Estrabismo

El estrabismo es cualquier desviación de los ojos. Hay diferentes tipos de estrabismo y comúnmente se describe de acuerdo a la dirección de la desviación; los más comunes son la esotropia, exotropia, hipotropia e hipertropia. Pero también puede ser descrito por sus causas. Los tres nervios craneales (III, IV, VI) responsables del movimiento de los ojos pueden estar debilitados o paralizados y causar estrabismo. Algunos ejemplos de estrabismo paralítico incluyen la parálisis del tercer nervio y la parálisis del oblicuo superior.

Algunos patrones especiales de estrabismo pueden tener nombres únicos como el Síndrome de Brown y el Síndrome de Duane.

La esotropia es una desviación de los ojos hacia adentro. Puede ser una esotropia infantil, esotropia acomodativa, o parálisis del sexto nervio.

La exotropia describe una desviación de los ojos hacia afuera.

Los términos hipertropia e hipotropia son usados para describir desviaciones verticales. La hipertropia se refiere a un ojo anormalmente desviado hacia arriba con respecto al otro ojo y la hipotropia es cuando el ojo anormal se desvía hacia abajo.

La mayoría de los estrabismos son causados por una anormalidad neuromuscular del control de los movimientos de los ojos.

La desviación ocular puede causar ambliopía en los niños. Cuando los ojos están orientados en diferentes direcciones, el cerebro recibe dos imágenes visuales diferentes. El cerebro puede ignorar la imagen del ojo desviado para evitar la visión doble, resultando en un pobre desarrollo de ese ojo. También un ojo que ve muy mal tiende a desviarse.

El estrabismo con frecuencia ocurre en niños normales, pero puede presentarse en quienes tienen desórdenes que afectan el cerebro como parálisis cerebral, síndrome de Down, hidrocefalea o tumor cerebral.

El accidente cerebrovascular es la principal causa de estrabismo en adultos. Golpes, problemas neurológicos o enfermedad de Graves son otras causas comunes de estrabismo.

Los golpes pueden causar estrabismo mediante: daño cerebral que impide el control de los movimientos oculares, daño de los nervios que controlan los movimientos oculares, o daño de los músculos oculares ya sea directa o secundario a golpes en la órbita ocular.

El objetivo del tratamiento es mejorar la alineación ocular que permita a los ojos trabajar mejor juntos (visión binocular). El tratamiento puede incluir el uso de lentes, ejercicios oculares, prismas o cirugía de los músculos extraoculares.

Los problemas asociados con el estrabismo, incluyendo ambliopía, ptosis y cataratas, generalmente son tratados antes de realizar una cirugía de los músculos extraoculares.

Referencia

• American Association for Pediatric Ophthalmology and Strabismus

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Ver películas como tratamiento para la ambliopía

Los tratamiento efectivos para condiciones comunes en niños con frecuencia no logran todo su potencial debido a que son demasiado tediosos para los infantes.

Investigadores de la Universidad McGill, Southwestern Medical Center y la Retina Foundation of the Southwest pueden haber superado este obstáculo cuando empezaron a tratar la ambliopía con terrapia dicóptica (ver cosas diferentes con cada ojo en visión binocular) de contraste balanceado.

Su estudio, publicado en la revista de la Asociación Americana de Ofalmología Pediátrica y Estrabismo, encontró que modificando las películas para niños a una presentación dicóptica mejoraba significativamente la agudeza visual. “Los niños mejoraron entre una y cuatro líneas en su agudeza visual con solo seis sesiones, o nueve horas de ver películas durante dos semanas,” explica Eileen Birch, coautor del artículo.

Ocho niños de entre 4 y 10 años de edad vieron películas dicópticas de su preferencia, de una selección de 18, tres veces por semana durante 14 días. De acuerdo al estudio, una imagen encubierta que contiene un patron de formas irregulares era reproducido con las imágenes de video visto por el ojo ambliópico. Un recubrimiento inverso fue reproducido con las imágenes vistas por el ojo no ambliópico. El contraste fué reducido lo suficiente para permitir la visión binocular y se incrementó 10% en cada visita. Se midió la mejor agudeza visual corregida, la estereoagudeza y la supresión al principio y después de 14 días.

La visión binocular une las partes de la película que son mostradas de manera separada al ojo ambliópico y al que no lo es.

“Esto ciertamente tiene el potencial de cambiar la manera en que tratamos la ambliopía,” dice Erin Jenewein, profesor asistente en el Colegio de Optometría de Nova Southeastern University. “Creo que el principal asunto ahora es que no hay un estudio aleatorio grande para mostrar si este método es tan bueno como el parche ocular.”

