Es un fenómeno físico no visual que está dado por las
vibraciones que producen los cuerpos materiales y que viajan por medio de ondas
hacia el oído, donde pasaran al odio interno y por medio de los huesecillos del
oído amplificaran estas vibraciones hacia la cóclea. A su vez tienen pequeños
receptores que transforman estas vibraciones en estímulos eléctricos y son
interpretados por el cerebro.
Audición
La audición es la capacidad de percibir el sonido por
medio de las ondas sonoras, una vez que estas han pasado por el odio medio al
oído interno se dirigen al órgano de la audición, la coclea,
En estas células ciliadas del interior transforman las
vibraciones en impulsos eléctricos y los conducen por el nervio auditivo hacia
la corteza auditiva donde se interpretan.
Ondas Sonoras
Las ondas sonoras son un tipo de ondas longitudinales
que llegan al oído, estas ondas tienen una frecuencia entre 20my 20000
vibraciones por segundo.
Velocidad
y energía del sonido
Velocidad
La velocidad del sonido está siendo intervenida por
variables físicas propias del material como densidad, temperatura, elasticidad,
presión.
En el aire no hay interrupción excepto la densidad de
los gases que se encuentren suspendidos.
Energía
Es la energía acústica que viaja a través de las ondas
sonoras, y como toda energía puede medir en J una parte de esta se transforma
en energía térmica
Elementos
de una onda sonora
- Cresta: La cresta es el punto más alto de dicha
amplitud o punto máximo de saturación de la onda.
- Período: El
periodo es el tiempo que tarda la onda en ir de un punto de máxima
amplitud al siguiente.
- Amplitud: La
amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de la
onda. Nótese que pueden existir ondas cuya amplitud sea variable, es
decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.
- Frecuencia: Número
de veces que es repetida dicha vibración. En otras palabras, es una simple
repetición de valores por un período determinado.
- Valle: Es el punto más bajo de una onda.
- Longitud de onda:
Distancia que hay entre dos crestas consecutivas de dicho tamaño.
Cualidades del sonido
·
La altura o tono: Está determinado por la
frecuencia de la onda. Medimos esta característica en ciclos por segundos o
Hercios (Hz). Para que podamos percibir los humanos un sonido, éste debe
estar comprendido en la franja de 20 y 20.000 Hz. Por debajo tenemos los
infrasonidos y por encima los ultrasonidos.
·
La intensidad: Nos permite distinguir si el
sonido es fuerte o débil. Está determinado por la cantidad de energía de la
onda. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no
llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con
el sonómetro y los resultados se expresan en decibeles
(dB).
·
La duración: Esta cualidad está
relacionada con el tiempo de vibración del objeto. Por ejemplo, podemos
escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos, etc.
|
·
El timbre: El timbre nos permitirá
distinguir si la voz es áspera, dulce, ronca o aterciopelada. También influye
en la variación del timbre la calidad del material que se utilice. Así pues, el
sonido será claro, sordo, agradable o molesto.
La
voz humana
Se
produce por la vibración de las cuerdas vocales, lo cual genera una onda
sonora que es combinación de varias frecuencias y sus
correspondientes armónicos. (Torres
Gallardo, 2013)
El
oído humano es capaz de identificar diferentes formantes de dicho sonido y
percibir cada sonido con formantes diferentes como cualitativamente diferentes,
eso es lo que permite por ejemplo distinguir dos vocales.
La voz masculina tiene un tono fundamental de
entre 100 y 200 Hz, mientras que la voz femenina es más aguda, típicamente
está entre 150 y 300 Hz. Las voces infantiles son aún más agudas.
Biofísica
de la percepción auditiva
El
oído externo está compuesto por el pabellón, que concentra las ondas sonoras en
el conducto, y el conducto auditivo externo que desemboca en el tímpano.
El
canal auditivo externo tiene unos 2,7 cm de longitud y un diámetro promedio de
0,7 cm. Por sus características anatómicas éste tiene una frecuencia de
resonancia natural entre los 4.500 Hz y los 5.000 Hz.
Los oscículos (martillo, yunque y estribo)
tienen como función transmitir el movimiento del tímpano al oído interno a
través de la membrana conocida como ventana oval.
