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1 EL OJO HUMANO COMO LENTE

El 50 % de la información que recibimos de nuestro entorno la recibimos a través de los ojos. La ingente información que recibimos en un simple vistazo a nuestro entorno se guarda durante un segundo en nuestra memoria y luego la deshechamos casi toda. ¡No nos fijamos en casi nada!

El ojo humano es un sistema óptico formado por un dioptrio esférico y una lente, que reciben, respectivamente, el nombre de córnea y cristalino, y que son capaces de formar una imagen de los objetos sobre la superficie interna del ojo, en una zona denominada retina, que es sensible a la luz.

En la figura anterior se ven claramente las partes que forman el ojo. Tiene forma aproximadamente esférica y está rodeado por una membrana llamada esclerótica que por la parte anterior se hace transparente para formar la córnea.

Tras la córnea hay un diafragma, el iris, que posee una abertura, la pupila, por la que pasa la luz hacia el interior del ojo. El iris es el que define el color de nuestros ojos y el que controla automáticamente el diámetro de la pupila para regular la intensidad luminosa que recibe el ojo.

El cristalino está unido por ligamentos al músculo ciliar. De esta manera el ojo queda dividido en dos partes: la posterior que contiene humor vítreo y la anterior que contiene humor acuoso. El índice de refracción del cristalino es 1,437 y los del humor acuoso y humor vítreo son similares al del agua.

El cristalino enfoca las imágenes sobre la envoltura interna del ojo, la retina. Esta envoltura contiene fibras nerviosas (prolongaciones del nervio óptico) que terminan en unas pequeñas estructuras denominadas conos y bastones muy sensibles a la luz. Existe un punto en la retina, llamado fóvea, alrededor del cual hay una zona que sólo tiene conos (para ver el color). Durante el día la fóvea es la parte más sensible de la retina y sobre ella se forma la imagen del objeto que miramos.

Los millones de nervios que van al cerebro se combinan para formar un nervio óptico que sale de la retina por un punto que no contiene células receptores. Es el llamado punto ciego.

La córnea refracta los rayos luminosos y el cristalino actúa como ajuste para enfocar objetos situados a diferentes distancias. De esto se encargan los músculos ciliares que modifican la curvatura de la lente y cambian su potencia. Para enfocar un objeto que está próximo, es decir, para que la imagen se forme en la retina, los músculos ciliares se contraen, y el grosor del cristalino aumenta, acortando la distancia focal imagen. Por el contrario si el objeto está distante los músculos ciliares se relajan y la lente adelgaza. Este ajuste se denomina acomodación o adaptación.

El ojo sano y normal ve los objetos situados en el infinito sin acomodación enfocados en la retina. Esto quiere decir que el foco está en la retina y el llamado punto remoto (Pr) está en el infinito.

Sonido Ultrasónico

El término "ultrasonido" aplicado al sonido, se refiere a cualquiera por encima de las frecuencias del sonido audible, nominalmente incluye a los de más de 20.000 Hz. Las frecuencias utilizadas en ecografías de diagnóstico médico se extiende hasta 10 MHz y más allá.

Los sonidos en el rango de 20-100 kHz, son comúnmente utilizados en la comunicación y la navegación de los murciélagos, delfines, y algunas otras especies. Frecuencias mucho más altas, en el rango de 1-20 MHz, se utilizan en la ecografía médica. Tales sonidos son producidos por transductores ultrasónicos. Una amplia variedad de aplicaciones de diagnósticos médicos, utilizan tanto el tiempo de eco, como el desplazamiento Doppler de los sonidos reflejados, para medir la distancia a los órganos y estructuras internas, y la velocidad de movimiento de dichas estructuras. Es típico el ecocardiograma, en el cual se produce una imagen en movimiento de la acción del corazón en formato de vídeo, con colores falsos para indicar la velocidad y dirección del flujo sanguíneo, y los movimientos de las válvulas cardíacas. Las imágenes por ultrasonido cerca de la superficie del cuerpo, son capaces de resoluciones de menos de un milímetro. La resolución disminuye con la profundidad de penetración, ya que se deben usar frecuencias más bajas (la atenuación de las ondas en el tejido, aumenta con el incremento de frecuencia). El uso de longitudes de onda mayores, implica menor resolución, puesto que la resolución máxima de cualquier proceso de imágenes, es proporcional a la longitud de onda de las ondas de imágenes.

Ultrasónicos

Los sonidos ultrasónicos pueden ser producidos por transductores que operan por efecto piezoeléctrico o por efecto magneto estrictivo. Los traductores magneto estrictivos, puede ser utilizados para producir sonido ultrasónico de alta intensidad en el rango de 20-40 kHz, para la limpieza ultrasónica y otras aplicaciones mecánicas.

El tratamiento de imágenes médicas por ultrasonidos, utiliza normalmente frecuencias de sonido mucho más altas, en el rango de 1-20 MHz. Tal ultrasonido se produce mediante la aplicación de la salida de un osciladorelectrónico, a una delgada oblea de material piezoeléctrico, como el titanato zirconato de plomo. Las frecuencias más altas implican menores longitudes de onda y por lo tanto, mayores resoluciones en el proceso de creación de imágenes. La aplicación de las ideas básicas de formación de imágenes (por ejemplo, el criterio de Rayleigh), sugiere que la resolución de cualquier proceso de imágenes está limitado por difracción, a una dimensión similar a la longitud de onda de la onda utilizada en el proceso.

Las técnicas ultrasónicas también tienen su aplicación en el cálculo del porcentaje de grasa de un alimento. Esto se debe a que hueso, músculo y grasa poseen impedancias acústicas distintas, luego se puede medir el grosor del tejido graso y hacer una estimación del total de grasa contenido en el cuerpo.

Velocidad supersónica

Un F/A-18E/F Super Hornet en vuelotransónico.

Una velocidad es supersónica cuando es mayor que la velocidad del sonido, es decir, mayor que 1.225 km/h o a 340,3 m/s al nivel del mar. Muchosaviones de combate son supersónicos. Las velocidades mayores a 5 veces la velocidad del sonido son algunas veces llamadas hipersónicas.

El disco blanco que se forma es vapor de agua condensándose a consecuencia de la onda de choque. Este fenómeno

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