Los autores esperan que estudios controlados puedan confirmar sus hallazgos para que ver películas dicópticas sea una modalidad terapéutica válida para la ambliopía – una que es más agradable para los niños.

Referencia:

• Review of Optometry

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¿Pueden las gotas mejorar la miopía en los niños?

Un tratamiento común para la ambliopía podría también hacer más lenta la progresión de la miopía en niños.

Un estudio de 5 años, los resultados del cual fueron presentados en la reunión annual de la Academia Americana de Oftalmología, sugiere que tratar a los niños con pequeñas dosis de atropina podría hacer más lenta la progresión de la miopía en un 50%.

Cuatrocientos niños de edades entre 6 y 12 años fueron aleatoriamente asignados a dosis nocturnas de 0.5%, 0.1% o 0.01% de atropina por dos años. Después de suspender el tratamiento por un año, los investigadores empezaron otro ciclo de 0.01% de atropina por dos años más para niños que se volvieron más miopes durante el año de suspensión.

Los resultados mostraron que, después de 5 años de tratamiento, los niños que usaron la dosis baja de 0.01% de atropina tuvieron menos miopía cuando se compararon con aquellos tratados con dosis altas.

Luego se mencionó un estudio anterior que reveló que gotas de atropina al 0.01% hicieron más lenta la progresión de la miopía en 50% en comparación con niños que no fueron tratados.

Mientras que bajas dosis de atropina al 0.01% parece ser lo suficientemente segura para usarse en niños de entre 6 y 12 años de edad por hasta 5 años, los investigadores indican la necesidad de más estudios. Las concentraciones más altas de atropina causan sensibilidad a la luz y visión borrosa al mirar objetos cercanos, además pueden causar conjuntivitis alérgica.

Este riesgo explica porqué no es tan común el uso de la atropina en Estados Unidos, pero los investigadores sospechan que esta situación podría cambiar ahora que dosis más bajas parecen ofrecer similares beneficios en la reducción de la progresión de la miopía, sin los efectos colaterales.

Referencia: Chia A, Lu QS, Tan D. Five­year clinical trial on atropine for the treatment of myopia 2: myopia control with atropine 0.01% eyedrops. Ophthalmology.

Fuente:

• Review of Optometry

Foto de Prawny

La ambliopía y no el estrabismo, contribuye a la lectura lenta en los niños escolares

Los niños con ambliopía, llamado también "ojo flojo", pueden tener una función ocular motora disminuída. Esto puede dificultar actividades para las que los movimientos de los ojos es importante, como la lectura.

Un nuevo estudio realizado en la Retina Foundation of the Southwest encontró que los niños con ambliopía leen más lentamente que los niños con visión normal o solo con estrabismo. Sus hallazgos se publicaron en la revista de la American Association for Pediatric Ophthalmology and Strabismus (AAPOS).

"Este estudio indica por primera vez que la ambliopía, no el estrabismo, ha sido identificada como el factor clave en la lectura lenta en niños escolares con ambliopía," explicó la autora principal de la investigación Krista R. Kelly. "Estudios previos no han emulado condiciones naturales de lectura que los niños encontrarían naturalmente en la escuela, esto es, lectura silenciosa binocular de párrafos apropiados a su grado escolar a la distancia habitual de lectura. Anteriores estudios habían evaluado sujetos que tienen tanto ambliopía como estrabismo y por lo tanto eran incapaces de evaluar solo el estrabismo en la lectura."

Fueron estudiados tres grupos de niños: 29 niños con ambliopía con o sin estrabismo, 23 niños que estaban siendo tratados por estrabismo pero sin ambliopía, y 21 niños con visión normal. Los niños con ambliopía y estrabismo han sido referidos a la Retina Foundation of the Southwest por 18 oftalmólogos pediatras en el área de Dallas­ Fort Worth.

Los niños leyeron en silencio el párrafo de un texto adecuado a su grado escolar, con visión binocular, viendo mientras usaban el ReadAlyzer, un sistema que registra el movimiento ocular. Los investigadores midieron la rapidez de lectura, el número de movimientos oculares hacia adelante y regresivos (sacádicos) por 100 palabras, y la extensión de las pausas oculares (fijaciones).

La comprensión fué evaluada con un cuestionario de 10 preguntas. Solo los datos de niños con al menos 80% de las respuestas correctas fueron incluídos así que fué poco probable que las dificultades para leer en los niños con ambliopía fuera debido a dificultades en la comprensión.

Los niños con ambliopía leyeron significativamente más lento que los niños con estrabismo sin ambliopía y los niños normales. Estadísticamente, no hubo una diferencia significativa en la capacidad de lectura entre niños con estrabismo sin amliopía y los niños normales.

