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MOVIMIENTO ONDULATORIO

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Title: MOVIMIENTO ONDULATORIO Author: JUAN ARCILA Last modified by: Juan Cancio Created Date: 12/17/1999 11:23:34 PM Document presentation format – PowerPoint PPT presentation

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Title: MOVIMIENTO ONDULATORIO


1
MOVIMIENTO ONDULATORIO
  • ONDA Transferencia de energía en forma de
    vibración.
  • A C
    E G
  • B
    D F
    H


Y
?
v
yo
X
Xdirección de propagación. ?longitud de onda
Ydirección de vibración. yoamplitud.
vvelocidad de propagación.
2
MOVIMIENTO ONDULATORIO


v
Y
?
segmento
cresta
X
nodo
valle
antinodo
3
TIPOS DE ONDAS SEGÚN LA PROPAGACION
  • ONDA TRANSVERSAL La dirección de vibración es
    perpendicular a la dirección de propagación.
    Ejcuerdas, ondas electromagnéticas (la luz),
    ondas de radio.
  • ONDA LONGITUDINAL La dirección de vibración es
    paralela a la dirección de propagación. Ejondas
    sonoras.
  • Se les llama ondas de compresión.

4
TERMINOLOGIA ONDULATORIA
  • PERIODO de vibración (T) tiempo que demora una
    partícula para hacer un ciclo completo. Se
    expresa en segundos.
  • T t/n tiempo en seg / ciclos
  • FRECUENCIA de vibración (f) número de ciclos que
    una partícula ejecuta en un segundo. Se expresa
    en segundos-1 (o Hertz).
  • f n/t ciclos / tiempo en seg
  • Relación entre período y frecuencia f 1/ T
  • LONGITUD DE ONDA (?) distancia entre dos puntos
    correspondientes y consecutivos de la onda en la
    dirección de propagación.
  • ? v?T v/f
  • AMPLITUD DE ONDA (YO) máxima perturbación
    experimentada durante un ciclo de vibración.

5
(No Transcript)
6
ANATOMIA DEL OIDO
hélix
Hueso mastoides
yunque
Canales semicirculares
martillo
estribo
nervio coclear
cóclea
concha
pabellón
Conducto auditivo externo
lóbulo
Trompa de Eustaquio
Grasa y tejido fibroso
Ventana oval
tímpano
Cartílago elástico
7
ESQUEMA FISICO DEL OIDO
8
MECANICA DE LA AUDICION
  • La palanca formada por los huesesillos aumenta la
    fuerza en 30. FVO 1,3 FMT
  • La superficie del tímpano es 17 veces más grande
    que la superficie de la ventana oval.
  • La presión transmitida aumenta alrededor de 22
    veces.
  • Frecuencia de resonancia del sistema de
    huesesillos 1200 Hz.
  • Transmisión óptima del sonido desde el aire hasta
    el oído interno entre 600 y 6000 Hz. La
    eficacia disminuye si lt600 o gt6000.

9
RELACION ENTRE AREAS, FUERZAS Y PRESIONES
10
PARTES DEL OIDOOIDO EXTERNO
  • Pabellón y concha acústica captan las
    vibraciones aéreas
  • Conducto auditivo externo conduce las
    vibraciones al tímpano.
  • Meato protege y amplifica.
  • (En la unión de las porciones cartilaginosa y
    ósea se estrecha el meato)

11
OIDO EXTERNO
12
PARTES DEL OIDOOIDO MEDIO
  • Tímpano y huesesillos conducen y amplifican las
    vibraciones y las transmiten a la ventana oval.
  • La trompa de Eustaquio equilibra presiones.
  • Los músculos (tensor del tímpano y estapedio)
    atenúan (protegen y filtran) las vibraciones.
    Reflejo de atenuación.

