Astronomía y Sociedad – 11 de marzo de 2013 – Popayán – Universidad del Cauca – Mario F. Solarte S.

curso Astronomía y Sociedad11 de marzo de 2013

Popayán – Universidad del Cauca

Anatomía y fisiología del ojo para salidas de observación

Mario Fernando Solarte SarastyIntegrante AIDA

msolarte@unicauca.edu.co

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Motivación

“Llevar una lámpara de luz roja o un celofán de ese color…”

Jairo Andrés

agosto de 2008Preparativos

salida de observaciónNoche de la Luz

Las GuacasUniversidad del Cauca

Popayán

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Pregunta…

¿Qué instrumentos existen para hacer observación astronómica?

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Instrumento por excelencia: el ojo

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La observación en Astronomía

• La observación aficionada generalmente no tiene un propósito científico

• La práctica astronómica es una actividad fundamentalmente visual.

• Puede definirse a la práctica astronómica como “el arte de observar el cielo”.

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Historia de la observación astronómica

• Instrumento básico para hacer observación del cielo: el ojo.

• Desde la antigüedad, algunos instrumentos han servido para medir lo que observamos (arcos, cuadrantes, etc.).

• A partir de 1609 surge el telescopio como el instrumento por excelencia de la Astronomía.

• En el siglo XIX nace la fotografía y de allí de registrar en papel lo que se observa.

• A mediados del siglo XIX nace la espectroscopía: haciendo posible estudiar lo invisible.

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Historia de la observación astronómica

• Las cámaras fotográficas electrónicas, desde mitad del siglo XX, permite un registro instantáneo de lo observado.

• La mecatrónica permite que la observación se automatice (finales del siglo XX).

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La observación a ojo desnudo

• La forma más directa, económica, primitiva y simple de observar el cielo.

• El instrumento: el OJO.• Las técnicas: muchas y variadas.• El resultado: una experiencia que para TODOS

es maravillosa.

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Anatomía del ojo

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Estructuras interesantes del ojo

• Cornea• Iris• Cristalino• Retina

Bastones Conos

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Cornea

• Primer elemento refractivo del ojo.• Produce tres cuartas partes del enfoque.• Estática.• Tejido transparente.

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Iris

• Músculo complejo.• Controla la entrada de luz al ojo a través de la

pupila.

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Aspectos interesantes del Iris

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Pupila

• Abertura central en el Iris.• Tamaño variable.• Controla la entrada de luz.• Reduce defectos refractivos del ojo.• 3 a 8 mm. de diámetro.

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Pupila

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Pupila

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Cristalino

• Órgano transparente.• Lente biconvexo.• 9 mm. de diámetro.• Espesor aproximado de 5 mm.• Espesor variable modificado por músculo

ciliar (acomodación). • Nunca deja de crecer.

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Enfoque e imágenes invertidas

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Retina

• Tejido nervioso sensible a la luz.• Muy complejo anatómicamente.• Contiene fundamentalmente dos tipos de

células fotosensibles: Bastones Conos

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Retina

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Células fotosensibles

• Bastones Responden aún en condiciones pobres de

condiciones de luz. No son sensibles al color.

• Conos Responden a buenas condiciones de luz. Son de tres tipos. Distintos pigmentos. Sensibilidad al color.

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Conos y bastones

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Regiones de interés

• Disco óptico, papila, punto ciego: punto de salida de las conexiones neuronales, no tiene células foto-receptoras, 3 mm.

• Mácula: región de 1,5 mm cerca al eje óptico del ojo, pigmento amarillo, células más densamente empacadas.

• Fóvea: centro de la mácula, mayor concentración de conos, tejido transparente, ubicado a 17 grados del punto ciego.

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Mácula y Fóvea

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Punto ciego

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¿Tienen los pulpos punto ciego?

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Los pulpos no tienen punto ciego

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Fenómenos entóptico

• Paso de puntos blancos delante del campo cuando se mira un fondo azul (cielo).

• Los glóbulos rojos absorben luz azul y el cerebro los edita, pero los glóbulos blancos no lo absorben y crean el efecto.

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Visión escotópica

• Adaptación de la pupila (en minutos).• Adaptación de la retina (30 minutos o más).• Generación de sustancias en las células de la

retina que las hace más sensibles a la luz.

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Sensibilidad al color

• Los seres humanos son sensibles al color en el rango de 380 a 750 nm.

• La retina responde más al color cerca al verde (incluso al azul) que al rojo.

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Menor sensibilidad al rojo

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Distribución de conos y bastones

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Test de Daltonismo

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Ilusiones ópticas

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Resolución espacial

• El tamaño de la fóvea y la difracción impone límites a la resolución angular del ojo.

• El ojo puede ver dos cosas separadas si están a una distancia mayor de

1/60 de grado = 1 arcmin = 60 arcsec• Diámetro de Júpiter: 30 a 45 arcsec.

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Resolución espacial

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Medida de ángulos en el cielo

• Es una habilidad muy preciada en la observación nocturna.

• Ayuda a ubicar los objetos con las cartas celestes y a describirlos también.

• Para dimensiones típicas del cuerpo humano.

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Algunas referencias de medida

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Proporcionalidad del cuerpo humano

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Medida de ángulos en el cielo

• 1 grado• 4 grados• 10 grados• 18 grados

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¿Qué espacio ocupa la luna llena?

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Ballesta astronómica

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Ballesta astronómica

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¿Qué podemos ver a ojo desnudo?

• El ojo puede percibir, en condiciones normales, objetos con magnitud aparente menor o igual a +5.0.

• Se perciben 5776 estrellas bajo buenas condiciones.

• La mayoría son estrellas de color blanco-azulado.

• Las estrellas rojas que vemos en el cielo son estrellas gigantes.

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¿Qué se ve en lo “visible”?

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¿Qué podemos ver a ojo desnudo?

• La Luna• El Sol

Fotósfera. La corona tiene un brillo similar al del cielo diurno y sólo

es visible en los eclipses.• Los planetas (todos menos Urano y Neptuno)• Vesta (asteroide)• Aproximadamente 5776 estrellas• Nebulosa de Orión y otras nebulosas• Galaxias: Andrómeda Gran y Pequeña nubes de

Magallanes

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Ver Venus de día

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Consejos para la observación nocturna

• Acostumbrarse a la oscuridad y evitar cualquier tipo de estímulo que arruine la acomodación. 5 minutos para la pupila. 1/2 hora para la retina.

• Usar una lámpara roja para la observación de la carta celeste.

• Usar láser verde para apuntar.

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Consejos para la observación nocturna

• Visión “avertida”. Colocar la imagen de cuerpos poco brillantes o

muy poco densos fuera de la fóvea. No mirar directamente los objetos.

• Plastificar todos los documentos de consulta• Usar ropa con muchos bolsillo, y que de buen

abrigo.• Avisar en la casa.

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Agradecimientos

Ph. D. Jorge Iván ZuluagaUniversidad de Antioquia

charla la observación en Astronomía(curso básico de Astronomía)

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Para finalizar

• ¿Preguntas?• ¿Observaciones?• ¿Comentarios?

Mil gracias