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La retina humana solo puede detectar la luz incidente que cae en ondas de 400 a 720 nanómetros de largo, por lo que no podemos ver las longitudes de onda de microondas o ultravioleta. Esto también se aplica a las luces infrarrojas que tienen longitudes de onda más largas que las visibles y más cortas que las microondas, por lo que son invisibles para el ojo humano. Aparentemente, esto no es del todo cierto. En algunas condiciones especiales, el ojo humano puede detectar la luz infrarroja, según científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis.

No es tan invisible después de todo.

El ojo humano puede detectar solo aquellas frecuencias de luz que caen en el llamado espectro visible. Cualquier cosa fuera de él, como el rango ultravioleta o infrarrojo, no puede detectarse y, por lo tanto, verse. Sin embargo, en algunas condiciones especiales, los científicos han demostrado que es posible detectar la luz infrarroja. Imagen: Sara Dickherber

Todo comenzó cuando los investigadores comenzaron a ver breves destellos de luz verde de vez en cuando mientras trabajaban con un láser infrarrojo. Se cree que estas ondas de luz son invisibles a simple vista, por lo que todo el mundo estaba muy intrigado por este episodio. Si no le hubiera pasado a más de una persona en el laboratorio, lo más probable es que todo el evento se hubiera convertido en fatiga o en un repentino lapso de locura.

Siendo científicos, los investigadores estadounidenses buscaron investigar el asunto. Pronto se encontraron con literatura científica que informaba cómo algunas personas podían detectar la luz infrarroja cuando se exponían a láseres infrarrojos. Pronto prepararon algunos experimentos en los que se utilizaron varios láseres que operaban bajo diferentes parámetros. Descubrieron que cuanto más corto era el pulso, más probable era que una persona notara la luz infrarroja.

Experimentamos con pulsos de láser de diferentes duraciones que entregaban la misma cantidad total de fotones, y descubrimos que cuanto más corto era el pulso, más probable era que una persona pudiera verlo, explicó Vinberg. Aunque el tiempo entre pulsos era tan corto que no podía notarse a simple vista, la existencia de esos pulsos era muy importante para permitir que las personas vieran esta luz invisible.

Más allá del espectro visual

Una imagen térmica representa visualmente la diferencia de temperatura en varias superficies de un cuerpo. Imagen: Wikimedia

La principal fuente de radiación infrarroja es el calor o la radiación térmica. Esta es la radiación producida por el movimiento de átomos y moléculas en un objeto. Cuanto más alta es la temperatura, más se mueven los átomos y las moléculas y más radiación infrarroja producen. Los seres humanos, a la temperatura corporal normal, irradian más intensamente en el infrarrojo, a una longitud de onda de unas 10 micras (una micra es la millonésima parte de un metro). Usando una cámara termográfica puedes ver la radiación infrarroja, pero eso es un poco exagerado. En pocas palabras, la información sobre la radiación se representa visualmente para los humanos, que no pueden ver en el infrarrojo. Algunos animales pueden ver en el infrarrojo. Por ejemplo, las serpientes de la familia de las víboras (p. ej., las serpientes de cascabel) tienen fosas sensoriales, que se utilizan para detectar la luz infrarroja. Esto le permite a la serpiente encontrar animales de sangre caliente (incluso en madrigueras oscuras), al detectar el calor infrarrojo que irradian. S

En la parte posterior del globo ocular hay una capa de células sensibles a la luz, llamada retina. Los fotones (paquetes de energía) en ondas de luz estimulan las células de la retina y envían mensajes al cerebro, permitiéndonos ver. Las células con forma de bastón de la retina funcionan mejor con luz tenue, y sus células con forma de cono, que detectan el color, con luz brillante. Sin embargo, los fotones no se absorben directamente. En un paso intermedio, los fotones absorbidos por la retina estimulan la creación de una molécula llamada fotopigmento, que inicia el proceso de convertir la luz en visión. Normalmente, cada fotopigmento corresponde a un fotón.

Si empaquetamos muchos fotones en un pulso corto, como con un láser infrarrojo, entonces es posible que dos fotones sean absorbidos a la vez por un solo fotopigmento, y la energía combinada de las dos partículas de luz es suficiente para activar el pigmento y permitir que el ojo vea lo que normalmente es invisible.

El espectro visible incluye ondas de luz que tienen una longitud de 400 a 720 nanómetros, explicó Kefalov, profesor asociado de oftalmología y ciencias visuales. Pero si una molécula de pigmento en la retina es golpeada en rápida sucesión por un par de fotones de 1.000 nanómetros de largo, esas partículas de luz entregarán la misma cantidad de energía que un solo golpe de un fotón de 500 nanómetros, que está dentro del rango espectro visible . Así es como somos capaces de verlo.

También hay algunas aplicaciones prácticas para los hallazgos (PNAS). Los médicos pueden querer hacer brillar pulsos infrarrojos en la retina de un paciente para ver si responde correctamente al estímulo.

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