Similarmente, los niños con ambliopía tuvieron alrededor de 35% más movimientos hacia adelante durante la lectura que los niños con estrabismo sin amliopía o los niños normales.

Referencia

• Elsevier. (2015, November 24). "Amblyopia, not strabismus, identified as key contributor to slow reading in school­agen children." Medical News Today. Recuperado de http://www.medicalnewstoday.com/releases/303089.php.

Foto de Michelle Bulgaria

Lentes activos que oscurecen a la orden

Los usuarios de lentes pronto podrán cambiar sus lentes de claros a oscuros accionando un interruptor. Mientras que los lentes tradicionales fotocromáticos, como los Transitions, cambiar su color en respuesta a las condiciones luminosas, el cambio puede tardar varios sengundos y no ajustarse a todas las condiciones, como cuando se usan sombreros de ala ancha andando al sol.

Un grupo de investigadores en el Georgia Institute of Technology en Estados Unidos han rediseñado los lentes fotocromáticos creando unos que usan carga eléctrica para cambiar de claro a oscuro en solo unos pocos segundos.

Los lentes forman parte del amplio grupo de “materiales activos”, aquellos que pueden alterar sus propiedades bajo ciertas condiciones, como cuando se les aplica una carga eléctrica.

Los lentes de polímero electrocrómico ECP pueden ser controlados por el usuario para cambiar al instante dependiendo de las condiciones luminosas.

El prototipo disponible es café, pero el equipo dice que se puede generar cualquier número de colores.

Referencia

• Optometry Today

Foto de MGDboston

No todo lo que brilla es oro: el Google Glass

En la foto se ve cómo un hombre desnudo se ríe a boca abierta mientras el agua corre por su cara enrojecida, enjuagando el Google Glass que está usando en el baño.

Esta famosa imagen, subida a la red por el futurista de la tecnología Robert Scoble hace algunos meses, muestra el entusiasmo entre los primeros usuarios de esta tecnología.

El Glass, un equipo de auriculares, con control de voz conectado a internet, promete una transformación en la manera en que interactuamos con las computadoras y entre nosotros.

Un año después, el entusiasmo de Scoble ha decaído. "Yo lo estoy usando en este momento", dice, "es realmente inútil. No puedo almacenar más de 20 contactos, y no puedo tomar fotos y ponerlas en Instagram o Facebook. La obtención de aplicaciones aquí es un suplicio ".

Scoble aún usa el aparato pero hace una lista de inconvenientes: la vida de la batería es muy corta; la batería es muy pesada para algunos usuarios; y la interfase que permite tener acceso a las aplicaciones todavía necesita trabajarse.

Los ingenieros de Google trabajarán muy duro sobre estos temas antes de su lanzamiento público, que se espera a fines de este año. Pero los problemas técnicos pueden no ser los más grandes. Una reacción en contra de Glass ha estado creciendo rápidamente en los últimos meses.

A partir de la versión que salió el último año, disponible a un número limitado de usuarios “exploradores” por $1500 dólares más impuestos, las críticas no se hicieron esperar.

El escritor Ed Champion enumeró 35 argumentos contra Google Glass, desde ansiedad sobre la cada vez más grande recolección de datos personales por Google hasta el potencial de distracción durante las conversaciones. Mientras tanto, el grupo que aboga por la privacidad, Stop the Cyborgs, con base en Londres, alerta de que la video cámara del aparato puede ser usada para vigilancia intrusiva. “Las autoridades, corporaciones y abogados serán capaces de tener acceso a material de archivo de todo el mundo”, escribió el grupo.

Para muchos, una de las principales preocupaciones es que el Glass permite al usuario grabar fotos y videos de otros sin su consentimiento. Esto ha provocado que el Glass sea prohibido en algunos bares, restaurantes y otros lugares.

Esta hostilidad incluso ha llevado al acuñamiento de un nuevo insulto, “glasshole”, para describir a los usuarios que no respetan el espacio personal de los demás.

Probablemente el principal obstáculo que enfrenta Google Glass es su potencial para alterar las normas sociales existentes, ya que, a diferencia de traer un aparato personal en la bolsa, éste se coloca justo frente a la cara, perpetuamente demandando una reacción de los otros.

Referencia

• BBC

Foto de BBC

Ortóptica

La palabra ortóptica viene del griego orto que significa derecho, y óptica que estuida los fenómenos luminosos y de la visión, y los ortópticos son profesionales de la salud que se especializan en el estudio de la motilidad ocular y el desarrollo visual.

Junto con el oftalmólogo, el ortóptico examina y ayuda en el diagnóstico de las disfunciones del sistema visual que incluye la visión, el movimiento ocular, la alineación de los ojos y la binocularidad.

