Fisica de la vision

Biofsica de la visinONDAS

Son perturbaciones que se producen en un medio material y se propaga al transcurrir el tiempo.

Es una perturbacin de una condicin en equilibrio que se mueve o se propaga.

Las ondas transportan energa y no materia.

La materia tiene una naturaleza dual.

ELEMENTOS DE UNA ONDAVelocidad de Propagacin:

V=.f

Longitud de onda:-Distancias entre dos crestas consecutivas de la misma onda o entre dos valles consecutivos.

Periodo:-Tiempo que trascurre para que la perturbacin tenga el mismo valor. Amplitud:-Es la mxima elongacin que pueden presentar los objetos que oscilan de la posicin de equilibrio.

ONDA MECNICA.Es una perturbacin que se propaga a travs de una sustancia y transporta energa, necesitando de un medio ( slido, lquido o gaseoso) para propagarse.

Necesitan de un medio elstico para poder propagarse.

-Ejemplo: Las ondas Sonoras.

Hay tres tipos de Ondas Mecnicas:

Ondas Transversales: -Hacen que las partculas del medio oscilen perpendicularmente a la direccin de la propagacin de la onda.

Ondas Superficiales: -Son una mezcla de ondas longitudinales y transversales Ondas Longitudinales: -Hacen que las partculas del medio se muevan paralelamente a la direccin de propagacin de la onda.

ONDAS ELECTROMAGNETICAS.Se propagan en el espacio sin necesidad de un medio, es decir, en el vaco.

Llevan asociadas un campo elctrico y un campo magntico que vibran en planos perpendiculares entre s y perpendiculares a la direccin de onda.

Sus electrones magnticos son ondas transversales.

LUZClase de energa electromagnticaCapaz de ser percibida por el ojo humano.Principales caractersticas,efectos y propiedadesRefraccinPropagacin y RefraccinInterferenciaReflexin y dispersinPolarizacinVelocidad finitaValor exacto aceptado para la velocidad de la luz en el vaco es de 299.792.458 m/s Cambio brusco de direccin que sufre la luz al cambiar de medio. Cuando la luz se propaga en lnea recta (propagacin)Cuando la luz atraviesa un obstculo puntiagudo o una abertura estrecha, el rayo se curva ligeramente. (Refraccin) Se observa en el experimento de Young y en formase observa en las manchas de aceites sobre charcos de agua. Reflexin: incidir la luz en un cuerpo, la materia que est constituido retiene unos instantes su energa y la remite en todas las direcciones.Dispersin: Cuando la luz es reflejada difusa e irregularmente Se observa en unos cristales determinados que individualmente son transparentes.8ESPECTRO VISIBLEPorcin que el ser humano es capaz de ver es muy pequea en comparacin con las otras regiones espectrales. Comprende longitudes de onda desde los 380 nm hasta los 780 nm.

9CAMPO ELECTROMEGNTICOSon cargas elctricas o magnticas Situadas en la cercana de una radiacin electromagntica.SometidaAccin de fuerzas de atraccin o repulsin.Campo fsico, de tipo tensorial, que afecta a partculas con carga elctrica

Asociado a desplazamiento de fotones genera corriente elctrica

Fsica de la visinVisin

La visin es un sentido que consiste en la habilidad de detectar la luz y de interpretarla (ver). 12Transductor biolgicoUn transductor es una estructura que recibe una forma de energa y enva seales, potenciales de accin, por va nerviosa.

Llamamos sensacin, a travs de los transductores que recibimos la informacin del mundo que nos rodea y nuestro propio cuerpo y ser el cerebro quien, basado en esa informacin, construya eso tan complejo.visinTraductores biolgicoshombremedioMediante el intercambio de energa y materia(componentes energticos e informacin )captadosrganos de los sentidos (sist.de traduccin)La visin la mas sofisticada Sensible a una parteEspectro de las radiaciones electromagnticasInformacin circula en el organismo de dos formas Mensajeros qumicosSeales elctricasSe interrelaciona con el estos sonporlasiendodelPues es TRANSDUCTOR BIOLGICOMENSAJEROS QUMICOSINFORMACIN SEALES ELCTRICAScirculaTRANSDUCTORES transformanSEALESQUMICASELCTRICASPRECISIN INFORMACINSENSIBLEESPECFICOmayorTRANSDUCTORVisin ptica

ptica

La ptica es la rama de la fsica que estudia el comportamiento de la luz, sus caractersticas y sus manifestaciones.

Visin pticaSistema pticoPrimera parte del sistema Encarga de formar la imagen ptica del estimulo visualRetina Captan la luz Conos foto receptoresSistema sensorialFuncin la cumplen la cornea y el cristalinobastonesClulas de la retinaLaseEn la Es la Formado porLos cualesCONOSPERCEPCION DE LOS COLORESBASTONESVISION ESCOTOPICA ( EN PENUMBRA )

20

Etapas del fenmeno visualEtapas del fenmeno visualImagenreas corticalesInformacinSensaciones de color, forma, dimensin , etc.