13
OIDO MEDIO
14
TRANSMISION DE LAS VIBRACIONES DEL TIMPANO A LA
VENTANA OVAL
  • Igual frecuencia
  • Menor amplitud
  • Mayor fuerza
  • Mayor presión

15
MUSCULOS
  • MUSCULO DEL MARTILLO
  • Tensor del tímpano
  • Origen angosto canal óseo por encima de la
    trompa de Eustaquio
  • Inserción mango del martillo cerca al cuello
  • Inervación Trigémino
  • Acción empuja el estribo sobre la ventana oval
  • MUSCULO DEL ESTRIBO
  • Estapedio
  • Origen eminencia piramidal en la cara
    posteromedial del oído medio
  • Inserción cara posterior del cuello del estribo
  • Inervación Facial
  • Acción retira la base del estribo de la ventana
    oval
  • Disminuye fuerza de vibración

16
PARTES DEL OIDOOIDO INTERNO
  • Cóclea las vibraciones mecánicas son
    transmitidas a los espacios perilinfáticos y son
    transformadas en ondas líquidas que estimulan el
    órgano de Corti.
  • Organo de Corti transforma las ondas líquidas en
    impulsos nerviosos
  • Transducción

17
OIDO INTERNO
18
VESTIBULO
  • El utrìculo y el sàculo son los responsables de
    la informaciòn sobre la posiciòn de la cabeza.
  • Una regiòn de cèlulas ciliares sensoriales (la
    màcula) està cubierta de cristales de carbonato
    de calcio, denominados otolitos.
  • Al variar la posiciòn de la cabeza, el efecto
    gravitacional sobre los otolitos hace doblar las
    cèlulas ciliares sensoriales subyacentes.
  • En la Enfermedad de Menière los otolitos estàn
    dañados.

19
MEMBRANA BASILAR
  • Fibrosa
  • Separa las rampas media y timpánica
  • ? 30.000 fibras
  • Forma de junco
  • Rígidas y elásticas (?)
  • Extremo proximal fijo al modíolo
  • Extremo distal libre

20
MEMBRANA BASILAR
  • Longitud ? desde la base al vértice
  • LFB 0,04 mm , LFV 0,5 mm
  • LFV/LFB 0,5/0,04 12,5
  • Diámetro ? desde la base al vértice
  • Rigidez global ? desde la base al vértice
  • Fibras cortas y rígidas en la base
  • Fibras largas y flexibles en el vértice

21
DISCRIMINACION DE FRECUENCIAS
22
SONIDO
  • Sensación producida en el oído por el movimiento
    vibratorio de los cuerpos.
  • Esta energía se transmite como ondas de
    compresión (longitudinales) en el medio que se
    producen.
  • Las propiedades de las ondas sonoras son
  • -tono
  • -timbre
  • -intensidad

23
VELOCIDAD DEL SONIDO
  • Varía según las características del medio en el
    que se propaga dependiendo de la elasticidad y
    densidad del mismo.
  • Vs aire 344 m/s (a
    15C)
  • Vs agua 1500 m/s
  • Vs grasa 1400 m/s
  • Vs músculo 1568 m/s
  • Vs cerebro 1530 m/s
  • Vs hueso compacto 3600 m/s

24
TONO (ALTURA)
  • Característica del sonido que depende de la
    frecuencia de las ondas que lo originan.
  • Es la cualidad que corresponde a la sensación de
    un sonido bajo o alto.
  • El oído humano es sensible a frecuencias que
    oscilan entre 20 y 20.000 hertz.
  • La voz humana fluctúa entre frecuencias de 100 a
    8.000 hertz.

25
(No Transcript)
26
(No Transcript)
27
EL SONIDO EN LOS DELFINES
  • Los delfines emiten sonidos cuya frecuencia
    oscila entre menos de 2.000 y más de 100.000 Hz.
    (ULTRASONIDO)
  • Pueden determinar no sólo la distancia y el
    rumbo, sino también el tamaño, la forma, la
    textura y la densidad de los objetos.
  • Para poder recibir e interpretar todos estos
    ecos, el cerebro del delfín tiene un lóbulo
    auditivo mucho más grande que nuestro cerebro.

28
  • Existen al menos cuatro tipos de información en
    el eco la dirección de la cual procede, el
    cambio de frecuencia, la amplitud del sonido y el
    tiempo transcurrido entre la emisión y el
    retorno.
  • Mientras el delfín explore, determina la
    dirección que siguen los ecos que regresan y, de
    este modo, la orientación del objeto que desea
    examinar. Los cambios de frecuencia hablan de su
    tamaño y su forma. La amplitud del sonido y el
    tiempo transcurrido dan indicios sobre la
    distancia.

