O documento descreve os principais conceitos da biofísica da visão, incluindo como a luz é processada pelo olho humano. A luz é tratada como onda e fóton, e é refratada pelas lentes do olho antes de formar imagens na retina. Vários fenômenos ópticos como reflexão, refração e difração são explicados. As anomalias de visão como miopia, hipermetropia e astigmatismo também são resumidas.

1. Biofísica da Visão

2. Integrantes:
Lívia Siqueira Martins Fagundes
Simone de Andrade
Stefany Rodrigues Mariano
Rebecca Santiago Monteiro Barbosa Ribeiro
Belkiss do Carmo Gomes Trindade
Stephanny Saara Araújo da Silva
Polyana Rodrigues de Sousa
Andreia Urias de Lemos

3. O que é a Biofísica?
 Em biologia campo extremamente amplo das ciências
biológicas e da medicina, que estuda os processos físicos,
bioquímicos e fisioquímicos que ocorrem nos seres vivos, no
plano celular, tissular ou dos organismos.
 Em medicina ramo que estuda os processos físicos que
ocorrem nos organismos.

4. Biofísica da Visão
Entre os sistemas que desempenham funções sensoriais, a visão apresenta aspectos
biofísicos peculiares. O globo ocular e seus acessórios tratam a luz em seus dois
aspectos fundamentais que são:
• Luz como Onda – Há um meio refrator
que forma a imagem de objetos iluminados,
ou luminosos.
• Luz como Fóton – Uma película
fotossensível transforma a energia
eletromagnética no pulso luminoso
em pulso elétrico.
Numa terceira fase do processo de ver. Os pulsos elétricos são levados ao cérebro,
onde provocam sensações psicofísicas conhecidas como visão.

5. A Luz como Onda
Para efeitos comuns, não relativísticos,
a luz propaga simplesmente em linha reta.
No vácuo, sua velocidade é uma das mais
importantes constantes universais,
e é a velocidade máxima
que a Matéria pode atingir.
V= 3x108 m.s-1

6. Ao se propagar a luz apresenta, entre outros os
seguintes fenômenos:
1 - Reflexão:
Consiste na mudança de direção da Luz, ao encontrar
um obstáculo. A reflexão se faz de acordo com a
seguinte lei.
O ângulo de incidência (α)
e o ângulo de reflexão (β)
são iguais e estão no
mesmo plano que inclui a
normal (N).

7. Existem dois tipos de reflexão:
Especular: A superfície refletora é tão lisa
que tosos os raios refletidos saem na
mesma direção. É a reflexão dos espelhos
(speculum, especular), das superfícies
muito polidas.
Difusa: a superfície refletora é áspera, e os
raios incidentais se refletem com o mesmo
ângulo, mas em diferentes direções. É a
reflexão mais comum. A reflexão difusa se
denomina albedo. O Luar é o albedo da lua.

8. 2 - Interferência:
Resulta da somatória dos pulsos de onda,. Quando se
somam duas cristas, há reforço, quando se somam uma
crista e um vale iguais, há anulação. Como a soma dos pulsos
é algébrica, há toda uma gama de efeitos intermediários.
Para se obter interferência de uma forma efetiva, é
necessário usar fontes de luz coerentes, isto é, que estão na
mesma fase. Isto se obtém dividindo um feixe de luz em
dois, usando raios laser que são naturalmente coerentes. A
Interferência de luz monocromática gera zonas de claro-
escuro, e da luz branca, pode gerar diversas cores.

9. 3 – Difração: Consiste no contornamento de
obstáculos devido à trajetória do pulso. Quando se
olha uma lâmpada através de uma pequena fenda
entre os dedos, observa-se um sucessão de finas
zonas claras e escuras, devido a difração.
3 – Espalhamento: É a mudança de direção do raio
luminoso ao se chocar com a matéria. É como se fosse o ricochete
de uma pedra atirada obliquamente ao solo. O espalhamento
se faz em todas as direções. Acontece especialmente em nível
molecular.

