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Óptica da visão

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Aula de física sobre óptica da visão

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Óptica da visão

  1. 1. Professor Marco Antonio
  2. 2. Óptica da visão Objetivo: analisar a formação de imagens no globo ocular e os defeitos mais comuns, bem como sua correção. Representação esquemática simplificada
  3. 3. 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. Óptica da visão
  4. 4. 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. Óptica da visão
  5. 5. Elementos • Cristalino Óptica da visão
  6. 6. 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. Óptica da visão
  7. 7. • 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. Óptica da visão
  8. 8. Ponto próximo A 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 Óptica da visão
  9. 9. Ponto remoto 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. Óptica da visão
  10. 10. Defeitos da visão - ametropias Óptica da visão
  11. 11. 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 remoto fica mais perto que o convencional. Óptica da visão
  12. 12. Miopia A 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: Óptica da visão
  13. 13. 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. Óptica da visão
  14. 14. Hipermetropia 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: Óptica da visão
  15. 15. Resumo Miopia: • 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. Óptica da visão Hipermetropia: • a imagem se forma atrás da retina. • a correção pode ser feita com lentes convergentes. • o ponto próximo sofre um afastamento. 𝑉 = − 1 𝑃𝑅𝑀 𝑉 = 1 𝑃𝑃𝑁 − 1 𝑃𝑃𝐻
  16. 16. 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. Óptica da visão
  17. 17. Astigmatismo • Uma falta de uniformidade na curvatura da córnea e uma consequente imperfeição na simetria do sistema óptico ocular causam o astigmatismo. Óptica da visão
  18. 18. Astigmatismo • O olho passa a conjugar mais de um ponto imagem a um único ponto objeto, provocando um “embaralhamento” das imagens. Óptica da visão
  19. 19. Astigmatismo • Pode-se corrigir este defeito com o uso de lentes cilíndricas capazes de compensar tais diferenças de curvatura. Óptica da visão
  20. 20. O olho humano e a máquina fotográfica 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. Óptica da visão
  21. 21. Exercícios 1. 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 Óptica da visão
  22. 22. Exercícios 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. 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? Óptica da visão
  23. 23. Exercícios 5. 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? Óptica da visão
  24. 24. Exercícios 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. b) hipermetropia e lentes divergentes. c) miopia e lentes convergentes. d) miopia e lentes divergentes. e) astigmatismo e lentes convergentes. Óptica da visão
  25. 25. Exercícios 7. (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. Óptica da visão
  26. 26. Exercícios 9. 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). Óptica da visão
  27. 27. Fim! Exercícios 11. (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. Óptica da visão

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