Apostila sobre os fundamentos da óptica da visão - Ensino Médio

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. 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. 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