Os principais elementos que constituem o olho humano são: a córnea que é uma membrana transparente que forma a calota esférica frontal, o humor aquoso, o cristalino, que funciona como uma lente biconvexa sustentada pelos músculos ciliares, e o corpo vítreo. Três camadas compõem a calota esférica posterior: a esclera, que dá sustentação mecânica ao olho, a corióide, camada irrigada por vasos sanguíneos e a retina, camada interna constituída de células nervosas sensíveis à luz (os cones e os bastonetes) e que transmitem ao cérebro as sensações visuais por meio do nervo óptico. A íris é uma membrana circular contrátil que dá coloração ao olho. A pupila é uma abertura circular situada no centro da íris, cujo diâmetro varia regulando a quantidade de luz que entra no olho.
Pupila dilatada em um ambiente escuro
Pupila contraída em um ambiente claro
Para simplificar a representação do olho humano, o cristalino e os outros meios transparentes são indicados por uma lente delgada convergente.
A imagem que a lente conjuga de um objeto real é invertida e se forma sobre a retina. Quando um objeto se aproxima ou se afasta do olho (p varia), os músculos ciliares alteram a forma do cristalino, variando sua distância focal (f), de modo que a imagem continue nítida na retina (p’ constante). Este mecanismo é denominado acomodação visual.
Ponto remoto e ponto próximo
O ponto mais distante que o olho vê nitidamente, estando os músculos ciliares relaxados, é denominado ponto remoto. A distância D do ponto remoto ao olho é denominada distância máxima da visão distinta.
O ponto mais próximo que o olho vê nitidamente, estando os músculos ciliares com a máxima contração, é denominado ponto próximo. A distância d do ponto próximo ao olho é denominada distância mínima da visão distinta.
Para o olho de visão normal, o ponto remoto está infinitamente afastado (D⇾∞) e o ponto próximo está a uma distância convencional de 25 cm (d = 25 cm).
Assim, de um objeto no infinito o olho normal conjuga uma imagem nítida sobre a retina.
Miopia
A miopia é um problema da visão na qual a imagem de um objeto no infinito se forma antes da retina. Isto ocorre devido a um alongamento do olho.
O míope, portanto, não enxerga bem de longe, isto é, o ponto remoto do míope (PRM) está a uma distância Dm finita do olho.
As lentes corretivas dos óculos de um míope são lentes esféricas divergentes. Elas diminuem a convergência dos raios de luz e a imagem de um objeto distante passa a se formar na retina.
Um míope, ao usar óculos, tem a imagem de um objeto situado no infinito formada no seu ponto remoto, que coincide com o foco principal imagem F’. Esta imagem funciona como objeto para o olho que forma a imagem final nítida na retina. Assim, a distância focal da lente corretiva é dada por:
f = -Dm
Hipermetropia
A hipermetropia é um problema da visão na qual a imagem de um objeto no infinito se forma depois da retina. Isto ocorre devido a um encurtamento do olho.
O hipermetrope com esforço de acomodação enxerga bem de longe, mas não enxerga bem de perto. Isto significa que o ponto próximo do hipermetrope (PPH) está a uma distância mínima da visão distinta (dh) maior do que 25 cm, que é a distância do ponto próximo ao olho normal (PPN).
As lentes corretivas dos óculos de um hipermetrope são lentes esféricas convergentes. Elas aumentam a convergência dos raios de luz.
Um hipermetrope, ao usar óculos, tem a imagem de um objeto situado a 25 cm do olho (ponto próximo do olho normal) formada no ponto próximo do hipermetrope. Esta imagem funciona como objeto para o olho que forma a imagem final nítida na retina.
Assim, sendo f distância focal da lente corretiva, p = 25 cm e p’ = -dh (imagem virtual), temos pela equação de Gauss:
1/f = 1/25 - 1/dh
Daltonismo
O daltonismo é uma anomalia que impede a percepção das cores. Existem portadores sensíveis somente a duas cores primárias, sendo cegos relativamente à terceira. Outros são insensíveis às três cores primárias, enxergando tudo em branco e preto ou em tons de cinza. O físico e químico inglês John Dalton (1766-1844) era portador dessa anomalia e realizou estudos sobre ela, o que deu origem ao nome daltonismo.
O teste de Ishihara permite detectar eventuais incapacidades de diferenciar as cores. Uma pessoa com visão normal enxerga, nas figuras acima os números: (A) 57, (B) 42, (C) 45 e (D) nenhum.
Um daltônico enxerga os números: (A) 35, (B) 2 ou 4, (C) nenhum, (D) 73.
Fonte: Os fundamentos da Física
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