123Mecanismo de la visinMECANISMODE LA VISINIMAGEN EN LA RETINAVISUALIMPULSOS NERVIOSOSBASTONESCONOSENFOQUERAYOS DELUZLUZBIRLLANTEVISINNOCTURNAPUPILAIMAGENINVERTIDACONVERGENCIANO LLEGA ALFONDO DE LA RETINAEVITA LA VISINBORROSAROTACININTERNAREFRACCINCONSTRICCINLA LUZYEXCITACINVAGENERACINFORMACINEl 11-cis retinal se una a la opsina y la transforma en rodopsina, el pigmento de los bastones de la retina qe participan en la visin y adaptacin de la oscuridad a la luz. La intensidad lumnica baja (visin escotpica) activa una serie de reacciones fotoqumicas que decoloran la rodopsina convirtindola en trans retinal, que desencadena un impulso nervioso en el nervio ptico hacia el cerebro.Mecnica de la visinFormacin de imagen en la retinaVa visualGeneracin de los impulsos nerviososRefraccin de los rayos de luz: Cambio de trayectoria de un rayo de luz al atravesar medios transparentes de diferente densidad. *Superficie anterior y posterior de la crnea.*Superficie anterior y posterior del cristalinoAcomodacin del cristalino: Cristalino cambia la fuerza de enfoque del ojo (mod.curvo y muy curvo).Constriccin de la pupila: Disminucin del tamao del dimetro del orificio a travs del cual entra la luz al ojoConvergencia: Rotacin interna del ojo.Imagen invertida: Las imgenes se enfocan de manera invertida en la retina.Excitacin de conosExcitacin de bastonesEnerga de luz se convierte en impulsos nerviosos con la transformacin de rodopsina la cual genera potencial de accin. Bastones: visin nocturna.Descomposicin de fotopigmento (rodopsina).Conos: receptores de la luz brillante, el color y agudeza visual.

Camino que siguen las impresiones visuales desde la retina hasta el centro de la visin, ubicado en la zona occipital de los hemisferios cerebrales.FotometraLa Fotometra es la ciencia que se encarga de la medida de la luz como el brillo percibido por el ojo humano. Es decir, estudia la capacidad que tiene la radiacin electromagntica de estimular el sistema visual .29FotometraParte de la ptica que trata de las leyes relativas a la intensidad de la luz y de los mtodos para medirla.essoloSolo versa sobre laPorcin visible delEspectro.tenemosMagnitudesfotomtricassonEnergaluminosaFlujoluminosoIntensidadluminosaLuminanciaQE y MILDensidad del flujo luminosopticaPTICARAMA DE LA FSICAREFRACINCOMPORTAMIENTO DE LA LUZ,CARACTERSTICAS Y MANIFESTACIONESDIFRACCINREFLEXININTERFERENCIALUZ CON MATERIAES LAESTUDIAABARCARefraccin reflexinREFLEXINLAS ONDAS LUEGO DE ACTUARSOBRE UNA SUPERFICIE RETORNANAL MEDIO ORIGINAL DE PROPAGACINCAMBIA LA DIRECCIN PERONO LA RAPIDEZLEYES1 LEY: EL RAYO INCIDENTE, LAS NORMAS Y EL RANGO REFLEJADO ESTAN EN EL MISMO PLANO.2 LEY: EL NGULO DE INICDENCIA Y EL NGULO DE REFLEXIN SON IGUALESREFRACCINCAMBIO DE TRAYECTORIADE UN RAYOMEDIOS TRANSPARENTESDE DIFERENTE DENSIDADREFRACCINSUPERFICIE ANTERIORDE LA CORNEALOS RAYOS INGRESAN AL OJOSUPERFICIE POSTERIORDE LA CORNEASUPERFICIE POSTERIORDEL CRISTALINOSUPERFICIE ANTERIORDEL CRISTALINOESAL ATRAVESARPOREJEMPLOY SUFRENENREFLEXIONLa reflexin es el cambio en la direccin de un rayo de luz cuando este no logra traspasar la interfaz entre dos medios.

Se trata de un fenmeno caracterstico de la propagacin por ondas, que se produce cuando un rayo choca contra una superficie formando un ngulo con la normal, llamado ngulo de incidencia, y es rechazado en una direccin dada por el ngulo de reflexin.