Dado que el oído interno está lleno de
material líquido, mientras que el oído medio está lleno de aire, debe
resolverse un desajuste de impedancias que se produce siempre que una onda pasa
de un medio gaseoso a uno líquido.
Audiómetro
Equipo
eléctrico que sirve para medir y evaluar la audición tanto a nivel umbral como
supra umbral, permite explorar las posibilidades audiométricas a través del
área auditiva.
Pueden
producir intensidades desde 10 hasta 110 o 120 dBs y cubren desde el tono 128
hasta el 16 000 Hz, mediante un potenciómetro graduado de 5 en 5 dBs. Se
utiliza para realizar pruebas audiométricas. Permite determinar el nivel
auditivo de un paciente en cada uno de sus oídos. Pruebas que se realizan con
este equipo.
La
luz y el espectro electromagnético
La luz
La
luz es una radiación que se propaga en forma de ondas, sin embargo cuando
interacciona con la materia se comporta como un haz de partículas (fotones).
Espectro electromagnético
Se denomina espectro
electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas
electromagnéticas.
Referido a un
objeto, es simplemente espectro la
radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro
de absorción) una sustancia cualquiera, ya sea en la Tierra o en el espacio
estelar.
En este sentido, el espectro sirve para identificar cualquier sustancia. Es como una huella dactilar de un cuerpo cualquiera. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios, con los cuales, además, se pueden medir la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
Conceptos relativos de la
luz
Luz visible
Está formada por radiación
electromagnética cuyas longitudes de onda están comprendidas entre 400 y 700
nm.
La luz es producida en la corteza atómica de los átomos, cuando un átomo por diversos razones recibe energía puede que algunos de sus electrones pasen a capas electrónicas de mayor energía.
El Movimiento Ondulatorio
El
movimiento ondulatorio se mide por la frecuencia de las oscilaciones que tiene
en un segundo, se mide en Hertz (Hz).
Color
El
color es o que ser humano aprecia como estimulo visual y que le permite
distinguir varios campos de luz
Cualidades de la luz
Las cualidades de la luz
son cuatro:
Intensidad:
alta, baja.
Dirección:
frontal, trasera, cenital, nadir.
Calidad:
dura, suave
Color:
cálida, fría.
Intensidad:
La intensidad es la
cantidad de luz que incide sobre un objeto y determina si dicho objeto está más
o menos iluminado.
Dirección:
La dirección nos indica
desde donde viene la luz.
Luz
frontal: proporciona información visible de todas las
superficies visibles del objeto.
Luz lateral:
a diferencia de la luz frontal aporta volumen y resalta la textura. Gracias a
este tipo de iluminación podemos comprender que un objeto es tridimensional en
un medio bidimensional. Es decir, podemos saber que u objeto es una esfera y no
un circulo.
Contraluz:
Destaca la silueta y la forma global del objeto, pero se pierde información
como unen ser la textura y el color. Aunque hay que destacar que esto no
siempre se cumple, pue si el objeto es translúcido puede que sí se resalten la
textura y el color.
Luz cenital:
En esencia es una luz muy agradable, pues es la que acostumbremos a ver en el
día a día. El sol, las farolas, las bombillas en una casa. Están en alto, por
encima de nuestras cabezas.
Luz contracenital o nadir:
Se requiere de reflejos de la luz para ello. Esta luz produce la inversión de
las sombras, que ahora irán hacia arriba y dotaran a los sujetos de un aire
fantasmal.
Sistema visual humano
Es el encargado de transformar las ondas visuales
en señales eléctricas, el sistema visual humano está conformado por el ojo como
estructura esférica en la que la luz
entra por agujero pequeño que regula la entrada de luz.
En su parte microscopia el ojo posee unas
estructuras llamadas conos y bastones que son estos los encargados de procesar
la imagen del exterior y convertirla en el señales eléctricas que viajan por
los nervios ópticos.
En la retina las imágenes
se proyectan de forma invertida (como ocurren en una cámara oscura).
Partes del ojo
Esclerótida: Es la membrana más externa del ojo y es opaca, excepto en su parte
anterior donde es transparente y se llama córnea.