29
SONAR ANIMAL
  • Los costados de la cabeza del delfín y su
    mandíbula inferior, que contienen una grasa
    aceitosa, son las zonas que reciben el eco.
  • La protuberancia que tiene en la frente es,
    probablemente, el lugar donde nacen los
    golpecitos para la ecolocalización.

30
(No Transcript)
31
  • los murciélagos emiten unos sonidos inaudibles
    muy agudos, denominados ultrasonidos (entre
    40.000 y 80.000 Hz), y reciben ecos que les dan
    abundante información con respecto al entorno.

32
  • El perro capta frecuencias entre 50 y 45.000 Hz
  • Los silbatos para perros emiten frecuencias
    ultrasònicas

33
(No Transcript)
34
(No Transcript)
35
  • La ballena azul, el animal más grande que ha
    existido en nuestro planeta, puede medir hasta 30
    m de longitud. Los sonidos que emiten pueden
    viajar a través del océano hasta distancias de
    160 km, lo que le permite comunicarse con otras
    ballenas que se encuentren lejos.

36
TIMBRE
  • Cualidad del sonido que diferencia los distintos
    instrumentos o cuerpos que lo originan.
  • Permite diferenciar las diferentes voces humanas.
  • El timbre es debido a la sobreposición de
    armónicos (sobretonos) a un sonido fundamental,
    lo que origina ondas de complejidad variable.

37
INTENSIDAD (POTENCIA)
  • Medida de la percepción del sonido por el oído
    humano, depende de la amplitud.
  • El oído humano cubre una gama de frecuencias muy
    altas, por eso la intensidad se da en escala
    logarítmica escala decibélica. ? (dB) 10 log
    (I/Io)
  • ??nivel de intensidad de I en decibeles. El
    decibel (dB) es una unidad adimensional.
  • Io 10-12 w/m2?mínima intensidad audible. El oído
    normal puede distinguir entre intensidades que
    difieren en 1 dB.

38
  • Cuando IIo, ?? 10 log1 10x0 0
  • Cuando I1, ?10 log(1/10-12)
  • 10 log1012 10x12 120
  • Así que la escala decibélica en el hombre está
    comprendida entre los valores de 0 y 120 dB.
  • Nivel normal de una conversación 65 dB.
  • Ruido en una esquina populosa 80 dB.
  • Sonido de una máquina de vapor100 dB.
  • Umbral de dolor 130 dB.
  • Aula de clase llena de alumnos 45 dB.
  • Casa en ciudad populosa,cine lleno 40 dB.
  • Casa en el campo30 dB. Estadio 55 dB.

39
INTENSIDAD SONORA DE ALGUNAS FUENTES
  • FUENTE INTENSIDAD DECIBELES
  • (W/m2)
    (dB)
  • mínimo audible 10-12
    0
  • tic-tac de reloj (1 m) 10-10
    20
  • voz baja (1 m) 10-8
    40
  • habla normal 10-6
    60
  • tránsito intenso 10-4
    80
  • turbina avión (100 m) 100
    120
  • turbina de avión (10 m) 102
    140

40
NIVELES SONOROS MAXIMOS PERMISIBLES
ZONAS RECEPTORAS NIVEL DE PRESION DIURNO 700 A 2100 H (dB) NIVEL DE PRESION NOCTURNO 2100 A 700 H (dB)
Zona I residencial 65 45
Zona II comercial 70 60
Zona III industrial 75 75
Zona tranquilidad 45 45
RESOLUCION 8321 DE 1983 EMANADA DEL MINISTERIO DE
SALUD Y RETOMADO POR EL MINISTERIO DE AMBIENTE,
VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL BAJO EL DECRETO
948 DE 1995. REPUBLICA DE COLOMBIA.
41
La intensidad varia con la distancia r al foco
sonoro
r
?r v?t
r
I intensidad del sonido. P
potencia.
A área de la esfera a una distancia r.
42
IMPEDANCIA
  • Capacidad que tiene un cuerpo para impedir el
    paso de energía através de él
  • Cuando una onda acústica golpea el cuerpo, una
    parte se refleja y otra parte se transmite en el
    cuerpo

