Professor Marco Antonio

Óptica da visãoObjetivo: analisar a formação de imagens no globo ocular e os defeitos mais comuns, bem como sua correção. Representação esquemática simplificada

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.

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Elementos• 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.

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Elementos• Cristalino

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Elementos• 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.

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• 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.

Ela é 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.

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Ponto próximoA menor distância do globo ocular segundo a qual uma pessoa, de visão normal, pode ver nitidamente a imagem de um objeto qualquer, denomina-se ponto próximo (PP).

• distância mínima de visão distinta• valor médio convencional de 25 cm

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Ponto remotoO 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.

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Defeitos da visão - ametropias

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MiopiaA 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 remoto fica mais perto que o convencional.

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MiopiaA correção pode ser feita com o uso de lentes divergentes, conforme o esquema a seguir:

A distância focal da lente que corrige a miopia é dada por:

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HipermetropiaTrata-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.

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HipermetropiaA 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:

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ResumoMiopia:• a imagem se forma antes da

retina.• a correção pode ser feita com o

uso de lentes divergentes.• o ponto remoto fica mais perto

que o convencional.

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Hipermetropia:• a imagem se forma atrás da

retina.• a correção pode ser feita com

lentes convergentes.• o ponto próximo sofre um

afastamento.

𝑉=− 1𝑃 𝑅𝑀

𝑉=1

𝑃 𝑃𝑁− 1𝑃 𝑃𝐻

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.

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Astigmatismo• Uma falta de uniformidade na curvatura da córnea

e uma consequente imperfeição na simetria do sistema óptico ocular causam o astigmatismo.

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Astigmatismo• O olho passa a conjugar mais de um ponto imagem

a um único ponto objeto, provocando um “embaralhamento” das imagens.

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Astigmatismo• Pode-se corrigir este defeito com o uso de lentes

cilíndricas capazes de compensar tais diferenças de curvatura.

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O olho humano e a máquina fotográficaPelo 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.

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Exercícios1. As figuras a seguir representam, esquematicamente, um corte do olho de três indivíduos, I, II e III, observando objetos com acomodação visual normal.

( ) Hipermetropia( ) Olho normal( ) Miopia

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Exercícios2. 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. a) Que defeito de visão essa pessoa tem?b) Qual a vergência da lente capaz de corrigir esse problema?4. Uma pessoa percebe que só consegue ver nitidamente as letras de um livro a uma distância mínima de 1,0 m, com qualquer dos olhos.a) Qual o defeito visual dessa pessoa?b) Qual a convergência da lente capaz de corrigi-lo?

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Exercícios5. 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?

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Exercícios6. (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. b) hipermetropia e lentes divergentes.c) miopia e lentes convergentes. d) miopia e lentes divergentes.e) astigmatismo e lentes convergentes.

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Exercícios7. (PUC-RS) Quando um oculista receita uma lente de +2,0 dioptrias, isso significa lente convergente de distância focal igual a:a) 0,1 m. b) 0,2 m. c) 0,3 m. d) 0,4 m. e) 0,5 m.8. (PUC-RS) No olho míope, a imagem de um objeto não se forma sobre a retina, mas antes dela. Para corrigir a miopia, são usadas lentes:a) côncavas, por serem divergentes no ar.b) côncavas, por serem convergentes no ar.c) convexas, por serem convergentes no ar.d) convexas, por serem divergentes no ar.e) plano-convexas, por serem divergentes no ar.

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Exercícios9. Considere um olho míope. Se seu ponto remoto está a 50cm de distância, qual o tipo da lente corretiva a ser utilizada (convergente ou divergente) e qual sua vergência? (Considere desprezível a distância entre a lente e o olho.)10. Num olho hipermetrope, o ponto próximo situa-se a 50 cm de distância. Sabendo que no olho emetrope a distância mínima de visão distinta vate 25 cm, determine a vergência da lente corretiva para a hipermetropia considerada (despreze a distância da lente corretiva ao olho).

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Fim!

Exercícios11. (PUC-SP) Certo professor de Física deseja ensinar a identificar três tipos de defeitos visuais apenas observando a imagem formada através dos óculos de seus alunos, que estão na fase da adolescência. Ao observar um objeto através do primeiro par de óculos, a imagem aparece diminuída. O mesmo objeto observado pelo segundo par de óculos parece aumentado, e apenas o terceiro par de óculos distorce as linhas quando girado.Por meio da análise das imagens

produzidas por esses óculos podemos concluir que seus donos possuem, respectivamente:a) miopia, astigmatismo e hipermetropia.b) astigmatismo, miopia e hipermetropia.c) hipermetropia, miopia e astigmatismo.d) hipermetropia, astigmatismo e miopia.e) miopia, hipermetropia e astigmatismo.

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