Revolución
en la visión gracias a la óptica-física
Propuesta
de actividades de Óptica Geométrica a partir del estudio del éxito de la
cirugía con láser en los últimos ocho años.
Noticia de referencia:
El
País: 24 de octubre de 2000 (Salud)
PLANTEAMIENTO
Objetivo general:
A
partir de esta actividad, los alumnos estudiarán las imágenes producidas por
refracción de la luz, conocerán los defectos más usuales del ojo humano y
cuáles son los sistemas ópticos tradicionales para su corrección. Además,
estudiarán la alternativa, basada en la cirugía refractiva con láser, a la
corrección de dichos efectos mediante lentes. Por último, valorarán los aportes
del desarrollo y la innovación en el campo de la Física al bienestar del ser
humano.
Autores:
José Ignacio Bejarano, profesor de Física
del Colegio Lourdes (Madrid).
Inés Martínez, Editorial
Santillana.
Nivel y curso:
2º
curso de Bachillerato.
Área:
Física.
Tiempo:
Una
sesión de 60 minutos.
Objetivos:
Los
alumnos y las alumnas serán capaces de:
·
Interpretar las leyes de la refracción y conocer la
formación de imágenes por refracción.
·
Identificar las partes del ojo humano y sus defectos de
acomodación.
·
Buscar y seleccionar información específica a partir de
bibliografía especializada en Internet.
·
Valorar el trabajo en equipo, así como la contribución
científica al progreso humano.
·
Ampliar su vocabulario científico elaborando un glosario
concreto de la actividad.
Materiales:
-
Acceso a Internet.
-
Enciclopedia de Ciencia y Tecnología.
-
Diccionarios técnicos.
DESARROLLO
Actividades de comprensión:
1. A partir de la
lectura de referencia, los alumnos -divididos previamente en grupos de cuatro
personas como máximo- deberán analizar los términos científicos del texto:
refracción, láser, córnea, dioptría, lasik, miopía, astigmatismo e
hipermetropía. Y tendrán que elaborar un listado con sus definiciones a partir
del material de la biblioteca de aula.
2. Esta actividad se
basa en la búsqueda directa de información acerca de las sencillas leyes que
gobiernan la refracción y la fórmula de Gauss que da cuenta de la relación
entre las posiciones de un punto objeto y su imagen. Para realizar esta
actividad tienen que consultar sus libros de texto de Física y algunos manuales
de la biblioteca de aula.
Actividades de aplicación:
1. Una lámina de vidrio
de caras planas y paralelas, situada en el aire, tiene un espesor de 8 cm y un
índice de refracción n = 1,6. Calcula para un rayo de luz monocromática que
incide en la cara superior de la lámina con ángulo de 45º.
a) Los valores del
ángulo de refracción en el interior de la lámina y del ángulo de emergencia
correspondientes.
b) El desplazamiento
lateral experimentado por el citado rayo al atravesar la lámina.
2. El objetivo de una
cámara fotográfica es una lente biconvexa de radios de curvatura iguales a 20
cm y de índice de refracción n = 1,5. Se quiere realizar una fotografía de un
objeto que pasa perpendicularmente al eje óptico de la lente a una velocidad de
90 km./h y 200 m de distancia.
Determinad:
a) La potencia del
objetivo en dioptrías.
b) El tiempo máximo de
exposición para obtener una fotografía nítida si para ello el desplazamiento de
la imagen debe ser inferior a 0,1 mm.
c) La distancia mínima
de un objeto a la que podemos realizar una foto correcta si la distancia máxima
entre el objetivo y la película es de 22 cm.
Sugerencias para el debate:
¿Cuál
creéis que es el impacto social que tiene la aplicación de las técnicas láser
en la corrección de los defectos visuales en los últimos años en España?
¿Podrían
estarse asumiendo de manera poco responsable riesgos sobre la salud ocular que
pudieran conducir a situaciones perniciosas irreversibles?
Otras actividades
sugeridas:
1. Dibuja un esquema del
ojo humano distinguiendo sus partes fundamentales y comparándolo con un
dióptrico esférico. Puedes utilizar la página que te recomendamos para realizar
tu esquema (http://www.tarso.com/Anatomia.html).
2. Busca información y
describe brevemente los defectos de acomodación del ojo humano.
3. Elabora un pequeño
dossier acerca del láser que incluya sus elementos básicos, su funcionamiento y
las aplicaciones concretas a la cirugía refractiva.
Para saber más:
Óptica Geométrica:
http://www.pntic.mec.es/recursos/pntic98/vista/optica.htm
Instituto Tecnológico de Óptica:
Técnica del Láser Excimer:
http://perso.wanadoo.es/dralaguna/laserex2.html