la formula y queda

 +D= -1/-0.05= +20.00 D. (NO SE LE OLVIDE INCLUIR SU DIBUJO DEL LAPIZ DE LUZ EN LA DIRECCION CORRECTA   <).

12.- Tengo un lápiz de luz Divergente con un poder dióptrico de – 5.00 D. Cuál es su distancia focal (f).

En este caso despejamos la fórmula de la dioptría negativa

Que es  -D= -n/+f   y queda   +f=-n/-D   sustituimos y queda

+f= -1/-5.00 D = +0.20 metros (no olvide que por convención si no se menciona el medio o sea n este siempre será el aire o el vacío).

13.- Tengo un paciente frente a un espejo plano, y se encuentra a 250 milímetros de la superficie o plano del espejo, cuál será su amplitud de acomodación para ver la propia imagen.

Primero recordemos pasar a metros las distancias si,

250mm = 0.25 metros. Y esta distancia es la del plano del espejo, por lo tanto la imagen estará al doble de dicha distancia  0.25 m + 0.25 m = 0.5 m y por lo tanto la imagen del paciente genera un lápiz de luz divergente, negativo que recorre en el espacio +0.5 metros, y usando la formula de dioptrías negativas –D=-n/+f   tenemos –D= -1/+0.5=-0.50D.

Por lo tanto si al globo ocular del paciente le llega luz divergente de -0.50 D. Su cristalino tiene que acomodar lo, opuesto  +0.50 D. para ver bien.

R: +0.50 D.

14.- Tengo un lápiz de luz convergente en el aire, del cual conozco el poder dióptrico de uno de sus frentes de onda

Do= +1.00 D. pero dicho frente de onda recorre ahora una distancia  d= 5 decímetros, cuál será el poder de Dx.

Esto por supuesto se resuelve con la fórmula de principio de efectividad.  Dx=  Do  / 1- d/n (Do),  recordemos que n del aire es 1, y que hay que convertir decímetro a metros.  ahora sustituimos en la formula

Dx =    +1.00D  /    1 - 0.5/1 (+1.00D)  

No se le olvide que al quitar el paréntesis sigue quedando menos, por lo tanto queda 1-  0.5(+1.00) y después queda

1-0.5= 0.5  por ultimo dividimos lo de arriba

+1.00 /0.5=+2.00D      R:  Dx = +2.00 D.

15.- PROBLEMA DE ESPEJO ESFERICO

(Ojo este problema vale 6 puntos,)

Tengo un objeto que mide 8 centímetros, y este se encuentra a – 1000 milímetros del vértice de un espejo esférico, y dicho espejo forma la imagen a – 10 decímetros.  Quiero saber

Que tipo de espejo es

Cual es su poder catóptrico

Cual es su radio

Cual es su Foco y distancia focal

Cual es su vergencia de entrada o Vo

Cual es su vergencia de salida o Vi

Que magnificación tiene

Cual es el tamaño de la imagen.

Que tipo de imagen me forma

Dibujar el esquema con todos sus componentes.

Vamos a resolverlo paso a paso

Anotemos primero que datos nos dan

P=-1000 milímetros

p’=-10 decímetros

h= 8 centímetros

n=1   (Por convención si no se da el medio n=1 aire o vacio)

Primero que nada convertimos a metros (Ojo solo las distancias, no la altura del objeto, esta queda igual)

P= -1 metro

P’= -1 metro

Como la distancia imagen-espejo es negativa, por lo tanto el espejo es     R: cóncavo, positivo, convergente

Ahora, procedamos a usar la fórmula para catóptrias

C= -1/p’ – 1/p queda así (-1/-1) – (1/-1)  queda 1 + 1=+2.00C

R: +2.00 C.

Ahora usamos la formula del radio de un espejo esférico

C= -2/r y queda   r= -2/+2.00C = -1 metro

R:    radio -1metro

Ahora calculamos el Foco con la formula f=r/2 y queda

f= -1/2= -0.5 metro

R:  Foco = -0.5 metro y obvio distancia focal -0.5 metro

Ahora calculamos la vergencia del objeto o V.E.

 Usamos la formula de dioptrías negativas

-D= -n/+f    y queda  -D= -1/+1= -1.00 D.

R:  V obj. = -1.00 D.

Ahora procedemos con una simple suma algebraica a calcular la vergencia imagen o V.S.    si a un espejo de +2.00 C llega luz con divergencia negativa de -1.00 D que sale

A +2.00 le resto -1.00 =  +1.00 C de luz de salida o vergencia imagen   R:   V imag. =  +1.00 C.

Para la Magnificacion del espejo usamos la formula

M= Vo/Vi  y queda M= -1.00/+1.00=   1X

R:    M= -1X  al ser el resultado negativo , la imagen es invertida o sea imagen real, y al ser este mismo resultado 1 la imagen es igual al tamaño del objeto

Por ultimo aun así calculemos el tamaño la formula

 h´= M * h  y queda h´= 1X * 8 = 8 centímetros

  R:            h´= 8 centímetros

No se le olvide poner su esquema.