43
ONDA INCIDENTE
ONDA TRANSMITIDA
ONDA REFLEJADA
44
RAZONES DE LAS PRESIONES
  • PRESION REFLEJADA (R) RESPECTO A LA PRESION
    INCIDENTE (A0)
  • R / Ao (Z2 Z1) / (Z2 Z1)
  • PRESION TRANSMITIDA (T) RESPECTO A LA PRESION
    INCIDENTE (A0)
  • T / Ao 2Z2 / (Z1 Z2)
  • Z1 IMPEDANCIA ACUSTICA DEL MEDIO
  • Z2 IMPEDANCIA ACUSTICA DEL CUERPO

45
EFECTO DOOPLER
  • EMISORproduce el sonido.
  • RECEPTORpercibe el sonido.
  • Cuando emisor y receptor se acercan
    relativamente, el receptor percibe un sonido más
    agudo.
  • Cuando emisor y receptor se alejan relativamente,
    el receptor percibe un sonido más grave.

46
Receptor móvil (se acerca al emisor)
v
v
v
vr
E
R
v
v
?
v
v
v
47
Receptor móvil (se aleja del emisor)
v
v
v
vr
E
R
v
v
?
v
v
v
48
Emisor móvil (se acerca al receptor)
v
v
v
E
R
v
v
ve
v
v
v
49
Emisor móvil (se aleja del receptor)
v
v
v
E
R
v
v
ve
v
v
v
50
REFLEXION DEL SONIDO
  • Cambio de dirección de las ondas sonoras cuando
    chocan con una superficie lisa.
  • El ángulo de incidencia es igual al ángulo de
    reflexión.
  • La reflexión se produce de tal forma que la onda
    reflejada se superpone a la onda incidente, dando
    lugar a una onda estacionaria.
  • Cuando las ondas sonoras chocan contra un
    obstáculo en un espacio abierto, la reflexión
    produce el efecto de eco.

51
REFRACCION DEL SONIDO
  • Fenómeno en el cual una onda sonora, al llegar a
    la superficie de separación entre dos medios, con
    distinta velocidad de propagación, penetra al
    nuevo medio cambiando la dirección en que se
    propaga.
  • La onda en parte se refleja y en parte se
    refracta. En general, el ángulo de incidencia es
    distinto al ángulo de refracción.

52
DIFRACCION DEL SONIDO
  • Fenómeno que ocurre cuando las ondas planas
    encuentran un obstáculo con un orificio pequeño
    circular, el cual sirve como centro de
    perturbación para generar ondas esféricas.
  • Cuando la longitud de la onda es del orden de la
    anchura del orificio, se produce difracción
    importante.

53
reflexión
?
?
refracción
?
difracción
54
  • flt20 Hz ? infrasonido.
  • fgt20.000 Hz ? ultrasonido.
  • ?max v / fmin 344 m s-1 / 20 s-1 17,2 m.
  • ?min v / fmax 344 m s-1 / 20.000 s-1 1,72
    cm.
  • La mayor parte de los sonidos audibles sufren
    difracción al pasar por agujeros del orden de un
    metro de anchura.
  • Para discernir obstáculos más pequeños que 1,72
    cm se debe recurrir al ultrasonido.

55
APLICACIONES EN MEDICINA(ECOGRAFIA)
  • Se basa en la emisión de pulsos cortos
    (ultrasonido) y la recepción de señales
    reflejadas, consecuencia de la estructura interna
    de la zona explorada.
  • Las señales reflejadas (ecos) tienen distintas
    intensidades y un retardo diferente según su
    situación y el material que compone dicha zona.
  • Las señales se sintetizan en un ordenador que las
    transforma en imágenes ecográficas.

56
ECOGRAFIA DOOPLER
  • Combina la ecografía con el efecto Doopler.
  • Se emplea especialmente en cardiología
    ecocardiografía.
  • Se basa en la misma técnica de la ecografía, pero
    ahora la señal es reflejada por los distintos
    tejidos u órganos en movimiento. El eco es
    sometido al efecto Doopler.
  • El desplazamiento de frecuencia en los distintos
    puntos de la superficie en la que se reflejan los
    ultrasonidos, es sintetizado por un aparato
    electrónico para conseguir una imagen de una zona
    del corazón o de vasos sanguíneos relativamente
    pequeños.

