Formación de la imagen en el ojo

Una vez que los rayos luminosos provenientes del medio exterior llegan a la retina, éstas atraviesan diferentes estructuras refringentes (córnea, humor acuoso, cristalino y humor vítreo), que en conjunto se denomina ojo reducido; esta consideración concibe al ojo como una lente de 17 mm.

- Tiene un poder de refracción total de 59 dioptrías cuando el cristalino está acomodado para la visión a distancia.

- El mayor poder de refracción del ojo se halla en la córnea, y no así en el cristalino, cuya refracción es de 15 dioptrías. Sin embargo, tiene importancia debido a que los cambios de su diámetro anteroposterior permiten la formación de la imagen en la retina, a diferencia de la cámara fotográfica, que tiene una lente de vidrio, que se desplaza en sentido antero-posterior para cumplir este cometido.

- De acuerdo al cuarto paso de la formación de imágenes, la imagen final es real e invertida, (ver Figura 5.2.)

Física - Biofísica, tamaño de la imagen en la retina.

Figura 5.2: Tamaño de la imagen en la retina.

- En la figura anterior los triángulos QMN y Q’M’N’ son semejantes y se cumplirá que:

M'Q'/MQ = M'N/MN = Q'N/QN

Es por ello que conociendo el tamaño de un objeto (QM) y la distancia que lo separa del ojo (MN) es posible calcular en forma sencilla el tamaño de la imagen que se formará de él sobre la retina.

M'O' = (MQ . M'N) / MN

- Todos los medios refringentes antes mencionados trabajan como si fueran una sola lente gruesa biconvexa, con las siguientes características (ojo reducido):

1. Distancia local anterior: 17,05 mm.

2. Distancia focal posterior: 22,78 mm.

3. El poder dióptrico total es de alrededor de 50 dioptrías.

- También se supone que los medios ópticos oculares son homogéneos y poseedores de un índice de refracción igual al del agua (1,333). La única interfase es la superficie de la córnea, donde se considera que se encuentra la lente con las características ópticas que ya hemos comentado.

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- Analizaremos aquí la utilización de los ultrasonidos por su capacidad de liberar en los tejidos.  Se denomina ultrasonido a las vibraciones mecánicas propagadas en los medios elásticos que tienen una frecuencia mayor al límite audible (20.000 c/s).

- El sonido, onda mecánica transmitida por vía aérea, hace vibrar la membrana timpánica. Este movimiento oscilatorio se transmite a la ventana oval por la cadena ósea situada en el oído medio.

- La palanca formada por los huesillos aumenta la fuerza del movimiento transmitido al tímpano en un 30%.

La audiometría consiste en la determinación de los umbrales de sensibilidad auditiva de un individuo para las distintas frecuencias (espectro audible). Para ello se considera un sonido como cero decibel cuando tiene la intensidad del mínimo audible para la mayoría de la población a 1000 c/s (10-12 Watt/m2).

Las intensidades que puede captar el oído humano varían entre I0-12 W/m2 y 1 W/m2 (un factor enorme de 1012). El oído humano percibe la intensidad de un sonido como una sensación subjetiva de sonoridad. Sin embargo, si la intensidad se duplica, la sonoridad no se incrementa por un factor de 2. Experimentos realizados por vez primera por A. G. Bell mostraron que para duplicar la sonoridad, la intensidad del sonido debe aumentarse aproximadamente en un factor de 10.

La intensidad del sonido audible va desde aquel que produce sobre la membrana del tímpano una presión de 2.10-5 Newton/m2 (sonido mínimo audible; I = 10-12 Watt/m2) hasta el que produce presiones de 28 Newton/m2 (sonido máximo tolerable; I = 102 Watt/m2) (ver cuadro sgte).

- La distancia a la que se puede oír un sonido depende de su intensidad, que es el flujo medio de energía por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación.

- La amplitud de una onda de sonido es el grado de movimiento de las moléculas de aire en la onda, que corresponde a la intensidad del enrarecimiento y compresión que la acompañan.  Cuanto mayor es la amplitud de la onda, más intensamente golpean las moléculas el tímpano y más fuerte es el sonido percibido, (ver Figura 6.3.).