10. 5 - Refração:
É a mudança de direção do raio luminoso ao
penetrar obliquamente em um meio de
índice de refração diferente do meio
anterior. Se o raio penetra
perpendicularmente, não há refração. Em
ambos os casos, a velocidade é diferente nos
dois meios. A refração é frequentemente
vista quando se enfia um bastão na agua, ou
quando um jato de luz atravessa esses
plásticos transparentes que fluorescem. O
desvio é perfeitamente nítido.

11. Índice de Refração
Índice de refração (n) é uma relação entre a velocidade da
luz no vácuo e a velocidade da luz em um determinado
meio. A relação pode ser descrita pela fórmula:
C =
𝐶
𝑣
Onde: c é a velocidade da luz no vácuo (c = 3 x 108 m/s) e v
é a velocidade da luz no meio;
A velocidade da luz nos meios materiais é sempre menor
que c. Logo, sempre teremos n > 1.

12. Anatomia funcional do Olho
Costuma-se comparar o olho a uma
maquina fotográfica, mas a
comparação com uma câmara de
televisão é mais adequada. Como a
câmara de televisão, o olho forma
imagens, Transforma a Energia
Eletromagnética em Energia Elétrica e
esses pulsos são levados ao cérebro.

13. O olho humano é um órgão
extremamente complexo; atua como
uma câmera, coletando, focando luz e
convertendo a luz em um sinal
elétrico traduzido em imagens pelo
cérebro. Mas, em vez de um filme
fotográfico, o que existe aqui é uma
retina altamente especializada que
detecta e processa os sinais usando
dezenas de tipos de neurônios.

16. Lentes
As lentes convergentes são aquelas que, ao serem atravessadas por
raios de luz, tendem a aproximá-los.
As lentes divergentes tendem a afastá-los. Quando uma lente é
atravessada por um feixe de raios paralelos, esses raios se concentram
em um único ponto, chamado foco ( f ).

17. Lentes
Quanto menor o foco, maior a capacidade da lente de desviar os
feixes de luz. A isso chamamos Vergência definida por:
V = 1/f
Onde V é a Vergência e f é a distância do vértice da lente até o foco.
A Unidade de medida S.I. da Vergência é a dioptria (di) e a do foco é
o metro (m).
No olho humano existem três meios que funcionam como lentes: a
córnea, do tipo côncavo-convexa (convergente); o humor aquoso do
tipo convexo-côncava, (divergente) e o cristalino do tipo biconvexa
(convergente).
Ou seja, temos duas lentes convergentes e uma divergente,
constituindo um sistema de efeito global fortemente convergente.

18. Cada globo ocular é formado por 3 camadas:
1 - Esclerótica: de cor branca, é formada por
tecido conjuntivo fibroso. Na parte anterior do
olho, torna-se muito fino, transparente e
delicado, formando a córnea.

19. 2 – Corióide : também formada de tecido
conjuntivo. Suas células são muito
pigmentadas, fornecendo a cor do olho. A
parte visível através da córnea recebe o
nome de íris, em cujo centro existe um
orifício circular que é a pupila. A íris possui
fibras musculares lisas ao redor da pupila
que controlam seu diâmetro de acordo com
a intensidade da luz.

20. 3 - Retina: envoltório mais interno. Tem
estrutura nervosa composta por neurônios
muito especializados. Na parte posterior do
olho existe uma depressão, a mácula-lútea,
onde a luz deve ser projetada. Os cones são os
neurônios que distinguem as cores e os
bastonetes são neurônios que só captam o
preto e o branco.

21. •Cristalino: Parte do frontal do olho que funciona
como uma lente convergente, do tipo biconvexa
•Pupila: comporta-se como um obturador, controlando
a quantidade de luz que penetra no olho.
•Retina: é a parte sensível à luz,
onde são projetadas as imagens
formadas pelo cristalino,
e enviadas ao cérebro.
• Músculos ciliares: distendem
convenientemente o cristalino,
alterando a distância focal.