Su función principal es la de evitar que la luz entre en el ojo, excepto a
través de la córnea.
Coroides y el iris: Se trata de una membrana muy pigmentada y vascularizada
que recubre prácticamente todo el ojo. Evita que entre luz a través de ella y
su gran irrigación sanguínea proporciona calor y alimento al resto del ojo.
En su parte anterior tiene una expansión muscular redonda llamada iris y
en el centro hay una abertura redonda llamada pupila. La función del iris es controlar (mediante un acto reflejo)
el diámetro de la pupila, determinando así la cantidad de luz que entra en el
ojo.
Por los reflejos de Iridoconstriccion e
iridodilatacion.
Cristalino y el músculo ciliar: Es una estructura transparente en forma de lente,
formado por estratos concéntricos de células fibrosas que están unidas al
músculo ciliar.
De la tensión de este músculo depende la distancia focal del ojo. Cuando
el ojo está relajado, el cristalino se redondea y el ojo enfoca al vacío. A
esto conocemos como REFLEJO DE ACOMODACION.
Además, el cristalino se encuentra ligeramente coloreado por una
pigmentación amarilla que absorbe la luz infrarroja y ultravioleta, que podría
dañar la retina.
Cornea y el cristalino: La córnea concentra la luz para que pase a través
de la pupila. El cristalino hace la función inversa, consiguiendo que la luz se
concentre en la fóvea.
Humor acuoso: Es una dispersión de albúmina
en agua salada.
Humor vítreo: El ojo posee una cámara posterior que está ocupada por el humor vítreo,
una especie de gel proteínico muy frágil. Dicha cámara está rodeada por la
membrana hialoide.
Retina: Es una membrana sensible a la luz y cubre la práctica totalidad de la
coroides.
La retina es realmente el entramado nervioso formado por las células
terminales de las fibras del nervio óptico.
En la retina se distribuyen dos tipos de receptores de luz llamados
conos y bastones.
Los conos son sensibles al color y se localizan principalmente en la
parte posterior del ojo. Para que funcionen el nivel de iluminación debe ser
suficiente.
Los bastones (mucho más numerosos), no son sensibles al color y se
encuentran distribuidos por toda la retina.
Los conos nos proporcionan la fisión fotópica (o de luz brillante) que
es la que utilizamos en las situaciones con suficiente intensidad lumínica es
alta.
Los bastones, aunque más numerosos. Esto reduce la cantidad de detalle
discernible con ellos aunque dado su gran número y su distribución retiniana
nos dan una visión general de la escena.
En situaciones de baja intensidad luminosa sólo los bastones son activos
y no es posible distinguir colores.
Elementos básicos de la física nuclear
Constitución del átomo
La notación utilizada para representar a los átomos
es:
X:
Símbolo del elemento químico.
Z:
Número atómico.
Número atómico (Z).- El número de protones
que tiene un átomo, y como es eléctricamente neutro es igual al número de
electrones.
Número másico (A).- El número de protones más el
número de neutrones, es decir, el número de nucleones.
Isótopos: átomos de un mismo elemento que tienen el
mismo número atómico pero diferente número másico, es decir, el mismo número de
protones pero diferente número de neutrones.
Las partículas fundamentales son el electrón, el
protón y el neutrón, ya que son necesarias y suficientes para construir
un modelo atómico aceptable.
Electrón
Masa muy pequeña, depreciable respecto a la de las otras partículas. Carga eléctrica negativa.
Masa muy pequeña, depreciable respecto a la de las otras partículas. Carga eléctrica negativa.
Protón
Masa
muy grande, unas dos mil veces la del electrón. Carga eléctrica
positiva de igual valor que la del electrón.
Neutrón
Masa muy grande, similar a la del protón. No tiene carga eléctrica
Masa muy grande, similar a la del protón. No tiene carga eléctrica
Modelos atómicos
1. Modelo de Dalton.
· Los elementos están
formados por partículas diminutas, e indivisibles llamadas átomos. Los átomos
de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en cualquier
otra propiedad.
· Los compuestos
químicos están formados por unas partículas, llamadas moléculas, todas iguales
entre sí. Es decir, las moléculas se forman por la unión de varios átomos.