El ortóptico se enfoca en el tratamiento no quirúrgico de desórdenes visuales como la ambliopía y el estrabismo. Evalúa y diagnostica estos desórdenes y establece planes de tratamiento.

La amblopía es falta de desarrollo visual, o pérdida de habilidad visual debido a la falta de uso del ojo. A fín de que los ojos se desarrollen igual, cada músculo ocular debe ser capaz de formar una imagen clara del objeto observado. Si uno de los ojos se mueve fuera de su eje (estrabismo), un ojo tiene un error de refracción más grande que el otro (anisometropía), o hay una enfermedad de un ojo, entonces ambos ojos no están viendo el mismo objeto o no están recibiendo imágenes iguales. Esta discrepancia impide la visión binocular, y el cerebro apaga el ojo dañado (supresión). Esto detiene el desarrollo visual en ese ojo y la visión se estanca, y en muchos casos, se deteriora.

El trabajo del ortóptico es ayudar en el examen de condiciones que pueden llevar a ambiopía, y determinar si la ambliopía existe. Como muchos de sus pacientes aún no hablan, el ortóptico debe entender el desarrollo del sistema visual para lograr un buen juicio.

Para valorar adecuadamente las capacidades visuales se usan una variedad de exámenes diseñados para trabajar dentro del breve tiempo de atención de los niños.

La ambliopía que es sensible al tratamiento (es decir que no es causada por una enfermedad) puede requerir tratamiento con lentes, oclusión, o terapia de penalización (gotas). Armado con la información completa acerca del sistema visual de los niños, incluyendo un examen del fondo del ojo y los lentes correctos, el ortópico es la primer persona en monitorear y reforzar el plan de tratamiento, y ofrecer apoyo y guía a los padres.

El rol del ortóptico es bastante diferente en el diagnóstico y manejo de la visión doble. Con frecuencia es llamado para valorar la función visual de pacientes adultos en quienes se ha alterado la visión binocular. La diplopia (visión doble) puede manifestarse por una variedad de causas como enfermedad ocular, enfermedad sistémica, enfermedad vascular, golpes o errores de refracción. El exámen ortóptico determina cómo ha sido afectado el sistema visual, lo que con frecuencia lleva a diagnosticar una enfermedad subyacente. El ortópico entonces busca lograr la comodidad visual del paciente. La doble visión con frecuencia puede ser tratada con terapia de prismas, que se basa en el conocimiento de los principios visuales y habilidad para integrarlos en la terapia.

Referencia

• The Canadian Orthoptic Society

Foto de TCOS

El mejor invento

¿Son los lentes uno de los más importantes inventos de los últimos dos mil años? Han sido nominados para esta distinción en un grupo de 80 estudiantes entrevistados mediante la red como un reto para el nuevo milenio. Los lentes “han duplicado efectivamente la vida activa de cada persona que lee o hace trabajo fino —y evita que el mundo sea dirigido por personas menores de 40”, fué un comentario.

Y el inventor aún sigue desconocido a pesar de la diligente investigación y debate académico sobre los siglos pasados.

Con igual aplomo, el profesor Vasco Ronchi describe el problema asociado con la invención de los lentes como sigue: “Se ha escrito mucho, desde lo valioso hasta lo inútil, acerca de la invención de los lentes; pero finalmente, queda el hecho de que el mundo ha traído los lentes sobre la nariz sin tener a quién agradecerle el invento.”

Cincuenta años después de la publicación de la ocurrencia de Ronchi, uno aún puede agregar otra; si la victoria tuviera mil padres, como se dice comúnmente, entonces la invención de los lentes y su derivado, el telescopio debe tener tantos más.

Los inventores de ambos aún siguen desconocidos y es casi cierto que nunca se conocerán, dada la documentación que aún se conserva que es escasa en especificidad, especialmente para los lentes. En el mundo antiguo y medieval las innovaciones tecnológicas eran con frecuencia el producto de artesanos, que quisieron proteger los secretos de su comercio restringiendo la transmisión oral y escrita.

Referencia

• Ilardi, V. (2007) Renaissance Vision from Spectacles to Telescopes, American Philosophical Society, Philadelphia.

Foto de Classic Film

Óptica Física: lentes esféricas

Dioptría es la unidad de poder de una lente. Los rayos de luz paralelos que inciden en una lente cuyo poder es de 1 dioptría focalizan a 1 metro de distancia de la lente.

La fórmula que relaciona distancia focal F y dioptría D es: D=1/F. Así, si F=1 entonces D=1. Esto quiere decir que el foco de un lente de una dioptría está a un metro de distancia. Si F=2 entonces D=0.50, es decir, el foco de un lente de media dioptría está a dos metros de distancia.

