EL GRAN AMIGO DE LA VISIÓN: LAS LENTES

EL Sol es, sin lugar a dudas, nuestra mayor fuente de energía; sin él, la Vida sería imposible en la Tierra. Dicha energía nos llega en muy variadas formas: radiaciones electromagnéticas, calor, luz, etc. La visión, que solamente es posible merced a la existencia de la luz, constituye para nosotros un don inapreciable.

Si podemos ver este texto, aquel cuaderno, un árbol, en fin, cualquier objeto del mundo, es porque de ellos llega luz hasta nuestros ojos. Pero, ¿cómo es posible que este libro envíe luz hasta nosotros si no está incandescente, como, por ejemplo, el Sol; si, en otras palabras, no es un emisor de luz?

La razón es muy simple: no es necesario que un objeto emita luz, como una lámpara, o una llama; para que podamos verlo, bastara tan solo con que sea capaz de reflejaría. Cuando en una habitación oscura encendemos el tubo fluorescente o la lámpara eléctrica, la luz que sale de ellos choca contra las paredes, los muebles, los adornos, etc., y rebota, o dicho más correctamente, se refleja. Parte de esa luz reflejada llega hasta nuestros ojos y nos permite la visión de los objetos que la reflejan. Evidentemente, en aquellos lugares desde los cuales no nos llega luz, veremos oscuridad.

No todas las cosas reflejan la luz con la misma facilidad; de ahí que unas sean más brillantes que otras. Los espejos son los objetos que mejor reflejan la luz, tanto, que incluso reproducen la imagen.

NO SIEMPRE ESTAN LOS CUERPOS DONDE NOSOTROS LOS VEMOS

Hay un efecto muy importante en el proceso de la visión que es necesario tener bien en cuenta; vamos a tratar de explicarlo. Dijimos que la luz que proviene, por ejemplo, de este libro, nos permite verlo bien, ello significa también que hemos logrado situarlo en el espacio. ¿Están los cuerpos exactamente en el lugar en que los vemos? No siempre, pues nosotros situamos los objetos según la dirección con que los rayos de luz entran en nuestros ojos. Y dicha dirección no siempre coincide con la que tienen los cuerpos .con respecto a nosotros. Un ejemplo interesante es el del Sol; tanto al amanecer como al atardecer lo vemos en un lugar distinto del que ocupa realmente en aquellos momentos. La luz que procede de dicho astro se desvía al entrar en la atmósfera terrestre, de manera que al llegar al observador tiene una, dirección muy distinta de la que es verdaderamente original.

Por la misma razón, un espejo, nos produce la ilusión de ver los objetos como si estuviesen detrás de él. Aquí también la luz choca contra el espejo y se desvía de su dirección; al mirar entonces en él, vemos los objetos según la dirección de la luz reflejada.

Todos estos hechos, que son sumamente simples, pero a la vez muy interesantes, han servido de base a numerosísimas aplicaciones.

EL VIDRIO PRESTA UNA GRANDISIMA UTILIDAD A LA ÓPTICA

Es posible afirmar, pues, que no siempre los cuerpos están donde los vemos. Ahora nos preguntamos: ¿tienen los objetos el tamaño que aparentan? Antes de responder a esta cuestión, vamos a hacer algunas aclaraciones que nos facilitaran seguramente la interpretación.

La desviación de la trayectoria de un rayo de luz no solo se produce cuando ésta incide sobre una superficie, sino también cuando pasa de un medio a otro. En efecto, en el primer caso se dice que ha habido una reflexión, y en el segundo que la luz se ha refractado. Nos interesa ver qué efectos causan las desviaciones correspondientes a la refracción.

La luz puede atravesar los cuerpos con mayor o menor facilidad, según sea el material de que están compuestos. Sin embargo, puede hacerse una distinción global denominando transparentes a los que permiten con facilidad el paso de la luz, y opacos a aquellos que, por absorberla en su interior, le impiden salir.