22. Formação da Imagem
A formação da imagem na retina requer 4 processos básicos:
1)Refração dos raios de luz;
2)Acomodação (aumento da curvatura) da lente (cristalino);
3)Constrição da pupila
4)Convergência dos olhos

23. Quanto maior a curva da lente, mais os raios desviam, uns em
direção aos outros. Para ajustar o foco de visão de um objeto
próximo ou distante, o cristalino pode alterar o ponto de foco,
variando a sua curvatura. Essa variação da curvatura da lente
do olho é chamada de acomodação.

24. Anomalias da Visão – Correção
Dióptrica
As anomalias da visão podem ser
classificadas em anomálias da
refração, da geometria óptica, e da
visão de cones. Abaixo o estudo das
anomalias da refração.

25. Emetropia – é o estado refrativo normal do olho e se define
assim.
1 – Sem acomodação, o ponto distante de visão nítida esta no
infinito.
2 – Com acomodação, o ponto distante de visão nítida esta a
25cm
3 – A imagem não é deformada.
Isso significa que, com o olho não acomodado, os raios
paralelos que incidem na cómea, ou raios divergentes que
penetram no mecanismo refrativo do olho, são focalizados
exatamente na retina, sem deformação.

26. Ametropia – São os desvios do estado
emétrope, e se classificam em quatro grandes
categorias.

27. Miopia
Em geral, é causada por um globo ocular muito alongado ou por
grande poder de refração de sistema de lentes. Os raios luminosos
são focalizados em um ponto antes da retina, onde, se houvesse um
anteparo, seria formada uma imagem.

28. Quando o objeto está perto, a acomodação ainda
consegue resolver o problema, mas, à medida
que a distância aumenta, o cristalino não pode
diminuir mais a sua convergência, e o míope
passa a ter dificuldade para enxergar de longe. A
correção da visão é feita com lentes divergentes,
que desviam os raios luminosos de maneira que
eles se afastem uns dos outros, formando um
feixe divergente.

30. Hipermetropia
Problema decorrente do fato de o diâmetro do globo
ocular ser pequeno demais ou de o sistema de lentes
ter pouca refração. Em ambos os casos, os raios
luminosos não são desviados o suficiente para que
sejam focalizados sobre a retina (teoricamente, a
imagem se formaria em um ponto depois da retina).

33. Presbiopia Ou Vista Cansada
Distúrbio da visão, que ocorre aprox. aos 45 anos, em
que, por perda da elasticidade e do poder de
acomodação do cristalino, o indivíduo não percebe
mais com nitidez os objetos próximos; vista cansada,
presbiopsia, presbitia, presbitismo.

35. Astigmatismo
Defeito óptico resultante de uma curvatura desigual ger. da
córnea e mais raramente do cristalino ou do globo ocular
como um todo, aberração geométrica de um sistema óptico
de tal modo que a imagem de um ponto é igual a dois
pequenos segmentos de reta perpendiculares que se formam
a distâncias diferentes do sistema.

36. Para as pessoas com este problema, todos os objetos –
tanto próximos como distantes – ficam distorcidos. As
imagens ficam embaçadas porque alguns dos raios de luz
são focalizados e outros não. A sensação é parecida com a
distorção produzida por um pedaço de vidro ondulado.

38. Sensação de Movimento
Os olhos se movem ao
tentarmos fixar
insistentemente sobre um
objeto. É por isso que
determinadas formas de
disposição de linhas dão
impressão de movimento.
As imagens persistentes
acabam cedendo lugar às
novas imagens formadas
pelos movimentos
involuntários do olho, dando
a sensação de movimento.

40. GARCIA, Eduardo Antônio Conde.Biofísica. São Paulo. Sarvier, 2007.387p.
OKUNO, E., CALDAS, I. L., CHOW, C. Física para ciências biológicas e biomédicas.
São Paulo: Harbra, 1982.
HANSEN, J. T., KOEPPEN, B. M. Atlas de Fisiologia Humana de Netter.
TORTORA, G. J. Corpo Humano, Fundamentos de Anatomia e Fisiologia. 4ª
Edição. Editora Artmed. Porto Alegre. 2000
HENEINE, Ibrahim. Biofísica Básica. 1ª Edição. Editora Atheneu Rio. Rio de
Janeiro 2001.
Referências