Propiedades de las Ondas: Difracción, Reflexión Total, Lentes y Defectos Oculares

Difracción de Ondas

La difracción es una propiedad que tienen las ondas de rodear los obstáculos en determinadas condiciones. Se basa en el curvado y esparcido de las ondas cuando estas encuentran un obstáculo o al atravesar una rendija. En el caso de la rendija, para apreciar bien el fenómeno, el tamaño de esta debe ser muy similar a la longitud de onda. Según el principio de Huygens, la rendija se comportará como un nuevo foco emisor de ondas y así es como la onda consigue rodear el obstáculo y propagarse por detrás.

• No hay difracción: cuando el tamaño de la rendija es superior a la longitud de onda (λ).
• Sí hay difracción: cuando el tamaño de la rendija es similar a la longitud de onda (λ).

Reflexión Total

Si un rayo pasa de un medio a otro en el que se propaga a mayor velocidad, el rayo refractado se aleja de la normal. Si el ángulo de incidencia se hace mayor, también crece el ángulo de refracción. Para un ángulo de incidencia límite, el rayo refractado tendrá un ángulo de 90°. Para ángulos de incidencia superiores al límite se produce la reflexión total.

Aplicación en la Fibra Óptica

En la fibra óptica, el haz de luz queda confinado completamente y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total. Cada filamento consta de un núcleo central con un alto índice de refracción y las paredes con un índice ligeramente menor. Cuando la luz llega a la superficie que separa el núcleo y el revestimiento, se produce la reflexión total interna prevista por la ley de Snell.

Lupa

La lupa es una lente convergente biconvexa. Para ver un objeto con nitidez, debes situarte a unos 25 cm del ojo. Situando la lupa a una distancia del objeto menor que su focal, proporciona una imagen virtual, derecha y mayor.

Defectos Oculares: Hipermetropía y Miopía

Hipermetropía

La hipermetropía consiste en una falta de convergencia causada por una córnea demasiado plana o un ojo demasiado pequeño, lo que origina que, en la visión lejana, el foco imagen quede más allá de la retina. Para corregir la hipermetropía, se utilizan lentes convergentes.

Miopía

El ojo miope ve mal de lejos pero bien de cerca, debido a un exceso de convergencia causado por una córnea demasiado curvada. Cuando el ojo está en reposo, el foco imagen no está en la retina, sino entre ella y el cristalino, por lo que no se forma una imagen nítida del objeto. Este exceso de convergencia hace que el punto próximo esté muy cercano, por lo que los miopes ven muy bien de cerca. Para corregir la miopía, se utilizan lentes divergentes.