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Óptica de Refracción
La interpretación correcta de la información visual depende de la habilidad del ojo para enfocar
los rayos entrantes sobre la retina.
- Velocidad, frecuencia y longitud de onda de la luz:
Están relacionadas por la expresión siguiente: Frecuencia = Velocidad/Longitud de onda.
En diferentes medios ópticos, la velocidad y longitud de onda de luz cambian, pero la frecuencia
es constante. El color depende de la frecuencia, de modo que el color de un rayo de luz no se
altera al pasar a través de medios ópticos excepto por no transmitancia selectiva o fluorescencia.
Si la velocidad de un rayo de luz es alterada por un cambio en el medio óptico, la refracción del
rayo también ocurrirá. El efecto de una sustancia óptica sobre la velocidad de la luz se expresa
como su índice de refracción (n). A mayor índice, menor es la velocidad y mayor el efecto sobre la
refracción.
- Leyes de reflexión y refracción:
Formuladas en 1621 por Willebrod Snell (astrónomo y matemático alemán) y junto con el principio
de Fermat, integran la base de la óptica geométrica aplicada: Todas pueden establecerse como
sigue (ver Fig.21-2):
 Rayos incidentes, reflejados y refractados residen todos en un plano conocido como el
plano de incidencia, el cual es normal (en un ángulo recto) a la interfase.
 Para reflexión, en relación a lo normal, los ángulos de reflexión e incidencia son iguales.
 Para refracción, el producto del índice de refracción del medio del rayo incidente y el seno
del ángulo de incidencia del rayo incidente es igual al producto de los mismos términos del
rayo refractado (designado por una prima): n seno l = n´seno l´(ley de Snell).
 Un rayo de luz que pasa de un punto a otro sigue la trayectoria que toma el menos tiempo
en negociar (principio de Fermat). La longitud de la trayectoria óptica es el índice de
refracción veces la longitud de la trayectoria actual.
- De un punto de vista físico: cuando un rayo pasa de un medio D1 a un medio D2, una pequeña
parte se refleja y la otra parte se refracta. Siempre se refleja una parte aunque sea mínima.
- Desde el punto de vista práctico, gracias a las leyes de refracción es que se pueden prescribir los
lentes para corregir la visión.
El seno (sen) del ángulo de incidencia es = al seno del ángulo de refracción.
- Figura 21-2: Se traza una normal (línea vertical entrecortada) y si el haz de luz pasa de un medio
de menor índice de refracción a un medio de mayor índice de refracción, el rayo se va a doblar
hacia la normal (ángulo l´).
- Hay que recordar los conceptos de espejo y lente; Recordar que un lente es cualquier entidad
capaz de desviar los rayos de luz.
- Un espejo convexo, le pones otro detrás y se convierte en un lente positivo o lente biconvexo (lente
celeste de la figura 21-7).
- Un espejo cóncavo, le pones otro detrás y se convierte en un lente negativo o lente bicóncavo
(lente rosado de la figura 21-7).
- El poder de los lentes se mide en dioptrías (D), que es el punto focal del lente. El punto focal es
donde el lente proyecta la imagen. En el caso de los lentes negativos la imagen se produce del
lado del objeto (imagen virtual) y en el caso de los lentes positivos la imagen se forma del otro lado
del lente (imagen real e invertida).
Errores de Refracción:
Emetropía es la ausencia de error de refracción y ametropía es la presencia de error de refracción.
- Presbicia: es la pérdida del acomodamiento que viene
con el envejecimiento en la mayoría de las personas,
ocurre alrededor de los 40 años. En otras palabras en la
presbicia la capacidad de enfoque de la lente del mismo
ojo se va agotando y hay dificultad para leer de cerca.
Una persona emétrope comenzará a notar incapacidad
para leer letras pequeñas o a discriminar objetos
cercanos pequeños al llegar a los 44-46 años; esto es peor
en luz tenue y usualmente empeora temprano en la
mañana o cuando el sujeto está fatigado.
Los pacientes usualmente refieren que no ven letras
pequeñas o que cuando están leyendo les arden y
lagrimean los ojos, les da dolor de cabeza, etc.
La presbicia se corrige con lentes positivos para
compensar la pérdida del poder de enfoque automático
del cristalino.
- Miopía: Cuando se enfoca la imagen de objetos
distantes en frente de la retina en el ojo sin
acomodación, el ojo es miópico, o de vista corta. Si el ojo
es más largo que el promedio, el error es llamado miopía
axial (por cada milímetro adicional de longitud axial, el
ojo es aprox. 3 dioptrías más miópico).
La persona miope tiene la ventaja de ser capaz de leer
un punto lejano sin lentes aún a la edad de presbicia. Un
alto grado de miopía da como resultado mayor
susceptibilidad a cambios retinianos degenerativos, que
incluyen desprendimiento de retina.
Los ojos miopes tienen una mayor longitud y se corrigen
con lentes divergentes (negativos).
- Hipermetropía: es el estado en el cual un ojo no acomodado enfocaría la imagen detrás de la
retina. Puede ser debido a longitud axial reducida (hipermetropía axial), como ocurre en ciertos
trastornos congénitos, o error de refracción reducido (hipermetropía refractiva).
El ojo hipermétrope tiende a ser mas pequeño y la imagen se forma detrás de la retina, esto se
corrige con lentes convergentes (positivos).
- Astigmatismo: lo que ocurre es que la córnea no tiene una curvatura uniforme como debería. En
astigmatismo el ojo produce una imagen con múltiples líneas o puntos focales. El astigmatismo
regular a menudo puede ser corregido con lentes cilíndricos, frecuentemente en combinación con
lentes esféricos.
En la figura 21-18 se observa un esquema normal del ojo mostrando que la relación entre los dos
meridianos (líneas H y F) normalmente es de 90 grados, si esto se altera se produce astigmatismo.
El poder refractivo del ojo es de 60 dioptrías. Los rayos deben pasar por la córnea y enfocarse en la
retina.
- Poder del lente (en dioptrías) = 1/distancia focal de la lente en metros
Los lentes positivos son los que dan aumento.
Mecanismos de acomodación normal:
Los lentes más gruesos tienen mayor poder refractivo y esto normalmente en el ojo se manifiesta
cuando el cristalino se abomba (para ver más de cerca) porque la zónula que sostiene al cristalino
se relaja y se contrae el cuerpo ciliar. Hay convergencia de los ojos para ver de cerca.
Lo contrario ocurre cuando el cuerpo ciliar se relaja, la zónula se tensa y el cristalino se aplana y
tiene menor poder de refracción y esto ocurre para ver de lejos.
Pupila de Adie: pupila tónica dilatada por alteraciones en los nervios posteriores del sistema
parasimpático que inervan el ojo, normalmente debido a inflamación por una infección vírica o
bacteriana.
Bibliografía

Oftalmología General. Vaughan y Asbury; Lange 18va edición 2012. Página 414-429