Una lente esférica tiene el mismo poder de refracción en todos sus meridianos. Pueden ser convexas (positivas) o cóncavas (negativas).

Al asociar un radio a cada circunferencia, también podemos asociar una curvatura a cada radio en una relación inversa: a mayor radio, menor curvatura y también menor poder. Es así como cuanto más pequeño es el radio de curvatura de una superficie, mayor es el número de dioptrías con que se designa. El instrumento que se usa para medir la curvatura de un lente se llama esferómetro.

Pero un lente tiene dos superficies y el poder de la lente puede estar dado por numerosas combinaciones de sus superficies. Por ejemplo, un lente de +4 dioptrías puede lograrse con las combinaciones siguientes: +2 con +2, +3 con +1, +4 con 0, +6 con -2, etc.

La mayoría de las lentes estarán formadas por una superficie cóncava (-) por un lado y una convexa (+) por el otro y para determinar el poder del lente se suman algebraicamente los poderes de cada superficie. De este modo, si el lado cóncavo es de mayor poder que el convexo, el poder del lente será negativo. Por ejemplo: superficie convexa +6.00 sumada a superficie cóncava -8.00, dará un lente de graduación -2.00.

Debido a esta relación de curvas, las lentes positivas son más gruesas en el centro y las negativas son más gruesas en los bordes.

Referencias:

• Manual de Refractometría Clínica. R. Herreman. Salvat, 1981.
• Guía de Aprendizaje para producción de lentes ópticas, SEP, DGCFT, 1999.

La dimensión digital: Segunda y última parte

La tecnología usa un proceso llamado óptica holográfica. Los diodos de laser de emisión de luz en el proyector, guardado a un lado del armazón, dispara sus rayos directamente hacia la superficie del lente. Ahí, aparatos computarizados llamados rejillas holográficas difractan la luz de manera que componentes ordinarios ópticos como prismas no pueden, dirigiéndolo a los ojos del usuario.

También se están desarrollando lentes de contacto para pantallas móviles. Babak Parviz, ha creado un lente de contacto biocompatible que tiene componentes electrónicos y optoelectrónicos miniaturizados integrados a los lentes. Ha usado estos lentes en conejos por veinte minutos sin efectos indeseables, pero la pantalla aún no se ha prendido cuando los conejos han usado los lentes, dijo.

Los diodos de emisión de luz y otros componentes semiconductores de la pantalla se fabrican por separado, luego se mueven al lente que es hecho del mismo plástico usado en las botellas para bebidas. Luego el aparato completo recibe una cubierta biocompatible de manera que los componentes electrónicos no están el contacto con el usuario.

En una posible aplicación, el lente podría servir como un anotador personal en conferencias o fiestas, mostrando en la pantalla el nombre de cada persona con que nos encontramos, así como la fecha y contenido de nuestra última conversación.

Referencia:

• New York Times. Anne Eisenberg. April 25, 2009.

La dimensión digital: Primera de dos partes

Los audífonos pueden enviar el sonido del radio portátil directamente al oído. ¿Pero alguna vez se imaginó usted que los anteojos o lentes de contacto podrían enviar imágenes digitales directamente de la pantalla de un teléfono a la retina? Unos lentes del laboratorio SBG Labs tiene un pequeño proyector en su armazón. Un lente de contacto creado por Babak Parviz y un equipo de la Universidad de Washington en Seattle ofrece un sistema electrónico integrado en el lente para crear pantallas.

Varias compañías están desarrollando prototipos de aparatos digitales que lucen como modernos lentes pero pueden algún día ofrecer esas características a los consumidores. Los lentes son llamados pantallas cabeza arriba porque el usuario puede siempre ver el mundo real a través del lente, pero también una imagen virtual con la información como un mapa electrónico mostrando el camino correcto.

SBG Labs, una compañía de tecnología óptica de California, está entre los negocios que están desarrollando los aparatos. Los lentes son solo ligeramente más grandes que cualquier par de lentes pero en lugar de usar las iniciales del diseñador, tienen un pequeño proyector a un lado.

Dice el profesor Henry Fuchs de la Universidad de Carolina del Norte que ya se han usado sistemas de pantalla montados en la cabeza, usado por ejemplo por soldados para ver información como un mapa reflejado en el visor de un casco. Pero estos artefactos son muy pesados. La gente que trabaja en pantallas montadas en la cabeza tiene ganas de crear algo que la gente use más de una hora, dice, algo que vaya en los lentes pero que no sea demasiado aparatoso.

Referencia:

• New York Times. Anne Eisenberg. April 25, 2009.

Estado de la Óptica en México

Segunda de dos partes.

