Óptica da visão - apostila

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Apostila sobre os fundamentos da óptica da visão - Ensino Médio

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Óptica da visão - apostila

  1. 1. ÓPTICA DA VISÃO Professor Marco Antonio – junho 2014 Vamos analisar a formação de imagens no globo ocular e os defeitos mais comuns, bem como sua correção. Para tanto, dispensaremos a descrição anatômica do olho humano e passaremos a utilizar uma representação esquemática simplificada, o olho reduzido, conforme a ilustração abaixo. * http://educar.sc.usp.br/youcan — Curiosidades sobre os órgãos dos sentidos. Elementos Ao analisar as partes constantes do esquema anterior, podemos discorrer sobre os seguintes elementos:  Íris - anel colorido de forma circular, que se comporta como o diafragma das câmaras fotográficas. Na sua parte central existe um orifício de diâmetro variável, conhecido como pupila, que tem a função de regular a quantidade de luz que penetra nos olhos.  Cristalino - é uma lente convergente de material flexível, do tipo biconvexa. De um objeto real esta lente deve dar uma imagem real invertida e menor sobre a retina. A imagem assim formada e transportada pelo nervo óptico ao cérebro, que a desinverte permitindo uma visão normal. O cristalino ainda pode assumir diferentes formas em função da distância do objeto ao olho.  Músculos ciliares - são responsáveis pela mudança de forma do cristalino, comprimindo-o conveniente, de maneira a alterar a sua distância focal e acomodar a imagem sobre a retina. O trabalho realizado pelos músculos ciliares, fazendo variar a distância focal do cristalino, é chamado acomodação visual.  Retina - é a parte sensível à luz, onde deve se formar a imagem para ser nítida. A distância da retina ao cristalino é da ordem de 1,5 cm. Composta por células nervosas, chamadas bastonetes (visão em preto e branco) e cones (visão a cores), a retina possui uma área mais sensível à luz sob condições normais. Esta área consiste de uma depressão de aparência amarelada, na parte posterior do olho no eixo do cristalino, e é denominada fóvea. Ponto próximo e ponto remoto A menor distância do globo ocular segundo a qual uma pessoa, de visão normal,pode ver nitidamente a imagemde umobjeto qualquer, denomina-se ponto próximo (PP). Neste caso, os músculos ciliares estão realizando um esforço máximo de acomodação. Logo, o ponto próximo corresponde à distância mínima de visão distinta, à qual se atribui um valor médio convencional de 25 cm. O ponto mais afastado do olho humano, correspondente a uma imagem nítida formada sem esforço de acomodação visual, denomina-se ponto remoto (PR).Essa é a distância máxima de visão distinta que, teoricamente, permite a urna pessoa de visão normal enxergar objetos no infinito, como as estrelas, por exemplo. Miopia A miopia é a incapacidade de ver nitidamente objetos afastados, provocada por um alongamento do globo ocular. Em virtude disso, a imagem se forma antes da retina, o ponto remoto passa a situar-se numa distância finita, e o ponto próximo fica mais perto que o convencional. A correção pode ser feita com o uso de lentes divergentes, conforme o esquema a seguir: Do objeto impróprio (no infinito), a lente corretiva conjuga uma imagem no ponto remoto do olho míope. A imagem aí formada funciona como objeto Dara o olho, dando uma imagem final nítida sobre a retina. Assim, a distância focal da lente que corrige a miopia é dada por:
