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Parámetros ópticos

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Parámetros ópticos

La longitud de onda

Radiación óptica

1. La longitud de onda λ

De acuerdo con la teoría electromagnética de la luz, ésta se propaga en forma de ondas, en la que se define como longitud de onda λ a la distancia entre dos puntos con el mismo valor.
El rango de longitudes de onda de la radiación óptica abarca desde 100 nm a 1 mm, comprendiendo el ultravioleta (UV), la luz visible (VIS) y el infrarrojo (IR). Donde las longitudes de onda en el aire correspondientes a la luz visible oscilan entre 380 y 780 nm, las que nos permiten describir los distintos colores.


El índice de refracción n

Refracción de la luz en la superficie limítrofe de aire-vidrio

2. El índice de refracción n

El índice de refracción n es una relación entre la velocidad de propagación de la luz en el aire y su velocidad de propagación en la lente.
Debido a la reducción de la velocidad de la luz en el vidrio, la trayectoria del rayo cambia al incidir oblicuamente. Este fenómeno se denomina refracción de la luz. Cuanto más alto es el índice de refracción de un material, menor es la velocidad de la luz y mayor es su refracción. Por este motivo, las lentes de elevado índice de refracción refractan la luz más intensamente.

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Transmitancia

Reflexión, absorción y transmitancia

3. Reflexión, absorción y transmitancia

La luz que incide en una lente siempre sufre una cierta atenuación al atravesarla debido a la reflexión en las superficies limítrofes y a la absorción en el material vítreo.


Reflectancia

Reflectancia en caso de incidencia vertical de la luz

La reflectancia ρ

Reflectancia es la relación entre la luz reflejada y la luz incidente en una superficie limítrofe entre dos medios ópticos y se suele expresar en tantos por ciento. El tratamiento antirreflejante de las lentes oftálmicas permite reducir la proporción de luz reflejada, dando lugar a una elevación en la proporción de luz transmitida.

El grado de absorción y la transmitancia

El grado de absorción α y la transmitancia τ

El grado de absorción α
La atenuación de la luz al pasar por una lente se denomina absorción. Cuanto más oscura sea una lente, mayor es su grado de absorción.

La transmitancia τ
La transmitancia es el porcentaje de luz transmitida y se define como la relación entre la luz emergente y la luz incidente. Este porcentaje se ve incrementado con la aplicación de tratamientos antirreflejantes.

El grado de reducción de la luz

El grado de reducción de la luz

La suma de la reflectancia y el grado de absorción nos da el grado de reducción de la luz. En óptica oftálmica, el grado de reducción de la luz es una cifra clave que habitualmente se expresa en tantos por ciento y nos sirve para determinar la tonalidad de una lente.

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La dispersión

La dispersión

4. La dispersión

Cada color, definido de acuerdo con su longitud de onda en el aire, se propaga a una velocidad diferente dentro de la lente. De modo que cuanto menor sea la longitud de onda, menor será su velocidad en el vidrio. Por este motivo la luz azul, cuya onda es más corta, sufre una refracción más intensa que la luz roja, de mayor longitud de onda. De aquí resulta que podemos atribuir índices de refracción diferentes para la luz roja, la verde o la azul.
Por este motivo, cuando se refracta la luz blanca, ésta sufre una descomposición espectral en función de los índices de refracción correspondientes a cada longitud de onda. Este fenómeno es denominado dispersión.

La dispersión principal Δn indica la diferencia entre nF’ y nC’ .
Cuando hablamos de índice de refracción de un medio óptico siempre nos referimos al índice de refracción principal ne.

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Número de Abbe

Índice de refracción y número de Abbe

5. El número de Abbe ν

Para valorar el grado de dispersión de una lente se emplea el número de Abbe, que describe la relación entre el ángulo de desviación δe y el ángulo de dispersión principal δF’C’.
Un número de Abbe pequeño es indicativo de una fuerte dispersión. En general se considera que un número de Abbe inferior a 30 provoca irisaciones molestas en las zonas periféricas de una lente.

Cuanto más alto sea el índice de refracción n:

  • Más alta es la reflectancia ρ
  • Más alta es la dispersión principal Δn
  • Más bajo es el número Abbe ν
  • Más baja es la transmitancia τ

Número de Abbe

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6. La potencia focal D

La potencia focal o poder refringente D es la inversa de la distancia focal expresada en metros y, al igual que la potencia focal de una superficie de eficacia óptica, su unidad es la dioptría (dpt).

La potencia focal de una superficie óptica viene determinada por la diferencia de los índices de refracción de ambos medios y por el radio de curvatura de esa superficie. Y la potencia focal total D de una lente es una consecuencia de los valores de cada superficie, D1 y D2, teniendo en cuenta el espesor central.

La potencia focal D

Datos de referencia para determinar la potencia focal

7. Potencia frontal imagen S’

En óptica oftálmica se utiliza el concepto de potencia focal D y el de potencia frontal imagen S’ para referirse a la potencia dióptrica de una lente. Ésta es la inversa de la distancia frontal imagen s’ expresada en metros.

Este es precisamente el valor que se obtiene cuando se analiza una lente con el frontofocómetro.

El factor de forma N

8. El factor de forma N

El tamaño de la imagen proyectada en la retina es diferente en el caso de un ojo corregido con una lente que en el caso de un emétrope (normal). Esta diferencia de tamaño de imagen depende de varios factores, siendo el factor de forma de la lente el más significativo.
El factor de forma es la relación entre la potencia frontal imagen y la potencia focal. Sin embargo en una lente real con un espesor determinado ambas potencias, frontal y focal, son distintas (D ≠ S’) y en este caso el factor de forma es mayor que 1 (N > 1). Ambas potencias coinciden en el caso de una lente imaginaria infinitamente delgada, por lo que S’ = D y en consecuencia el factor de forma es 1 (N = 1).

 

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