La situación de la óptica en México cambió cuando se reformó el Observatorio Astrofísico Nacional en Tonantzintla, Puebla, para transformarse en el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), donde por primera vez se empiezan a ofrecer estudios de posgrado en óptica.

Poco después de fundado el INAOE, se crea en 1973 el Centro de Investigación Científica y Educación Superior de Ensenada (CICESE), en Ensenada, Baja California. En 1976 con Martín Celaya y Diana Tentori, egresados del INAOE, y Romeo Mercado, egresado del Optical Sciences Center de la Universidad de Arizona se forma en el CICESE el departamento de óptica de la División de Física Aplicada, donde también se ofrecen cursos de posgrado.

La investigación en óptica en el país se ha desarrollado a buen paso, pero la situación de la industria no es tan buena. De la enorme variedad de instrumentos ópticos que se usan en el país: médicos, de ingeniería civil, educativos, militares, etc. prácticamente ninguno se construye en México.

El campo oftálmico es sin duda el más desarrollado. Desde hace más de 20 años tanto los armazones para anteojos como las lentes oftálmicas se producen casi en su totalidad en el país. Es un terreno muy próspero.

En el campo de los instrumentos ópticos la situación no es tan buena porque no hay un número suficiente de especialistas en óptica. Solo existe una fábrica de microscopios, Microscopios, S.A., fundada por el Ing. Oscar Rossback.

Debe mencionarse también a dos antiguos investigadores del CICESE. El Dr. Marco Antonio Machado fundador de Augen-Wecken, que trabaja en la industria oftálmica y optométrica, y el Dr. Luis Enrique Celaya que formó Calipo, S.A. para fabricar elementos ópticos con calcita o cuarzo cristalinos.

Ojalá llegue a existir en México una industria óptica madura que satisfaga las demandas del país y exporte sus productos.

Referencia:

• OPTICA TRADICIONAL Y MODERNA, Daniel Malacara, Fondo de Cultura Económica, 1997.

Estado de la Óptica en México

Primera de dos partes.

La óptica en México es muy joven y también incompleta. Pero existen datos que nos permiten suponer que en siglo XVIII se construían instrumentos ópticos para usos astronómicos.

Uno de los científicos que probablemente construyó telescopios pequeños fué Joaquín Velázquez de León (1732-1786), pero quizá el científico más importante de esa época es José Antonio Alzate (1737-1799), que fué miembro de la Academia de Ciencias de París y es muy probable que también haya construído algunos instrumentos ópticos.

En la primera mitad del siglo XIX el cultivo de la ciencia fué muy limitado, pero en la segunda mitad se recupera el entusiasmo. Es en esta época (1884) cuando el antiguo Observatorio Astronómico de Chapultepec se traslada a la tranquila villa de Tacubaya.

Se usaban instrumentos ópticos, principalmente astronómicos, tanto de aficionados como profesionales, en su mayoría fabricados en Francia. Pero luego algunos aficionados a la astronomía comenzaron a construir sus propios telescopios.

Los primeros trabajos ópticos a nivel profesional desarrolados en México fueron los del Instituto de Astronomía de la UNAM, donde se formó un laboratorio con un grupo de estudiantes, para reparar y construir algunos instrumentos óptcos astronómicos sencillos.

Algunos del ellos fueron enviados a hacer estudios de posgrado a la Universidad de Rochester.

Referencia:

• OPTICA TRADICIONAL Y MODERNA, Daniel Malacara, Fondo de Cultura Económica, 1997.

La Luz

La naturaleza de la luz ha sido objeto de estudio durante miles de años. Sócrates y Platón pensaban que podíamos ver porque nuestros ojos emitían filamentos que al hacer contacto con los objetos, nos daban la sensación de visión. Los griegos estudiaron la refracción y la reflexión de la luz.

En la edad media ya se fabricaban lentes para anteojos, pero fue hasta el siglo XVII cuando hubo más progreso en el conocimiento de la luz. En ese siglo Isaac Newton propuso que la luz estaba formada por pequeñas partículas que viajaban con gran rapidez y que llamó corpúsculos.

Por otra parte Christian Huygens, científico holandés contemporáneo de Newton propuso que la luz era una onda. Tanto la teoría corpuscular como la teoría ondulatoria explicaban los fenómenos de refracción y reflexión.

En la década de 1860 el físico escocés James Clerk Maxwell demostró que la luz era una pequeña parte de la gran familia de las ondas electromagnéticas, la cual incluye las ondas de radio, televisión, microondas, rayos x y rayos gama.

