Otros

I M AGE N ÓP T IC A • PE R IODI SMO CON V I SIÓN

ÓP T IC A

ÓPTICA OFTÁLMICA
Cdto. A Dr. García Liévanos Omar, Opt. Leonel Salmerón Leal,
Opt. María Elena Díaz Enciso
Profesores CICS-UST

Resumen
Este trabajo se presenta los principales conceptos
que se utilizan para la construcción de lentes oftál micas, como las características físicas que deben
cumplir y las sus principalescaracterísticas ópticas.
Durante esta revisión se plantean algunos ejercicios
para que el lector realice los cálculos de los paráme tros y saque sus conclusiones acerca de estos.

Introducción

Figura 1. Diagrama n

La óptica oftálmica comprende el estudio de la luz
en su interrelación con los medios ópticos para
modificar la visión.
Los medios ópticos para elaborar las lentes oftálmi casdeben cumplir con ciertas características físi cas las cuales son:
• Homogeneidad. Es un medio óptico sólido
cuyas partes integrantes tienen igual naturaleza.
• Transparencia. Es la propiedad de ciertos
materiales que son capaces de dejar pasar la
luz y su absorción es mínima.
• Inalterabilidad. Que no se modifiquen sus propie dades físicas por la acción de agentes externos.
• Isotrópicos. L aluz viaja a través de un medio
óptico de la misma manera en cualquier direc ción.
Las principales características ópticas de estos
medios son:
• índice de refracción.

Parámetros de construcción de
las lentes oftálmicas.

n=

Figura 2. Radios que conforman una lente.

c
v

c = 3 X 10 8 m / s
•

Número de Abbe.

V=

nd − 1
nF − nC

–V

Curvatura.
Es el inverso delradio de curvatura de la superficie
óptica y se define como:

1
c= ,
r

Donde r es el radio del círculo que define alguna
superficie, ver figura 2.

Poder de superficie.
Es el inverso de la distancia a la cual forma su imagen
un objeto que esta muy lejos (distancia focal “ f”).
−1
Sus unidades son m o D (ver Figura 3).

Para las longitudes de onda (las unidades son
micras):

d =0.5876 µ
F = 0.4861µ
C = 0.6563µ

14

Para mostrar estas propiedades, se grafican los
valores de V como abcisa y n como ordenada, en el
diagrama n –V, Fig. (1).
IMAGEN ÓPTICA • AÑO 9 • VOL. 9 • NOV-DIC • MÉXICO 2007

Figura 3. Distancia focal para una superficie esférica.

DS = (n '− n )

1
r

Calcule el poder de superficie para los materiales utili zados en la fabricación delentes oftálmicas (Crown
(n’=1.52), CR-39 (n’=1.49), Policarbonato (n’=1.56) y High
Index (n’=1.57)). La superficie tiene un radio de curvatura
de 500 mm. y el primer índice de refracción es el aire n =
1. Por favor saque sus conclusiones.
Sagita.
Es la distancia medida desde el vértice de la superficie
hasta el punto a, ver figura 4.

Figura 4. Sagita de una superficie esférica.

Aplicandosimplemente el teorema de Pitágoras tenemos,
en el triángulo rectángulo de la figura anterior

r 2 = ( r − s )2 + h 2 ,
Por lo tanto la sagita de manera exacta se calcula de la
siguiente manera

s=r

r 2 − h2 ,

Donde h es la mitad del diámetro de la lente oftálmica.
Para elegir el signo debemos ser cuidadosos en el signo
del radio de la superficies, si este es positivo el signo dela raíz debe ser el negativo y viceversa.
Una manera de evitar esto es multiplicar y dividir por su
conjugado, haciendo esto tenemos

s=

ch 2

1 + 1 − (ch )2

.

En esta expresión no importa el signo, pero es un poco
más laboriosa.
Existe una manera rápida de conocer la sagita de una
manera aproximada, esto es suponer que r >> h, por lo
tanto el cálculo de la sagita se puedesimplificar como
sigue

s=

h2
.
2r

Calcule la sagita de manera exacta y de manera aproxi mada variando el semidiámetro de la lente (h) desde
25mm hasta 35mm, para una superficie de radio igual a
50mm, por favor saque sus conclusiones.

ÓP T IC A

I M AGE N ÓP T IC A • PE R IODI SMO CON V I SIÓN

La sagita y el Esferómetro.
Para medir la potencia de las lentes se utiliza el esfe...