A efectos de dar seguimiento al esfuerzo investigativo y de formación en ciencias naturales en el marco de la interdisciplinariedad y transdisciplinariedad, les muestro un nuevo protocolo de laboratorio que, como en el previo, da continuidad al conocimiento de la óptica humana. En esta ocasión, en relación con las anomalías de refracción denominadas miopía, hipermetropía y presbicia, al igual que las secuencias operativas para lograr su corrección.

Para la realización de esta práctica, como en la anterior, contamos con el apoyo del personal de la especialidad de física en ciencias naturales de la UPEL-IPB, quienes cumplen labores de orientación para con los preparadores y estudiantes durante el montaje preliminar.

Propósito

Analizar las fallas que inducen anomalías de la visión y sus respectivas correcciones, basados en los conocimientos derivados de la anatomía humana y los principios ópticos alcanzados desde la física.

• Analizar la óptica de la visión humana sobre la base del montaje de un banco óptico para emular las anomalías refractivas y sus posibles soluciones.

• Establecer la analogía entre un ojo miope y su similar en el banco óptico.

• Demostrar mediante la utilización de un banco óptico la hipermetropía en los seres humanos.

• Demostrar, mediante la utilización de un banco óptico, la presbicia en los seres humanos.

• Continuar con la promoción de las las ciencias naturales y de su estudio, para formar científicos y educadores en ciencias.

Se fundamenta en el enfoque epistemológico empirista - inductivista, desde la visión paradigmática cuantitativista, apoyada en un diseño de laboratorio.

El inductivismo se utiliza como método de observación, así como la toma de datos primarios de laboratorio respecto a las variables físicas en referencia a los componentes del banco óptico.

Materiales e Instrumentos:

De manera análoga a la práctica previa se emplearán como materiales los elementos siguientes: 2 porta-lentes, lentes de + 5 cm, + 30 cm, +10 cm, de 15 cm, -5cm y uno de -20 cm, al igual que una lámpara de experimentación con condensador sencillo o, en su defecto, una linterna. Así mismo porta-diafragma, 1 diafragma de flecha, 1 diafragma iris, 4 doble nueces.

Referencia Teórico Inicial: Óptica de la Visión

Los aspectos teóricos preliminares fueron abordados en el protocolo y post previo a este, que puede ser consultado en la siguiente dirección web:
https://steemit.com/spanish/@tomastonyperez/optica-de-la-vision-protocolo-de-laboratorio-para-ojo-emetrope-biologia-y-fisica.

Dado que en la práctica y post anteriores se mostró el ojo emétrope, se procede a representar las anomalías de la visión: miopía, hipermetropía y presbicia, teniendo claros algunos términos: divergencia, convergencia, lente convexa y cóncava.


Divergencia hace alusión a separar, apartar, por tanto un lente divergente tiene la propiedad de alejar los rayos de luz que salen de un foco común. Entretanto, convergencia hace referencia a unión, confluencia, de tal forma que un lente convergente tiene la capacidad de hacer confluir los rayos de luz en un punto: el foco de la imagen.
Lente convexa, presenta una superficie curvada hacia afuera y posibilita la convergencia de los rayos de luz, es decir, que se acerquen entre sí. Por su parte, una lente cóncava presenta una superficie curvada hacia dentro y causa la divergencia de los rayos de luz, es decir, hace que se alejen unos de otros.


Ya aclarados estos términos, se puede iniciar con la representación de las anomalías de la visión.

Protocolo Utilizado para la Óptica del Ojo Miope

Para realizar el montaje del ojo Miope, debe conocer que la miopía se produce cuando el globo ocular es muy largo en relación con el poder de foco de la córnea y el cristalino, o bien, el cristalino es más grueso de lo normal, de modo que la imagen converge delante de la retina.

Teniendo en cuenta esta consideración, al representar al ojo miope en el banco óptico, la flecha invertida debe enfocarse nítidamente por delante del vidrio esmerilado. Tal como se muestra.