57
LITOTRICIA
  • Cuando el emisor se mueve superando la velocidad
    del sonido (vegt vs), las ondas se apelotonan
    detrás del emisor formando un cono.

vs?t
?
ve?t
P2
P1
58
Mve/vs? número de Mach
  • Cuando se rompe justamente la velocidad del
    sonido, se habla de 1 mach.
  • Cuanto mayor sea la velocidad del emisor, más
    agudo será el cono de sonido.
  • El cono de sonido es un frente de onda con gran
    energía llamado onda de choque.
  • Litotricia Las ondas de choque se pueden
    producir con ultrasonido y enviadas hacia
    cálculos renales o biliares, que son desmenuzados
    por la frecuencia empleada y la alta energía.
  • Los tejidos blandos se deforman fácilmente al
    paso de la onda de choque.

59
RESONANCIA
  • Los cuerpos sólidos tienen una frecuencia
    característica de vibración.
  • Puede identificarse un objeto escuchando el
    sonido que emite.
  • Si un cuerpo es alcanzado por un sonido, la
    vibración del aire o del medio que lo rodea se
    transmite al mismo (resonancia).
  • Si la frecuencia del sonido es similar a la
    frecuencia fundamental, la transferencia de
    energía es máxima.
  • En caso de frecuencias muy diferentes el cuerpo
    alcanzado por el sonido no resuena.
  • La capacidad de un cuerpo de emitir sonido
    depende de su estructura molecular.

60
RESONANCIA NUCLEAR MAGNETICA (R.N.M.)
  • El paciente se coloca dentro de un gran solenoide
    que suministra un campo magnético variable
    espacialmente. Debido al gradiente del campo
    magnético, los protones en diferentes partes del
    cuerpo realizan precesión a diferentes
    frecuencias, por lo que la señal de resonancia
    puede utilizarse para brindar información acerca
    de los protones. Una computadora analiza la
    información de la posición y brinda datos para
    construir una imagen final.

61
  • Los fotones utilizados en las señales de
    radiofrecuencia de la R.N.M. tienen energías de
    solo aproximadamente 10-7 eV.
  • La intensidad de los enlaces moleculares son
    mucho más grandes del orden de 1 eV, por lo tanto
    la radiación utilizada causa mínimo daño.
  • Los Rayos X en cambio tienen energías que varían
    de 104 a 106 eV y pueden causar daño celular
    considerable.

62
TRANSDUCTOR DE FLUJO SANGUINEO
  • Se utiliza para medir velocidades de flujo
    arterial aplicando el efecto Doopler.
  • Emite y recibe ultrasonidos reflejados por los
    eritrocitos en el torrente sanguíneo.
  • Se coloca formando un ángulo muy pequeño con la
    dirección del flujo.

63
TRANSMISION OSEA DE LOS SONIDOS
  • Fuera de la transmisión de las vibraciones
    sonoras a través del tímpano y la cadena de
    huesesillos, existe la transmisión directa a
    través de los huesos del cráneo, que pueden
    llevar las vibraciones hasta los espacios
    perilinfáticos y originar la vibración de la
    membrana basilar. No es tan importante en la
    audición pero es interesante en el estudio
    clínico de la sordera.

64
MECANISMO DE LA AUDICION
  • La frecuencia de la onda que avanza por el
    perilinfa produce desplazamientos diferenciales
    en los distintos segmentos de la membrana
    basilar así los sonidos de alta frecuencia solo
    producen vibraciones de la membrana basilar en
    las vecindades de la ventana oval mientras que
    los de menor frecuencia producen el
    desplazamiento de la membrana hasta su vértice.

65
MECANISMO DE LA AUDICION
  • Las vibraciones de la membrana basal transmitidas
    al órgano de Corti, originan desplazamientos o
    frotamientos de los cilios de las células
    ciliadas que están en contacto con la membrana, y
    son ellos los elementos que en última instancia
    determinan el origen del estímulo nervioso. Estos
    hechos mecánicos originan fenómenos eléctricos
    como potenciales endococleares, microfónicos y
    de sumación negativa.

66
POTENCIAL ENDOCOCLEAR
  • Diferencia de potencial existente entre la
    endolinfa del caracol y la perilinfa, de
    aproximadamente 80 mV con una carga positiva en
    el interior del caracol. Como las células del
    órgano de Corti tienen un potencial intracelular
    negativo (entre -20 y -80), la diferencia de
    potencial entre las células ciliadas y la
    endolinfa puede ser hasta de 160 mV.

