sábado, 18 de abril de 2015

física - óptica



En óptica oftálmica la distancia al vértice es la distancia entre la cara interior de una lente correctiva (por ejemplo un anteojo o lente de contacto), y la cara exterior de lacórnea. Aumentar o disminuir la distancia al vértice cambia las propiedades ópticas del sistema, moviendo el punto focal hacia adelante o hacia atrás y por ende cambiando la potencia de la lente relativa al ojo. Dado que la mayoría de las refracciones se prescriben con una distancia al vértice de 14mm, la potencia de la lente correctiva a una distancia diferente puede necesitar una compensación para obtener el mismo resultado de la refracción inicial.(nota: la refracción es la parte del examen visual que se realiza mediante la visualización de un optotipo).
La distancia al vértice es importante cuando se cambia de anteojos a lentes de contacto y viceversa, y se hace significativa cuando la prescripción es igual o mayor a +/- 4 D. La fórmula para calcular la distancia al vértice es Dc=D/(1-xD), donde Dc es la potencia corregida por la distancia al vértice, D es la potencia original de la lente, y x es la variación en distancia medida en metros.

Cálculo de potencia de lente de contacto – gafa. (Distometría)

Cuando los contactólogos adaptamos una lente de contacto, hay que tener en cuenta un valor importante llamado distancia al vértice.
La distancia al vertice, se define como la distancia que existe entre el apex corneal y el centro óptico de la gafa, normalmente se expresa en milímetros.
Normalmente suele estar entre 12 – 14 mm.
La distancia al vertice es importante cuando vamos a calcular la potencia a implantar de una lente de contacto a partir de la graduación de la gafa.
La fórmula de calculo (distometría) es la siguiente:
Potencia (LC)= Potencia Gafa /  1- (Potencia Gafa x distancia vertice)
La distometría tiene sentido calcularla a partir de 4.0 dp, ya que con menos refracción es casi despreciable, pero es muy importante tenerla en cuenta en refracciones elevadas.


La divergencia de un haz electromagnético es una medida angular del incremento en el diámetro del haz con respecto a la distancia desde la apertura óptica o la apertura de la antena desde donde emerge el haz. El término es relevante solo en el "campo lejano", lejos de cualquier foco del haz. De todos modos, en términos prácticos, el "campo lejano" puede comenzar físicamente cerca de la "apertura de radiación", dependiendo del diámetro de apertura y la longitud de onda de funcionamiento.
La divergencia es usada a menudo para caracterizar un haz electromagnético en un sistema óptico, para casos en que la apertura desde donde emerge dicho haz es muy grande con respecto a la longitud de onda. También es usado en sistemas de Radio Frecuencia (RF) para los casos en que la antena está operando en la región llamada "región óptica" que es, igual que en el caso óptico, mucho más grande con respecto a la longitud de onda.
La divergencia usualmente se refiere a una sección transversal circular de un haz, pero no necesariamente. Un haz puede, por ejemplo, tener una sección transversal elíptica, en cuyo caso se deberá indicar la orientación del la divergencia, por ejemplo, con respecto al eje mayor o menor de la sección transversal de la elipse.
La divergencia de un haz se calcula si se conoce el diámetro del haz en dos puntos separados (DiDf), y la distancia (l) entre esos puntos. La divergencia del haz está dada por:
Divergencia=2 \arctan\left(\frac{D_f-D_i}{2 l}\right).
Si el haz está colimado usando un lente, u otro elemento de enfoque, la divergencia esperada puede calcularse usando dos parámetros: el diámetro, D_m, del punto más estrecho del haz después del lente y la distancia focal del lente f. La divergencia del haz está dada por:
Divergencia=\frac{D_m}{f}.\,
Al igual que todos los haces electromagnéticos, los lásers pueden divergir, y esta magnitud es medida en mili-radianes (mrad) o en grados. En muchas aplicaciones se prefiere una menor divergencia. Descuidar la divergencia acarrea una mala calidad del haz (calidhaz), la divergencia de un haz láser es proporcional a la longitud de onda e inversamente proporcional al diámetro del haz en su punto más angosto. Por ejemplo, un láser ultravioleta que emite a una longitud de onda de 308 nm tendrá una divergencia más baja que un láser infrarrojo a 808 nm, si ambos tienen el mismo diámetro mínimo de haz. La divergencia de un láser con buena calidad de rayo se modela usando las matemáticas del perfil del Haz gaussiano.

Divergencia del Haz Láser (Divergencia de Haz q)
En la figura 7.4 se describe la radiación emitida por un láser.
 
Figura 7.4 : Divergencia del Haz Láser (Divergencia de Haz q)

 

Las líneas rectas que definen los bordes del haz (puntos de e -2) generan un ángulo llamado Divergencia de Haz.
Una buena aproximación para la divergencia del haz láser es :
q =  Divergencia de Haz (en Radianes ( Comentario )).
d1, d2 = Diámetros del haz en los puntos “1” y “2”.
L1, L2 = Distancias a lo largo el eje del láser, desde el extremo del láser hasta los puntos “1” y “2”.

Campo Cercano y Campo Lejano de un Haz LáserEl acoplador de salida de un láser está diseñado habitualmente para generar un haz paralelo a la salida del láser (mínima divergencia).
De acuerdo con el tipo de cavidad óptica ( véase capítulo 4 ), hay una zona donde el diámetro del haz es mínimo.
Esta zona a lo largo del haz se denomina cintura del haz, y a partir de ahí el haz comienza a expandirse.
En la figura 7.5 se describe el haz de salida de una cavidad semicircular , y la zona de la cintura del haz.


Figura 7.5 : Haz láser de salida de una cavidad óptica semicircular.
En la figura 7.5 se muestra la imprecisión en la determinación del diámetro el haz cuando la medida se hace cerca del acoplador de salida. 

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