  2. 2. ÓPTICA DA VISÃO Professor Marco Antonio – junho 2014 Hipermetropia Trata-se de um caso oposto ao da miopia, consistindo de um encurtamento do globo ocular. A retina, portanto, fica aproximada do cristalino mais que o normal. Consequentemente, a imagem é enviada para trás dela. Percebe-se que, no olho hipermetrope, o ponto próximo sofre um afastamento. A correção pode ser feita com lentes convergentes, de maneira que a imagem de um objeto, colocado no ponto próximo do olho humano normal, se forme no ponto próximo do hipermetrope. A distância focal da lente corretiva é obtida pela relação abaixo: Presbiopia Esta anomalia do olho humano consiste numa diminuição da zona de acomodação, causada pelo enrijecimento do cristalino. Costuma manifestar-se em pessoas idosas e progredir com o aumento da idade. A crescente dificuldade de se visualizarem objetos próximos deve-se ao afastamento do ponto próximo do olho, criando um problema análogo ao do hipermetrope. Assim, a correção pode ser feita igualmente com lentes convergentes. Caso o presbita sinta-se afetado também no seu ponto remoto, será necessário o uso de lentes multifocais, originadas das antigas bifocais. Astigmatismo Uma falta de uniformidade na curvatura da córnea e uma consequente imperfeição na simetria do sistema óptico ocular causam o astigmatismo. O olho passa a conjugar mais de um ponto imagem a um único ponto objeto, provocando um “embaralhamento” das imagens. Pode-se corrigir este defeito com o uso de lentes cilíndricas capazes de compensar tais diferenças de curvatura. O olho humano e a mAquina fotogrAfica Pelo esquema a seguir, podemos traçar uma interessante analogia entre o olho, que é uma das mais delicadas estruturas do corpo humano, e as câmaras fotográficas. Note a correspondência entre a lente objetiva da câmara e o cristalino do olho; o diafragma e a pupila; o controle do diafragma e a íris; o filme e a retina. Tanto o globo ocular quanto a máquina fotográfica fornecem imagem real, invertida e menor que o objeto. ExercIcios 1- As figuras a seguir representam, esquematicamente, um corte do olho de três indivíduos, I, II e III, observando objetos com acomodação visual normal. Faça a associação: A. ( ) Hipermetropia B. ( ) Olho normal C. ( ) Miopia 2- Uma pessoa percebe que a maior distância em que ela enxerga nitidamente um objeto é de 40 cm. a) Que defeito de visão essa pessoa tem? b) Qual a vergência da lente capaz de corrigir esse problema? 3- Uma pessoa percebe que a menor distância em que ela consegue ler um livro é de 75 cm. Considere o ponto próximo de uma pessoa normal igual a 25 cm. a) Que defeito de visão essa pessoa tem? b) Qual a convergência da lente capaz corrigir esse problema? 4- A receita de um oftalmologista indica para o olho direito uma lente de -2,5 di e para o olho esquerdo uma lente de +1,2 di. a) Qual o defeito de visão de cada olho? b) Qual a maior distância na qual a pessoa consegue ver nitidamente com cada olho, sem óculos? c) E a menor distância? 5- (Ufla-MG/PAS) O olho de uma pessoa normal é capaz de se acomodar, variando sua distância focal, de modo a ver nitidamente desde objetos muito afastados até aqueles situados a uma distância mínima, aproximadamente igual a 25 cm. A variação da convergência do cristalino, quando a pessoa observa um objeto que se desloca entre essas duas posições, é, em dioptrias: a)10 b) 1,5 c) 4,0 d) 3,0 e) 25 6- (Vunesp) Após examinar um paciente, um oftalmologista receitou-lhe óculos com lentes esféricas de vergência -1,5 dioptrias. O provável problema visual apresentado por essa pessoa e o tipo das lentes receitadas são, respectivamente: a) hipermetropia e lentes convergentes.
  3. 3. ÓPTICA DA VISÃO Professor Marco Antonio – junho 2014 b) hipermetropia e lentes divergentes. c) miopia e lentes convergentes. d) miopia e lentes divergentes. e) astigmatismo e lentes convergentes. GABARITO 1- A. (II) B. (III) C. (I) 2- a. miopia b. –2,5 di 3- a. hipermetropia b. + 2,7 di 4- a. OD = miopia e OE = hipermetropia b. 40 cm c. 26 cm 5- C 6- D

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