67
K mEq/L Na mEq/L Cl- mEq/L Pr- mg
Endolinfa 144.8 15.8 107.1 15
Perilinfa 4.8 150.3 121.5 50
68
POTENCIALES MICROFONICOS
  • Son variaciones de potencial originadas en las
    células ciliadas externas de la cóclea como
    respuesta al desplazamiento de la membrana basal.
    Si colocamos un electrodo en las vecindades de la
    cóclea y otro indiferente, se pueden reproducir
    fielmente los sonidos allí producidos, por medio
    de un micrófono. Estos potenciales no son
    nerviosos, pues persisten después de la
    destrucción del nervio son de corta latencia y
    no tienen umbral ni período refractario.

69
POTENCIALES DE SUMACION NEGATIVA
  • Se originan en la cóclea durante el
    desplazamiento de la membrana basilar, su
    latencia es corta y no tienen umbral. Su efecto
    es disminuir la diferencia de potencial entre la
    cóclea y la perilinfa durante el tiempo que
    perdura el estímulo sonoro.

70
POTENCIALES DEL NERVIO COCLEAR
  • Los cambios mecánicos y eléctricos descritos
    determinan cambios de potencial en la membrana de
    las células ciliadas y en las teerminaciones
    nerviosas a ellas adosadas una vez que estos
    cambios alcanzan el umbral de excitación se
    originan potenciales en el nervio coclear.

71
CORRELACION CLINICA
  • De acuerdo con la localización del sitio de las
    lesiones que interfieren con la audición, las
    sorderas se pueden catalogar como
  • De conducción interfieren con la transmisión de
    las ondas sonoras en el oído externo o en el oído
    medio.
  • De percepción debidas a un defecto en los
    mecanismos de transducción del órgano de Corti o
    a daño en el nervio coclear o en sus conexiones
    centrales.

72
AUDIOMETRIA
  • Medición de la capacidad de audición de un oído.
  • La audiometría objetiva utiliza los audímetros
    que son equipos electrónicos para la reproducción
    de tonos puros, controlables tanto en su
    frecuencia como en su intensidad. Con ellos
    pueden estudiarse separadamente ambos oídos y
    pueden dar datos tanto de la transmisión aérea
    como ósea.

73
APARATO FONATORIO (LARINGE)
epiglótis
Ligamento hioepiglótico
hioides
Músculo cricoaritenoideo posterior
Membrana tirohioidea
Cartílago tiroides
Cartílago corniculado
glotis
Cartílago aritenoides
Cuerdas vocales
epiglotis
Cartílago aritenoides
Cartílago cricoides
traquea
Músculo cricotiroideo oblicuo
74
FISICA DEL HABLA
  • El habla humano se produce por el paso de aire
    procedente de los pulmones a través de las
    cuerdas vocales que hace vibrar el aire.
  • La garganta y las cavidades nasal y bucal actúan
    como caja de resonancia y las cuerdas actúan como
    instrumento.
  • La gran variedad de sonidos que puede emitir la
    voz humana se debe a la versatilidad de las
    cuerdas vocales y a la capacidad de deformación
    de las cavidades resonantes.

75
  • Las distintas voces corresponden a una diferencia
    en el timbre de voz, es decir, en los armónicos
    que componen el sonido de la persona al hablar.
  • Cuando dos personas cantan al mismo tono
    (básicamente con la misma frecuencia) podemos
    distinguirlas porque nuestro oído analiza no
    solo la frecuencia fundamental, sino también el
    timbre, es decir, la composición de los
    armónicos.
  • Las cuerdas vocales se aproximan o separan según
    actúen los músculos.

76
  • Cuando las cuerdas vocales se aproximan su
    tensión es regulada por los músculos vocales y
    cricotiroideos, así cuando pasa el aire a través
    de ellas, vibran.
  • Cuando los músculos están relajados, las cuerdas
    vocales vibran menos, produciéndose un tono más
    grave.
  • Cuando no hablamos las cuerdas vocales se
    desplazan hacia atrás, dejando pasar el aire
    libre para respirar.
  • Durante la pubertad en los varones, la parte del
    cartílago sobre la que se apoyan las cuerdas se
    desplaza, haciendo que queden más relajadas por
    eso su voz es más grave a partir de la pubertad.