El vidrio, que es un medio transparente, ha sido un gran aliado de la óptica y ha permitido la realización de numerosas aplicaciones. Son maravillosos los fenómenos que puede producir la luz al atravesar un cuerpo de vidrio; dichos fenómenos varían simplemente según sea la forma que aquél tenga: lámina de caras paralelas, lente, prisma, red de difracción, u otras de las muchas variedades que son habituales.

POR QUE DA IMAGENES UNA LENTE. LA IMAGEN REAL Y LA VIRTUAL

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Todos hemos tenido alguna vez en nuestras manos una lente; los efectos que produce con la luz son sumamente atractivos y varían según el tipo, es decir, según sean convergentes o divergentes. Las primeras se caracterizan por ser más gruesas en el centro que en los bordes; por el contrario, las segundas lentes presentan un mayor espesor en los bordes que en el centro.

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Esto en cuanto a la distinción por La forma, pues en lo que se refiere a la Luz, los efectos confirman la denominación. Las convergentes desvían los rayos luminosos de tal manera que un haz proveniente de un punto se transforma, al atravesar la lente, en un nuevo haz que converge en otro punto.
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Esto es muy importante, pues la lente ha permitido que la luz reproduzca en el espacio una imagen del punto del cual partió. Si consideramos la luz proveniente de una figura, tendremos como imagen una reproducción de dicha figura. Siendo así, no cabe duda entonces que este tipo de lente será el que utilizan las cámaras fotográficas, los proyectores cinematográficos, las ampliadoras de fotografías y otros aparatos destinados igualmente a la realización de trabajos semejantes, basados en la luz.

En lo que se refiere a las lentes divergentes, cuando pasan a través de ellas los rayos luminosos que salen de determinado punto, son desviados de modo que divergen completamente unos de otros, y no pueden volverse a reunir. No existe, pues, una imagen real. Se dice entonces que se ha formado una imagen virtual, pues constituye una ilusión óptica, que podemos ver pero no existe en el espacio real, como lo prueba el hecho de que, si colocamos una pantalla en el lugar donde se forma una imagen virtual, no se proyectará nada sobre ella, mientras que en el caso de una imagen real se observaría ésta proyectada sobre dicha pantalla, pero invertida.

Así, mientras las lentes convergentes dan imágenes reales invertidas y más pequeñas que el objeto, y virtuales, mayores que éste y directas (lentes de aumento), las divergentes sólo dan imágenes menores y directas.

MIREMOS UN POCO DENTRO DE NUESTRO OJO, ESE PERFECTO INSTRUMENTO

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Si queremos penetrar en las maravillas de la óptica, debemos ir al proceso mismo de la visión, y para ello tenemos que interpretar como es y cómo ve nuestro ojo. La verdad es que quien se detiene a estudiar la construcción del ojo, queda inevitablemente admirado de su perfección y de su delicadeza. Sus partes más importantes, en cuanto a la óptica se refiere, son: el cristalino, que es una lente convergente, la cual reproduce la imagen de todos los objetos que miramos. Dicha imagen se forma en la pared posterior del ojo, donde existe un tejido denominado retina. El nervio óptico se encarga de transmitir al cerebro un mensaje correspondiente a dicha imagen; el cerebro, por último, elabora la interpretación.

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En síntesis, tal es el proceso. El ojo obra, pues, análogamente a una cámara fotográfica, claro que con una perfección inmensamente mayor. Hagamos notar que el cristalino no es rígido, como lo es una lente de vidrio, sino que podemos modificar ligeramente su forma. Ello permite que, cualquiera que sea la distancia a que se halla el objeto que miramos, la imagen se forme sobre la retina. De lo contrario, no podría verse con nitidez; tal proceso fisiológico se denomina acomodación.

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Así como una cámara fotográfica viene equipada con diafragmas, que permiten regular la entrada de la cantidad de luz, del mismo modo el ojo puede hacerlo automáticamente por medio del iris.