En el ojo miope los rayos de luz convergen delante de la retina. En consecuencia, la miopía se corrige por medio de lentes cóncavas que permiten diverger los rayos de luz, de modo que puedan quedar enfocados en la retina.

Para representar la corrección en el montaje: debe anteponer una lente divergente con potencial focal de –20 cm. En el video que se muestra a continuación se describe en detalle el protocolo seguido para esta parte de la actividad:

Fuente: video de Miopía: reproductor del video de @tomastonyperez en youtube.com insertado por código embebido

Protocolo Utilizado para la Óptica del Ojo Hipermétrope

En la hipermetropía el globo ocular es muy corto en relación con el poder de enfoque de la córnea y el cristalino, o bien, el cristalino es más delgado de lo normal, de manera que la imagen converge detrás de la retina. Así que, en el banco óptico la flecha invertida debe enfocarse de manera nítida detrás del vidrio esmerilado. Tal como puede observarse.

Como los rayos de luz convergen detrás de la retina, para corregir esta anomalía se usan lentes convexas que permiten converger los rayos de luz, de modo que confluyan y queden enfocados directamente en la retina.


La corrección en el montaje se realiza al anteponer una lente convergente con potencial focal de +5cm. En el video que se muestra a continuación se describe en detalle el protocolo seguido para esta parte de la actividad:

Fuente Video del Protocolo para Hipermetropía y Presbícia: reproductor del video de @tomastonyperez en youtube.com insertado por código embebido

Protocolo Utilizado para la Óptica del Ojo Présbito

Las personas de edad avanzada tienen dificultades para leer a corta distancia, anomalía denominada presbicia, y esto se debe a que con el paso de los años el cristalino pierde elasticidad, disminuye su capacidad de curvarse para enfocar objetos cercanos. Al disminuir la capacidad de acomodación al punto de visión cercana, la imagen converge detrás de la retina.


Para representar esta anomalía de la visión en el banco óptico se toma una distancia normal de 11 cm entre la lente y el vidrio esmerilado; se utiliza la lente de +10 cm para reproducir el defecto de incapacidad de acomodación. Con 30 cm entre la flecha y el vidrio.


La presbicia se corrige mediante el empleo de lentes bifocales o lentes progresivos. La corrección se realiza al anteponerle una lente de +15 cm a 9 cm de distancia. Se les recuerda que las distancias (señaladas en el protocolo de práctica) pueden variar dependiendo de la intensidad luminosa de la bombilla empleada.

Durante la experiencia práctica tengan a la mano equipo audiovisual con el fin de llevar el registro anecdótico, científico, que será parte del protocolo a ser analizado posteriormente.

Al finalizar la actividad práctica, desmonte el banco óptico, coloque todos los materiales en sus lugares respectivos y deje todo ordenado. Luego, usted deberá diseñar una propuesta alternativa de montaje de un banco óptico empleando materiales económicos y de fácil acceso.


Observa el Video del Protocolo para Presbícia: reproductor del video de @tomastonyperez en youtube.com

Discusión

• Durante la actividad se demuestra, mediante el banco óptico, las características del ojo miope dada en función del poder convergente del cristalino, así como también por circunstancias anatómicas de tamaño y forma del globo ocular más alargado.

• Con el protocolo se demuestran las características del ojo hipermétrope en función del poder divergente del cristalino, así como también por circunstancias anatómicas de tamaño y forma del globo ocular más corto.

• Respecto a la presbicia, se demostró la forma en que disminuye el poder de acomodación del cristalino e impide el enfoque de objetos cercanos, dado por la pérdida de competencias por parte del cuerpo ciliar y músculos ciliares, al igual que el desmejoramiento de las propiedades del cristalino.

• En todos los casos se demostró la corrección de dos maneras: manipulando el objeto observable y aplicando corrección con los lentes indicados.