77
LUZ
  • La luz es transmisión de energía en forma de
    radiación electromagnética
  • La luz es onda (Optica Física) y es partícula
    (Optica Geométrica).
  • La velocidad de propagación de la luz es c
    300.000 km/s en el vacío, valor que puede ser
    empleado también en el aire.
  • Su velocidad es menor en otros medios dependiendo
    del índice de refracción.

78
ESPECTRO LUMINOSO
Rayo de luz blanca
Gama cromática
La zona visible corresponde a longitudes de onda
entre los 400 nm del violeta a los 700 nm del
rojo. (1 nm 1 nanometro 10-9 m)
79
  • La luz blanca es en realidad una mezcla de
    diferentes colores, cada uno de ellos con
    longitudes de onda (?) y frecuencias (f)
    diferentes.
  • Hay siete (7) colores espectrales rojo (máxima
    ?), naranja, amarillo, verde, azul, añil y
    violeta (mínima ?).
  • Al hacer pasar un haz de luz blanca a través de
    un prisma, se refracta y se dispersa formando el
    espectro continuo.

80
REFLEXION DE LA LUZ
Rayo reflejado
normal
Rayo incidente
?r
?i
Plano de incidencia
81
  • Como las demás ondas, la luz al llegar a una
    superficie que separa dos medios en parte se
    refleja y en parte se transmite al segundo medio.
  • En la figura anterior hemos considerado un rayo
    que incide sobre una superficie especular, y por
    tanto se refleja totalmente.
  • El ángulo de incidencia es igual al ángulo de
    reflexión ?i ?r .

82
REFRACCION DE LA LUZ
normal
Medio 1 (n1)
Rayo incidente
?i
Medio 2 (n2)
Plano de incidencia
?R
interfase
Rayo refractado
83
  • Se dice que una onda se refracta cuando pasa de
    un medio a otro, ambos con diferente índice de
    refracción n1 y n2.
  • Cuando la luz pasa de un medio con menor a otro
    con mayor índice de refracción (n1lt n2), el rayo
    refractado se acerca a la línea normal o vertical
    de tal forma que ?i gt ?R .
  • Cuando n1gt n2 el rayo refractado se separa de la
    vertical de tal forma que ?i lt ?R .
  • Ley de Snell n1?sen?i n2 ?sen?R

84
  • Cuando la luz pasa de un medio con mayor a otro
    medio con menor índice de refracción, el rayo
    refractado se aleja de la vertical y se acerca a
    la horizontal.
  • En estas condiciones hay un ángulo de incidencia
    a partir del cual no se produce refracción, sino
    que el rayo es completamente reflejado. Este es
    el llamado ángulo límite ó ángulo crítico.
  • Se calcula haciendo ?r 90? en la ecuación de
    Snell n1?sen?i n2 ?sen?r
  • n1?sen?c n2 ?sen90? n2 ?(1) n2
  • sen?c n2 / n1 ? ?c arc sen (n2/n1)

85
FIBRA OPTICA
  • La reflexión total es el fundamento del uso de
    las fibras ópticas, compuestas de un material
    plástico, flexible y de alto índice de
    refracción, de modo que la luz que entra por uno
    de sus extremos se refleja sobre las paredes de
    la fibra y sale por el otro extremo, a pesar de
    que la fibra no sea recta.
  • Su aplicación médica principal es la endoscopia,
    que sirve para hacer exploraciones con un cable
    que lleva incorporadas algunas fibras que
    iluminan la zona examinada, y otras que recogen
    la imagen.

86
90º-?r
Fibra óptica
?i
?r
87
LENTES
Lente divergente
Lente convergente
Foco real
Foco virtual
88
  • Las lentes convergentes o positivas son más
    gruesas en su centro que en la periferia. Un haz
    de luz de rayos paralelos que incide sobre ellas,
    converge en un punto llamado foco real.
  • Las lentes divergentes o negativas son más
    delgadas en su centro que en su periferia. Un haz
    de luz de rayos paralelos que incide sobre ellas,
    diverge de un punto llamado foco virtual.
  • La distancia focal ( f ) es la distancia que hay
    desde el foco a la lente. Existen dos puntos
    focales simétricos para cada lente.

