2.5.1 Interfase esférica
Un dioptrio es una superficie hipotética de profundidad infinita, que separa a dos medios, los dioptrios pueden ser esféricos, planos, cilíndricos, esfero cilíndricos o esféricos. Por el momento solo abordaremos los dioptrios esféricos, ya que son la base para entender las lentes oftálmicas. La figura 1 muestra una superficie esférica, imaginemos una varilla de vidrio infinita pulida en una de sus caras esféricamente.
Figura 1. Dioptrio esférico. Figura propia.
2.5.2 Radio de curvatura
El radio de curvatura es la distancia que existe del centro de curvatura a la circunferencia que forma el dioptrio, en matemáticas no existe radio de curvatura negativo, en optometría se utiliza el radio de curvatura negativo para indicar la cara del dioptrio. En analogía al frente de onda, el radio de curvatura se mide de la superficie al centro de curvatura.
Figura 2. Interfase convexa. Figura propia.
Figura 3. Interfase cóncava. Figura propia.
2.5.3 Poder Dióptrico
El poder de refracción de la luz que produce un dioptrio esférico se calcula con la fórmula de refracción en superficies esféricas:
Donde:
F: Poder de refracción, sus unidades son las Dioptrías [D].
n’= índice de refracción del dioptrio
n= índice de refracción del medio de donde viene la luz.
r= radio de curvatura en metros [m].
2.5.4 Punto y distancia focal Los puntos cardinales de un sistema óptico son los puntos focales anterior y posterior, los planos principales y los puntos nodales. Para el caso de optometría solo hablaremos de los puntos focales, así como la distancia focal.
Figura 4. Puntos principales del dioptrio.
El eje óptico es la línea imaginaria, que une el vértice del dioptrio con el centro de curvatura, los puntos focales se colocan sobre la línea de referencia. Determinar los puntos focales, así como la distancia focal son de utilidad para la construcción gráfica de imágenes. Para calcular la posición de los focos anterior y posterior, se utilizan las siguientes fórmulas.
2.5.5 Construcción gráfica de las imágenes
Para saber la naturaleza de la imagen que forma un sistema óptico como el dioptrio, es necesario calcular el poder de curvatura y la posición de los focos, para poder hacer uso de el método de rayos notables.
a) El rayo que viaja paralelo al eje óptico, cuando llega a la interfase o al plano principal, se desvía en dirección del foco posterior.
b) El rayo que viaja en dirección del foco anterior, al llegar a la interfase del dioptrio se desvía paralelo al eje óptico
c) El rayo que viaja en dirección del centro de curvatura no se desvía.
d) Todo rayo que viaje paralelo al eje se desvía hacia el foco posterior.
Figura 5. Rayos notables. Fuente: https://bit.ly/2RbmU7T.
● Ubicación (es la localización: en el espacio objeto o espacio imagen, eso quiere decir a la derecha o izquierda de la lente, por lo que puede ser real o virtual)
● Posición (erecta o invertida)
● Tamaño de la imagen: es la relación del tamaño de la imagen respecto al objeto a ese término también se le conoce como Magnificación transversal, entonces se debe reportar si la imagen es mayor(magnificada) o menor (mignificada) incluso puede ser del mismo tamaño.
La ubicación del plano del objeto con el plano de la imagen se dice son conjugados, entonces conviene identificar puntos y planos conjugados
2.5.6 Puntos y planos conjugados
En inicio cada dioptrio tiene sus focos y planos principales, para una lente oftálmica se requiere unir dos dioptrios ya que físicamente los dioptrios no existen, pero es un concepto que nos ayuda a entender la construcción de las lentes. Cada sistema óptico delgado o grueso tiene sus focos y planos principales como se muestra en la figura 6 y estos se localizan a partir del análisis de los dioptrios y relación de rayos notables. Aunque se tuviera un sistema de varias lentes en conjunto formarían en algún lugar sus puntos cardinales que caracterizan al sistema, por lo que cada arreglo de lentes será diferente puede ser simple o muy complejo. Los puntos cardinales de un sistema óptico son:
● Foco anterior y posterior denotados como F y F’ en la figura 6
● Plano principal anterior y posterior denotados como H y H’ (ver figura 6) y se consideran conjugados
● Los puntos nodales son aquellos puntos de los planos principales que cruzan el eje óptico y se denotan como N y N’ ver figura 6.
Figura 6. Puntos y planos conjugados. Ilustración propia.
Aunque los planos focales son conjugados generalmente no se describen ya que solo se usan cuando los rayos que inciden al sistema óptico provenientes de un objeto en infinito llegan oblicuos, formaran su imagen en la posición del plano focal y esos rayos se salen del alcance de este tema, pero existen.
2.5.7 Aplicaciones en optometría
Las aplicaciones de la unidad 2 en optometría son varias, los conceptos de disociación, poder prismático, descentramiento para inducir un prisma son al menos algunas de las aplicaciones en optometría, necesarias para entender, diagnosticar y atender la visión binocular, así como la terapia visual.
2.5.8 Disociación prismática, descentrado y fórmula de Prentice
Comprender la disociación prismática es necesario ya que es muy habitual utilizar prismas en la práctica clínica para medir y corregir desviaciones, así como en pruebas subjetivas por ejemplo de balance binocular.
Además, al variar la posición del centrado en lentes oftálmicas se induce una potencia prismática el tema es de utilidad en forias y tropias leves o no compensadas. La fórmula de Prentice permite calcular la potencia prismática.
En resumen, a lo largo de la unidad 2 se han desarrollado los temas relacionados con refracción en superficies planas, prismas y descentramientos con ejemplos de aplicación clínica.