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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

Gracias al entendimiento del fenómeno de la luz a través de toda nuestra historia, el hombre ha podido irradiar dicho aprendizaje hacia la comprensión de cualquier otro tipo de fenómeno que se desarrolla en nuestro vasto universo, esto nos hace resaltar, que sin luz nuestros sistemas ópticos naturales (ojos) no podrían captar todo lo que a nuestro alrededor se encuentra.

Recordemos que los rayos luminosos son transportadores de cualquier tipo de imagen hacia nuestra pantalla natural receptora como lo es la retina, toda partícula, cuerpo u objeto emite rayos de luz en todas las direcciones y dependiendo de nuestra posición podremos captar una determinada parte de dichos cuerpos, esto es lo que denominamos formación de imágenes.

Es importante siempre tener en cuenta que durante la propagación de estos rayos luminosos transportadores de las diferentes imágenes de los cuerpos a nuestro alrededor, podrán encontrar en su camino diversos obstáculos y con los cuales dichos rayos desarrollaran otros fenómenos como el de la difracción, reflexión, refracción, entre otros, y todos ellos nos han permitido una mejor aplicación de la luz en cada uno de las máquinas, herramientas o dispositivos creados gracias al nexo entre la ciencia-tecnología y complementado con el gran ingenio del hombre.

Por lo tanto, en esta entrega seguiremos observando la gran influencia que poseen los distintos medios materiales o elásticos por donde se propagan los rayos de luz en línea recta, generándose de esta manera el maravilloso fenómeno de la refracción, y esto nos permite seguir relacionándonos de manera general con el poder refractivo de las lentes (de origen natural o artificial) representado a través de dioptrías.

En los anterior artículo pudimos señalar que nuestros sistemas ópticos naturales poseen lentes tales como la córnea y el cristalino, y de esta manera, poder de refracción y los cuales se miden en dioptrías, por lo tanto, recordemos mis amigos lectores que la dioptría no es más que el valor inverso de la distancia focal de un determinado elemento óptico (como las lentes) y además expresada en metros, y además tenemos que a mayor cantidad de dioptría el poder de refracción de los rayos de luz será mayor, y a menor cantidad de dioptría ocurre lo contrario.

En esta oportunidad realizaremos una pequeña pero significativa experiencia práctica, en donde, seguiremos observando y demostrando como los rayos luminosos se doblan o refractan al pasar por ciertos medios materiales, en las anteriores entregas nos relacionamos con algunas anomalías en cuanto a la proyección de las imágenes en nuestra retina como la miopía, hipermetropía y en esta ocasión nos vincularemos con el astigmatismo.

Refracción de los rayos luminosos en nuestro alrededor

Como hasta ahora lo hemos hecho en los anteriores artículos, en esta oportunidad realizaremos una pequeña experiencia práctica con la finalidad de seguir ampliando nuestro aprendizaje en relación al maravilloso fenómeno de la refracción de los rayos luminosos al pasar de un medio material como el aire hacia otro medio de mayor capacidad o poder de refracción, en donde, nuestros sistemas ópticos naturales serán testigos.

A continuación podrán observar como los rayos de luz se refractan al pasar por una pequeña esfera transparente (canica) y dicha refracción tendrá influencia en la orientación de la proyección de la imagen transportada por tales rayos luminosos, pero los invito a observar dicho fenómeno de la refracción en las siguientes imágenes:

Podemos observar en las anteriores imágenes el desarrollo del fenómeno de la refracción de los rayos luminosos al pasar de un medio material o elástico hacia otro medio como el estructurado por nuestra pequeña esfera transparente (canica), notamos claramente como la imagen inicial se invierte al pasar por la pequeña esfera debido al doblamiento o refracción de los rayos de luz como podemos detallar en la siguiente figura 1.

Esta acción la podríamos comparar con el principio de la cámara oscura, debido a que los rayos de luz se refractan de la misma forma y logrando invertir la imagen transportada por dichos rayos luminosos, y además este mismo comportamiento lo encontramos en nuestros sistemas ópticos naturales (ojos), y con el cual nos estamos relacionando a través de la capacidad refractiva de sus lentes (córnea y cristalino).

Es importantes entonces seguir resaltando que tanto la córnea como el cristalino refractan a los rayos luminosos en un punto o plano focal, es decir, hacen converger lo más cercanos posible a dichos rayos en nuestra retina con el propósito de generar imágenes nítidas, siempre que no se origine alguna ametropías o vicio refractivo como las analizadas anteriormente como la miopía, hipermetropía y en esta oportunidad, el astigmatismo.

Rayos luminosos en un ojo con astigmatismo

Podemos decir de manera muy general que este tipo de anomalía se genera debido a inconvenientes a la hora de la debida refracción de los rayos luminosos, y de esta manera los rayos de luz emitido por cualquier objeto a nuestro alrededor no convergen en un mismo punto y esto se debe a la variación en cuanto a la curvatura bien sea de la córnea o del cristalino y de esta manera se originan dos líneas focales en vez de un punto o plano focal, a continuación podremos observar el comportamiento de los rayos luminosos en este tipo de ametropía en la siguiente figura 2.

En la anterior figura 2, pudimos observar el comportamiento de los rayos de luz mediante varios casos de este vicio refractivo como lo es el astigmatismo, en cuanto a la corrección de la refracción de los rayos luminosos de manera general podemos decir que se implementan lentes de superficies esféricas y otra cilíndrica con la finalidad de complementar las anomalías de la curvatura del cristalino o córnea como podemos observar en la siguiente figura 3.

Conclusión

Seguimos demostrando la esencial importancia del fenómeno de la luz en nuestras vidas, ya que todo lo que observamos a nuestro alrededor es gracias a la acción de los rayos luminosos que en forma de línea recta llegan a nuestros sistemas ópticos naturales y los cuales son refractados por nuestras lentes naturales como la córnea y el cristalino.

Es importante expresar que a nuestro alrededor se desarrolla en cualquier instante el fenómeno intrínseco de la refracción, y esto es debido a los constante cambios de medios materiales o elásticos por donde se propagan dichos rayos de luz, esto hace que la velocidad de los mismos se ve afectada y con ello ocurre el doblamiento de la direccionalidad de estos rayos.

La anterior característica la pudimos demostrar a través de una pequeña pero significativa experiencia práctica, en donde, visualizamos claramente la acción del fenómeno de la refracción y todo esto lo logramos demostrar con sencillos objetos que cualquiera de ustedes pueden tener en su casas, y con ello profundizamos en el entendimiento del fenómeno de la luz por medio de la refracción de sus rayos componentes.

De igual forma seguimos vinculándonos con el comportamiento de los rayos de luz al entrar en nuestros ojos y los mismos de manera natural son refractados principalmente por la córnea y cristalino, y que sin existir ninguna ametropía estaríamos hablando de un ojo emétrope o normal, de lo contrario nos encontramos con vicios refractivos como miopía, hipermetropía, astigmatismo, entre otros, y los cuales originan una mal enfoque de los rayos luminosos en nuestra retina.

La ciencia física a través de su óptica geométrica ha aportado esenciales conocimientos para la corrección de estas anomalías ópticas y de esta manera logrando generar puntos o planos focales correctos en nuestra retina y con ello aportando la calidad necesaria a las imágenes transportadas por los rayos luminosos emitidos por cualquier partícula, cuerpo u objeto desde nuestro exterior.

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.