La frecuencia de la luz visible es del orden de 10 millones de hertz. La luz es la única radiación que podemos ver. La luz visible de menor frecuencia es la de color rojo y la de mayor frecuencia es la del violeta. Las ondas electromagnéticas cuya frecuencia es menor que la luz visible roja se llaman infrarrojas, por ejemplo las que emiten las lámparas de calor. Las ondas electromagnéticas cuya frecuencia es mayor que la de la luz visible violeta se llaman ultravioletas. Estas ondas son las responsables de quemaduras en la piel por la exposición prolongada al sol.

El desarrollo de Maxwell confirmó la naturaleza ondulatoria de la luz. Todo iba bien hasta que en 1902 el físico alemán Lenard descubrió que cuando se hacía incidir luz sobre ciertos metales, se generaba un haz de electrones. Esto constituye el efecto fotoeléctrico.

En la actualidad, bajo este principio funcionan algunos dispositivos que sirven para abrir y cerrar puertas automáticamente. Según la teoría ondulatoria, si se incrementaba la intensidad de la luz incidente, se podría acentuar el flujo de electrones desprendidos del metal. Sin embargo, esto no ocurrió, y se descubrió que el flujo de electrones dependía del color de la luz incidente, o sea de su frecuencia y no de su intensidad.

En 1905 Einstein propuso una teoría que explicaba este efecto. La luz se comporta como pequeños paquetes de energía luminosa sin masa a los cuales más tarde se les llamó fotones. Hoy en día los físicos están de acuerdo en que la luz tiene naturaleza de onda y de corpúsculo.

Referencia:

• Nuestra amiga la luz, Héctor Domínguez, Lectorum, 2002.

Los lentes de rejilla

En 1984 la Editorial Posada publicó un libro llamado Anteojos de rejilla vs anteojos comunes escrito por el Dr. Roberto Monsivais, egresado de Ciencias Sociales, Políticas y Administrativas de la UNAM. En este libro el Dr. Monsivais defiende el invento, del ingeniero mexicano Miguel Saliá, llamado “rejilla óptica” que fuera premiado en la V Exposición Mundial de la Invención, en Nueva York, 1981.

La rejilla óptica consiste en una lámina con múltiples perforaciones, que se adapta a los armazones ópticos, en lugar de los lentes de cristal o plástico.

El Dr. Monsivais, después de advertir que no entrará en “disquisiciones de carácter técnico” por no ser médico, expone las ventajas de los lentes de rejilla como una alternativa naturista, basada en las teorías de Bates, para resolver tanto los problemas de refracción como algunas enfermedades como cataratas, glaucoma y retinosis pigmentaria.

Platica en su libro cómo al cumplir cuarenta años empezó a tener dificultades para ver de cerca hasta que fue con el especialista a que le adaptaran lentes, y admitiendo que mejoró inmediatamente su capacidad para ver de cerca cuestiona, sin embargo, el hecho de que dependerá en el futuro de sus lentes de cerca para poder leer.

A pesar de que la mayoría de las personas aceptan que envejecer es un proceso irreversible, muchos aún no aceptan las consecuencias de este proceso, una de las cuales es la necesidad de usar lentes para leer, cada vez más potentes.

Pero, cómo funcionan los lentes de rejilla? En optometría usamos el agujero estenopeico como una prueba que indica si la disminución de la agudeza visual está relacionada a problemas de lentes. El estenopeico es un agujerito que se pone frente al ojo, y que al reducir la entrada de luz a la retina, aumenta la profundidad de enfoque, mejorando la visión. Si la agudeza visual mejora con el estenopeico, mejora con lentes; si no sucede así el problema no es de lentes.

Entonces los lentes de rejilla tienen muchos agujeros estenopeicos que permiten al ojo ver mejor, aumentando la profundidad de enfoque. Efecto que dura mientras se tengan puestos los lentes de rejilla.

Pero ni los lentes de rejilla ni el agujero estenopeico modifican la condición inicial de ojo, en cuanto a su forma, tamaño y edad, que dio lugar a un error de refracción, y mucho menos curan enfermedades.

Sobra decir que a pesar de lo ingenioso de esta idea, sus resultados no tuvieron éxito, aunque en la actualidad se sigue promoviendo su uso.

Referencia:

• Anteojos de rejilla vs anteojos comunes

Telescopio

La astronomía ha podido desarrollarse gracias al telescopio, que permite ver imágenes de objetos tan lejanos que no pueden verse a simple vista. Existen dos tipos de telescopios: el refractor y el reflector.

Telescopio Refractor

El telescopio refractor más simple está compuesto por dos lentes convergentes: una recoge y enfoca los rayos de luz de objetos lejanos y la otra produce una imagen aumentada.

Los antecedentes de este telescopio se remontan a 1609 cuando Galileo Galilei supo de un fabricante de lentes holandés que había inventado un instrumento que acercaba imágenes y al que llamaba telescopio. Galileo lo mejoró creando un instrumento científico útil.