Haz de luzReflexinRefraccinAbsorcin 12Sen / sen = n2,1 ndice de refraccinLentesLENTEDELGADASGRUESASPOSITIVAS OCONVERGENTESNEGATIVASODIVERGENTESPOR SU ESPESOR POR SU SUPERFICIELentes esfricos

Lentes cilndricos

UN MEDIO TRASNPARENTE SEPARADO DE OTRO POR DOS CARAS NO PARALELAS CONTITUYENTIPOS DE LENTE Convergente (positivas) ; Las lentes convergentes son ms gruesas por el centro que por el borde, y concentran (hacen converger) en un punto los rayos de luz que las atraviesan. A este punto se le llama foco (F) y la separacin entre l y la lente se conoce como distancia focal (f). 40

41 Divergente (negativas); Si miramos por una lente divergente da la sensacin de que los rayos proceden del punto F. A ste punto se le llama foco virtual. En las lentes divergentes la distancia focal se considera negativa.42

43 LentesMedio transparente separado de otro por dos caras no paralelas

Es un divergente - negativaconvergente - positivabicncavaconvexaRayos se alejan del eje ptico. Rayos se acercan al eje ptico

CLASES

ImgenesDEFINICINIMGENESTIPOSLUZ PROVENIENTE DE UN OBJETO ATRAVIESA LA LENTEse obtieneREALVIRTUALSI ES FORMADA POR LOS RAYOS QUE SALEN DE LA LENTE AL ENCONTRARSE SOBRE UN PLANOSI ES FORMADA POR LA PROLONGACIN HACIA ATRS DE LOS RAYOS QUE ATRAVIESAN UNA LENTE

Imagen RealImagen VirtualEn el plano focal se produce una imagen real de un objeto distante, quiere decir, si se coloca una pantalla en el plano focal, se proyectara en la pantalla una imagen del objeto. Sucede esto, debido a que toda la luz que llega al lente desde un punto del objeto se concentra en un solo punto del plano focal.En este caso, la lente positiva(convexa) no forma una imagen real de un objeto cuando la distancia del objeto s es menor que la distancia focal f.Como todos los rayos, estos divergen cuando parte de un punto fijo, pero todavia siguen divergiendo cuando pasan por la lente, de modo que no se forma imagen real alguna.Aplicaciones biomdicasPRESBICIA Denominada vista cansada, es un defecto o imperfeccin de la vista que consiste en la disminucin de la capacidad de acomodacin del ojo, por lo cual los objetos situados cerca de l se ven con dificultad, conservndose bien la visin lejana. Este defecto se corrige con lentes convergentes. MIOPIAEs el estado refractivo del ojo inverso a la hipermetropa en el que la imagen se forma por delante de la retina. Es un exceso de potencia de los medios transparentes del ojo con respecto a su longitud por lo que los rayos luminosos procedentes de objetos situados a cierta distancia del ojo convergen hacia un punto anterior a la retina. Se corrige con una lente divergente

HIPERMETROPIAes un trastorno de refraccin del ojo con alteracin de la visin que produce convergencia de los rayos de la luz en un punto detrs de la retina. Se compensa con el uso de lentes convergentes.

ASTIGMATISMOEs un estado ocular que generalmente proviene de un problema en la curvatura de la crnea, lo que impide el enfoque claro de los objetos que se encuentran cercanos o lejanos.

Aplicaciones biomdicas de la ptica El lser en oftalmologa: Los fotocoaguladores lser se usan en el tratamiento de los desprendimientos o desgarros retinianos. Los mejores resultados se obtienen con irradiaciones breves (30 nanosegundos).

Fotometra : Ciencia que se encarga de medir la luz como el brillo percibido por el ojo humano. Es decir, estudia la capacidad que tiene la radiacin electromagntica de estimular el sistema visual.

Espectrometra: El espectrmetro es un aparato capaz de analizar el espectro caracterstico de un movimiento ondulatorio. Se aplica a variados instrumentos que operan sobre un amplio campo de longitudes de onda.

Fotometra en llama: Mtodo ptico utilizado para determinar la concentracin de electrolitos (Na y K) en los fluidos biolgicos.

Litotripsia

La litotripsia por ondas de choque es un tratamiento que ayuda a expulsar el clculo convirtindolo en arenillas que son ms fciles de eliminar. Este tratamiento se denomina tambin litotripsia extracorprea por ondas de choque (ESWL).

Aplicaciones de las Ondas en MedicinaUltrasonido

El ultrasonido es una onda acstica cuya frecuencia est por encima del lmite perceptible por el odo humano (aproximadamente 20.000 Hz) y permite la investigacin de casi todos los componentes del cuerpo humano, sin embargo se utiliza con mayor frecuencia para el seguimiento del embarazo y el estudio de los rganos abdominales y plvicos tanto en hombres como en mujeres. Las ondas sonoras reflejadas por las diferentes partes del tero de una mujer embarazada son distintas dependiendo del tejido con el que se encuentran.

GRACIAS!