89
RELACION OBJETO-IMAGEN
p distancia desde el objeto a la lente.
para objeto real. para objeto virtual.
q distancia desde la imagen a la lente.
para imagen real. para imagen virtual. f
distancia focal. para una lente
convergente. para una lente divergente.
90
AMPLIFICACION LINEAL
A amplificación lineal. I tamaño de la
imagen. O tamaño del objeto. q distancia de la
imagen a la lente. p distancia del objeto a la
lente.
91
F
O
Eje focal
c
F
I
I
F
O
Eje focal
F
92
F
O
F
I
O
F
F
I
93
  • Para las lentes convergentes
  • -objeto entre 2f y el ? ? imagen real, invertida
    y menor
  • -objeto en 2f ? imagen real, invertida e igual
  • -objeto entre f y 2f ? imagen real, invertida e
    mayor
  • -objeto en f ? imagen real en el ?
  • -objeto entre f y c ? imagen virtual, derecha y
    mayor

94
  • Las lentes divergentes solo producen imágenes
    virtuales, derechas y más pequeñas que el objeto.

95
ANATOMIA DEL OJO
esclerótica
coroides
iris
Humor vítreo
cristalino
pupila
Eje visual
fóvea
córnea
Nervio óptico
Humor acuoso
Canal hialoide
Vasos de la retina
Músculo ciliar
retina
96
(No Transcript)
97
(No Transcript)
98
ELEMENTOS DEL SISTEMA OPTICO DEL OJO
Lente biconvexa
Lente cóncavo-convexa
Diafragma
Pantalla sensible
Lente cóncavo-convexa
99
OPTICA DEL OJO
  • SIMIL OPTICO Cámara fotográfica
  • Sistema de lentes
  • Córnea
  • Humor Acuoso
  • Cristalino
  • Humor Vítreo
  • Sistema de apertura variable Pupila
  • Película Retina

100
OJO REDUCIDO
  • La suma algebraica de las superficies de
    refracción del ojo.
  • Se considera una sola lente representativa que
    simplifica la óptica del ojo.
  • Lente ubicada a unos 17 mm de la retina
  • Poder refractario
  • 59 dioptrías (con el cristalino acomodado para
    visión lejana).
  • 63 dioptrías (con el cristalino acomodado para
    visión cercana).

101
SISTEMA DE LENTES
  • CUATRO INTERFASES
  • 1. Aire Superficie anterior de la córnea.
  • 2. Superficie posterior de la córnea humor
    acuoso.
  • Humor acuoso Superficie anterior del
    cristalino.
  • Superficie posterior del cristalinohumor vítreo.
  • 1 y 2 2/3 poder refractario ? 39 dioptrías
  • 3 y 4 1/3 poder refractario ? 20 dioptrías

102
INDICES DE REFRACCION
  • n aire 1
  • n córnea 1,38
  • n humor acuoso 1,33
  • n cristalino 1,40
  • n humor vítreo 1,34

103
PRESBICIA
  • Con la edad
  • Desnaturalización de las proteínas
  • ? Longitud
  • ? Grosor
  • ? Elasticidad
  • ? Poder de acomodación
  • 14 D en niños (aumenta de 20 a 34)
  • lt 2 D a los 45 años
  • 0 D a los 70 años

104
PUPILA
  • Oscuridad las fibras del iris se separan
  • Luminosidad las fibras del iris se acercan
  • Intensidad luminosa? ? (Diámetro pupilar)2
  • Variación pupila 1,5 mm a 8 mm
  • Intensidad luminosa varía ? 30 veces

105
DISTANCIA DE ENFOQUE
  • D.P. ? Distancia de enfoque ?
  • D.P.?? Distancia de enfoque ?

106
(No Transcript)
107
LA VISION DEL CAMALEON
  • Los ojos pueden moverse independientemente, lo
    cual suele constituir motivo de especial sorpresa
    para el espectador humano. Los ojos son muy
    prominentes, se alojan a ambos lados de la cabeza
    y con ellos son capaces de mirar a diferentes
    lugares a la vez (visión estereoscópica).

108
(No Transcript)
109
  • Cuando dos rivales se encuentran a la distancia
    de la vista, se amenazan mutuamente haciendo
    ostentación de sus brillantes colores e, inflando
    el cuerpo, lo exponen de costado al enemigo para
    que su aspecto sea más impresionante. Unos
    característicos movimientos oscilatorios subrayan
    la actitud de desafío, y algunas veces su boca se
    abre de par en par para mostrar la coloración
    contrastante de la membrana mucosa.
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