Entre más luz se recoja del objeto que se observa, más brillante y detallada será la imagen.

Telescopio Reflector

En los telescopios reflectores se utiliza un espejo y un lente cóncavo. El espejo recoge y amplifica la imagen. El primer telescopio reflector fue construído por Isaac Newton en 1671 y su ventaja sobre los primeros es que los espejos pueden ser de mayor diámetro que los lentes.

El telescopio espacial Hubble lanzado en 1990 permite la observación eliminando las limitantes de la atmósfera terrestre que distorsionan la imagen.

Mi telescopio portátil

Durante una noche despejada pon un espejo cóncavo (para maquillaje) en la ventana de tal manera que sobre él se refleje la luna. Frente a él coloca un espejo plano de manera que veas la imagen del espejo cóncavo en el espejo plano. Ahora con una lupa observa la imagen del espejo plano para verla de mayor tamaño que a simple vista. Este es un telescopio reflector.

Referencia:

• Nuestra amiga la luz, Héctor Domínguez, Lectorum, 2002.

Relacionado:

• The Telescope: 400 Years and Counting
• Telescopes on the moon

El color de los objetos

La luz blanca que proviene del sol es una combinación de todos los colores. Cada color está caracterizado por una frecuencia y una longitud de onda, de tal manera que la luz blanca está compuesta de luz de diferentes frecuencias, llamadas frecuencias visibles.

Al descomponer la luz blanca en sus diferentes colores o frecuencias se ve que la intensidad no es la misma para todos los colores que la forman. Las frecuencias más bajas que corresponden a la región del rojo son menos intensas que las frecuencias medias del amarillo y verde, por lo que los seres humanos somos más sensibles a estos colores.

Esto explica porqué muchas señales en las calles son amarillas, y también los camiones de transporte escolar.

El color de la mayoría de los objetos se debe a la luz que reflejan. Los objetos, al ser iluminados, absorben luz de ciertas frecuencias y reflejan luz de otras. Por eso, si un objeto se ilumina con luz blanca, pero se ve rojo, es porque absorbe la mayoría de las frecuencias visibles y refleja la roja. Si el objeto refleja todas la frecuencias visibles se verá blanco. Si absorbe toda la luz que llega a él y no refleja ninguna, se verá negro.

Un foco de filamento emite luz en todas las frecuencias visibles pero con más intensidad en las bajas, por ello realza los rojos. En cambio las lámparas fluorescentes son más ricas en frecuencias altas, por ello realzan los colores azules. Esto explica porqué los colores de un objeto se ven diferentes en la luz natural del sol y bajo una luz artificial.

Tomado del libro Nuestra amiga la luz, Héctor Domínguez, Lectorum, 2002.

Esta entrada fue reproducida por la revista Topsa News y publicada en el número 2009/N°05.

Cinta de Möbius

Una superficie orientada es una superficie de dos lados, uno interior y otro exterior. Y en cada punto de la superficie hay dos vectores normales de direcciones opuestas, donde cada una de las direcciones se puede asociar a un lado de la superficie.

Pero existe una superficie orientada que tiene un solo lado. Se llama cinta de Möbius debido al matemático y astrónomo alemán A.F.Möbius que la descubrió en 1858.

En cada punto de la cinta hay dos vectores normales, pero al deslizar el primero por la cinta, terminará con la misma orientación que el segundo y viceversa, mostrando que los dos vectores apuntan hacia la misma dirección y, en consecuencia, la cinta tiene un solo lado.

Tomado del libro CÁLCULO VECTORIAL, Marsden, Tromba, Prentice Hall, 1998.

Ilusión Óptica

La capacidad de ver y comprender depende tanto de la vista como de la experiencia. El vehículo del sentido de la vista son los ojos, el nervio óptico y una parte del cerebro. Y desde que nacemos el cerebro va registrando imágenes y dando sentido a lo que vemos, al diferenciar los objetos próximos de los lejanos, los que están en reposo o en movimiento, registrando su forma y color correctos. Sin embargo, es posible que de una percepción visual se saque una conclusión falsa.

Una ilusión óptica es algo que parece diferente de lo que verdaderamente es.

Algunas ilusiones ópticas hacen que los objetos se vean más grandes o más chicos de lo que son. A veces parecen curvos cuando son rectos o parecen cerca estando lejos. Otros trucos visuales pueden crear una apariencia de movimiento a partir de imágenes fijas.

Este es el principio básico de las películas: pasar una sucesión de cuadros a gran velocidad para que el cerebro no pueda VER cada cuadro separadamente, dando la sensación de movimiento.

Tomado del libro NUESTRA AMIGA LA LUZ, Héctor Domínguez, Lectorum,2002.