AHORA HABLEMOS DEL TAMANO DE LOS DIFERENTES CUERPOS

Ya tenemos una descripción de los elementos que componen el ojo. Volvamos entonces a nuestra pregunta acerca del tamaño con que vemos los cuerpos en la visión normal. Nuestro cerebro interpreta el tamaño de los objetos en función de la magnitud que tiene la imagen formada en la retina. Y, como puede apreciarse en los dibujos, dicha magnitud depende, en última instancia, de la dirección que tienen los rayos de luz al entrar en el ojo.

Esto hace que, a simple vista, no siempre pueda juzgarse correctamente acerca del tamaño de los cuerpos. Veamos algunos ejemplos que nos facilitaran la comprensión. Si observamos el cielo nocturno podemos comparar el tamaño de la Luna con una estrella cualquiera; a simple vista no nos cabe duda de que la Luna es mucho más grande que cualquiera de las estrellas. Sin embargo, eso es absolutamente falso. Lo que sucede es que la imagen producida en nuestro ojo por los rayos provenientes de la Luna, es más grande que la producida por la estrella. De ahí que nuestro cerebro interprete mal. Por la misma razón, si observamos un avión que vuela a gran altura, y nos formamos una idea de su tamaño a simple vista, quedaremos sorprendidos en el aeródromo. Sin embargo, evidentemente, el avión es el mismo. Claro que nadie confía ya en las apreciaciones a simple vista; por eso se recurre a las mediciones, que de manera indirecta nos dicen la verdad en cuanto al tamaño de los cuerpos.

MIRANDO EL MUNDO A TRAVES DE UNA LENTE

Ahora estamos en condiciones de comprender por qué una lente nos permite ver los objetos aumentados de tamaño. Efectivamente, para ello bastara que sea convergente, pues así permitirá que en nuestro ojo se forme una imagen más grande sobre la retina, que la que tendría si mirásemos al cuerpo sin ella. Esto es lo que ocurre, pues la lente hace que cada rayo de luz que proviene del objeto llegue al ojo con una dirección distinta a la que su realidad tiene. Véase en el dibujo cómo efectivamente tal desvío permite la formación de una imagen mayor. La lente, pues, aprovecha las propiedades de nuestro ojo al permitirnos ver con aumento. Se la denomina también, por sus características, con el nombre de microscopio simple.

Cuando se requieren aumentos muy grandes se utiliza el microscopio compuesto, cuyo mecanismo óptico es muy sencillo. Está constituido por dos sistemas de lentes: el objetivo y el ocular. El objetivo se encarga de producir una imagen del objeto que se quiere ver ampliado. Esta imagen es ya de mayor tamaño que el objeto mismo. Se observa entonces dicha imagen con el ocular, el cual vuelve a dar una nueva imagen ampliada, que es ahora observada por el ojo. Hay, pues, dos aumentos sucesivos; de ahí que el aumento total puedan resultar elevado.

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El mecanismo del microscopio es simple, pero su utilidad ha sido extraordinaria, tanto en la medicina como en la química y en la industria. Hoy la ciencia cuenta con un microscopio muy superior: el microscopio electrónico, en el cual las lentes ya no son de vidrio, sino que han sido sustituidas por campos magnéticos. Por otra parte, en lugar de rayos de luz utiliza rayos de electrones. Se ha llegado a un nuevo tipo de óptica: la óptica electrónica o electronomicroscopia.

POR QUE VEMOS LAS COSAS EN RELIEVE

Es interesante preguntarnos por qué tenemos dos ojos y no uno; veamos la razón cada ojo obra en forma independiente del otro, y aunque no lo parezca, cada uno ve de manera distinta lo que se observa; que tal cosa suceda es lógico, pues no ocupan el mismo lugar. A esta particularidad se debe, en parte, que podamos ver las cosas con relieve; existen también otros factores que influyen, tales coma las sombras, la memoria visual; la experiencia del sentido del tacto, etc.

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Los aparatos de visión estereoscópica aprovechan estas características para producirnos la ilusión de ver fotografías en relieve. Se comprenderá fácilmente que se basan en la propiedad de que cada ojo puede ver separadamente una fotografía, ligeramente distinta, del motivo que se ha presentado.