El Ojo Humano: Funcionamiento y Defectos
Funcionamiento del Ojo
El ojo humano es un sistema óptico formado por la córnea (un dioptrio esférico) y el cristalino (una lente). Estos elementos forman imágenes de los objetos sobre la retina, una superficie interna sensible a la luz.
El cristalino enfoca las imágenes sobre la retina, que contiene fibras nerviosas que terminan en conos y bastones, estructuras sensibles a la luz. La córnea refracta los rayos luminosos, mientras que el cristalino ajusta el enfoque para objetos a diferentes distancias. Los músculos ciliares modifican la curvatura del cristalino, cambiando su potencia.
Para enfocar objetos cercanos, los músculos ciliares se contraen, aumentando el grosor del cristalino y acortando la distancia focal. Para objetos lejanos, los músculos ciliares se relajan, y el cristalino adelgaza. Este ajuste se llama acomodación o adaptación.
Defectos de la Visión
Miopía
En la miopía, el sistema óptico del ojo tiene un exceso de convergencia. El foco se sitúa delante de la retina cuando el ojo está relajado. Los objetos lejanos se ven borrosos, mientras que los cercanos se ven con claridad.
Para corregir la miopía se usan lentes divergentes, que divergen los rayos de luz.
Hipermetropía
En la hipermetropía, el sistema óptico del ojo tiene una falta de convergencia. El foco se sitúa detrás de la retina cuando el ojo está relajado.
La hipermetropía se corrige con lentes convergentes. En algunos casos, se corrige con el crecimiento del globo ocular.
Teoría de De Broglie y Otros Conceptos
Hipótesis de De Broglie
De Broglie propuso la dualidad onda-corpúsculo, demostrando que la luz puede tener propiedades de partícula y de onda. Su tesis doctoral postuló la existencia de ondas de materia, es decir, que toda materia tiene una onda asociada.
De Broglie estableció que la longitud de onda (λ) de la onda asociada a la materia es: λ = h/p, donde h es la constante de Planck y p es la cantidad de movimiento de la partícula.
Actualmente, la dualidad onda-partícula se entiende como un concepto de la mecánica cuántica donde no hay diferencias fundamentales entre partículas y ondas; las partículas pueden comportarse como ondas y viceversa.
El Campo Eléctrico
El campo eléctrico asociado a una carga o conjunto de cargas es la región del espacio donde se sienten sus efectos. Si se coloca una carga de prueba en un punto del campo eléctrico, aparecerán fuerzas eléctricas (atracciones o repulsiones).
La intensidad del campo eléctrico (E) es la fuerza eléctrica que se ejerce sobre la carga unidad positiva en un punto del campo. Es una magnitud vectorial con módulo, dirección y sentido.
Superficie Equipotencial
Una superficie equipotencial es el lugar geométrico de los puntos de un campo escalar donde el potencial de campo es constante. Se pueden calcular usando la ecuación de Poisson.
En un campo gravitatorio con una masa puntual, las superficies equipotenciales son esferas concéntricas alrededor de la masa. El trabajo realizado por la masa, siendo el potencial constante, es cero.
Las líneas equipotenciales son la intersección de las superficies equipotenciales con un plano.