En
las reacciones químicas, los átomos ni se crean ni se destruyen, sólo cambia la
manera en que están unidos. Las reacciones químicas son pues una redistribución
de los átomos.
2. Modelo atómico de Thomson.
Descubrió
el electrón. El electrón es una partícula constituyente del átomo,
caracterizada por:
· Carga
eléctrica negativa.
· Masa
extremadamente pequeña.
El
electrón era una partícula con una masa extremadamente pequeña, exactamente 9,1
10-31 kg. También se encontró que el electrón tenía una carga eléctrica
negativa, con un valor de 1,6 10-19 C. El culombio (C) es la unidad de carga
eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades. Se define como la cantidad
de carga que pasa por la sección de un conductor eléctrico en un segundo.
3. Modelo atómico de Rutherford.
Descubrió
el protón.
El
protón es una partícula constituyente del átomo, que tiene:
· Carga
positiva y de igual valor a la del electrón.
· Una
masa mucho mayor a la del electrón, unas dos mil veces.
Se
atribuye a Rutherford el descubrimiento del protón, una partícula con una masa
muy grande, comparada con la del electrón (mp = 1,7 10-27 kg) y una carga exactamente
igual a la del electrón, pero de signo positivo (qp = 1,6 10-19 C). Según el
modelo atómico de Rutherford los electrones orbitan en el espacio vacío
alrededor de un minúsculo núcleo atómico, situado en el centro del átomo donde
se encuentran los protones.
4. Modelo atómico de Bohr.
La
tercera partícula constituyente del átomo, que ya predijo Rutherford, tardó
mucho en encontrarse, más de 30 años. Se descubrió por casualidad al estudiar
la reacciones nucleares. La explicación de esta tardanza está en que dado que
no tiene carga eléctrica, no es fácil detectarla.
Esta
nueva partícula, el neutrón, tiene una masa similar a la del protón (mn = 1,7
10-27 kg) y no tiene carga eléctrica, es neutra. El neutrón es una partícula
constituyente del átomo que tiene:
-
Una masa similar a la del protón.
-
No tiene carga eléctrica. Es una partícula neutra.
Radiación
La radiación es la emisión,
propagación y transferencia de energía en cualquier medio en forma de ondas
electromagnéticas o partículas.
Radiobiologia
La radiobiología es la ciencia que estudia los efectos de
la radiación ionizante sobre el tejido biológico, su objetivo es la descripción
exacta de los efectos de la radiación en los seres humanos, para que así pueda
utilizarse con más seguridad en el diagnóstico y más efectiva en el tratamiento.
Radiaciones no ionizantes
Son
aquellas que no poseen suficiente energía para arrancar un electrón del átomo,
es decir, no son capaces de producir ionizaciones.
Radiaciones ionizantes
Corresponden
a las radiaciones de mayor energía (menor longitud de onda) dentro del espectro
electromagnético. Tienen energía suficiente como para arrancar electrones de
los átomos con los que interaccionan, es decir, para producir ionizaciones.
Los
Rayos X
Los rayos X son un tipo
de radiación llamada ionizantes Las imágenes de rayos X muestran el interior de
su cuerpo en diferentes tonos de blanco y negro. Esto es debido a que
diferentes tejidos absorben diferentes cantidades de radiación. El calcio en
los huesos absorbe la mayoría de los rayos X, por lo que los huesos se ven
blancos. La grasa y otros tejidos blandos absorben menos, y se ven de color
gris. El aire absorbe la menor cantidad, por lo que los pulmones se ven negros.
Estrucutra y generación del tubo de Coolidge
Un tubo
de rayos X es utilizado para la producción de rayos X, emitidos mediante la
colisión de los electrones producidos en el cátodo contra los átomos del ánodo. Los tubos de rayos X
evolucionaron a partir del aparato diseñado por William Crookes.
Funciona en
un alto vacío, de unos 10−4 Pa, o 10−6 Torr y los electrones son generados por
emisión termoiónica en un filamento de wolframio —el cátodo— calentado por una
corriente eléctrica. El haz de electrones emitido por el cátodo es acelerado
aplicando una diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo; al colisionar
con el ánodo, los electrones producen rayos X por los mismos procesos que en el
tubo de Crookes.
