Vídeo aula: Propagação da Luz e Olho Humano

O olho humano..

O olho humano pode ser considerado um instrumento óptico constituído por uma lente biconvexa, chamada cristalino, que fica situada na região que antecede o globo ocular ( conjunto que compõe a visão humana). No fundo do globo ocular está a retina, que é sensível à luz e serve de anteparo para as imagens. As sensações luminosas após serem captadas e projetadas sobre a retina são enviadas ao cérebro pelo nervo ótico. 

As imagens que enxergamos são resultado do seguinte processo: o cristalino, uma lente biconvexa, forma uma imagem que é real e invertida do objeto, a qual fica localizada exatamente sobre a retina. Feito esse processo, a imagem é enviada ao cérebro através do nervo ótico, e após inúmeros processos complicados, que fazem a imagem ficar na posição correta, enxergamos o objeto nitidamente. Conseguimos enxergar nitidamente os objetos porque a imagem deles se forma sobre a retina, no entanto, existem alguns casos que a imagem não se forma exatamente sobre a retina, dando origem ao que chamamos de defeitos de visão.

Partes do olho

Para conhecer mais sobre o funcionamento da visão é importante conhecer um pouco sobre as partes do olho.

1 - Esclera

É a parte branca do olho que serve de proteção.

2 - Córnea

É uma estrutura transparente e resistente que permite a passagem da luz para dentro do olho e ajuda a focalizá-la na retina.

3 - Íris

É a parte que dá a cor dos olhos. Controla a entrada de luz através da pupila.

4 - Pupila

É uma abertura na íris que aumenta ou diminui, controlando a quantidade de luz que penetra no olho.

5 - Cristalino

É uma lente biconvexa que auxilia na focalização da imagem sobre a retina.

6 - Retina

É responsável pela transmissão das imagens recebidas pelo cérebro, através do nervo óptico.

 

Anatomia

O globo ocular, com cerca de 25 milímetros de diâmetro, é o responsável pela captação da luz refletida pelos objetos à nossa volta. Essa luz atinge em primeiro lugar nossa córnea, que é um tecido transparente que cobre nossa íris como o vidro de um relógio. Em seu caminho, a luz agora passa através do humor aquoso, penetrando no globo ocular pela pupila, atingindo imediatamente o cristalino que funciona como uma lente de focalização, convergindo então os raios luminosos para um ponto focal sobre a retina. Na retina, mais de cem milhões de células fotossensíveis transformam a luz em impulsos eletroquímicos, que são enviados ao cérebro pelo nervo óptico. No cérebro, mais precisamente no córtex visual ocorre o processamento das imagens recebidas pelo olho direito e esquerdo completando então nossa sensação visual.

O olho humano é um órgão da visão, no qual uma imagem óptica do mundo externo é produzida e transformada em impulsos nervosos e conduzida ao cérebro.

Ele é formado pelo globo ocular e seus diversos componentes. Basicamente se restringe a uma lente positiva (convergente) de alto poder refrativo e é formado pela córnea, com +44,00 diop. e o cristalino com +14,00 diop. num total de +58,00 diop.. Seu comprimento, no sentido ântero posterior, é de 24 mm. Entenda-se que estes dados são básicos e naturalmente variações existem.

Os raios luminosos, paralelos, vindos do infinito, penetram no olho pela pupila, convergem-se (com o poder dióptrico positivo) encontrando-se na retina, mais precisamente na fóvea central, que é circundada pela mácula, proporcionando assim visão nítida, o que ocorre com os olhos de visão normal, conhecida como "emétropes".

Uma curiosidade: as imagens, que se projetam dentro do olho, são invertidas, ou seja, de cabeça para baixo.Isto é o que ocorre com todo sistema óptico, quando é disposto além da sua distância focal. O cérebro faz a inversão da imagem, colocando-a na posição correta e nos dá a sensação que estão na posição normal.

O propósito do olho humano, no processo da visão, é formar uma imagem, no fundo do olho, que é conhecida genericamente como "retina". Podemos considerar que o olho é um instrumento óptico, por tal performance. A necessidade de lentes de óculos, em frente do olho, é determinado pela inexatidão com que esta imagem é formada na retina. Nos casos em que a imagem, ou o encontro focal, acontece fora da fóvea central, provoca uma imagem borrada ou desfocada. Esta imagem é corrigida com lentes oftálmicas com poderes dióptricos, que compensam as deficiências visuais, desde que necessária para fazer a compensação e obtenção de boa visão.

Defeitos na Visão Humana

O olho humano pode apresentar algumas anormalidades que levam a dificuldades de enxergar em algumas situações.

Essas anormalidades podem ser:

1. Miopia
2. Hipermetropia
3. Astigmatismo
4. Presbiopia e Estrabismo

Miopia

É uma anomalia da visão que consiste em um alongamento do globo ocular.
Nesse caso há um afastamento da retina em relação ao cristalino, fazendo que a imagem seja formada antes da retina, tornando-a não nítida.
Para o míope, o ponto próximo (ou remoto), que é o ponto onde a imagem é nítida, está a uma distância finita, maior ou menor, conforme o grau da miopia.
O míope tem grandes dificuldades de enxergar objetos distantes.
A correção da miopia é feita comumente com a utilização de lentes divergentes. Ela fornece, de um objeto impróprio (objeto no infinito), uma imagem virtual no ponto remoto do olho. Essa imagem se comporta como objeto para o cristalino, produzindo uma imagem final real exatamente sobre a retina.

Hipermetropia

A hipermetropia é um defeito oposto à miopia, ou seja, aqui existe uma diminuição do globo ocular.
Nesse caso a imagem de objetos próximos é formada além da retina, fazendo aquelas imagens não sejam formadas com nitidez. 
A correção desse defeito é possível através da utilização de uma lente convergente. Tal lente convergente deve fornecer, de um objeto real, situado em um ponto próximo do olho, uma imagem que se comporta como objeto real para o olho, dando uma imagem final nítida.

Astigmatismo

Consiste no fato de que as superfícies que compõem o globo ocular apresentam diferentes raios de curvatura, ocasionando uma falta de simetria de revolução em torno do eixo óptico.
A correção é feita com a utilização de lentes cilíndricas capazes de compensar tais diferenças entre os raios de curvatura.

Presbiopia

Anomalia da visão semelhante à hipermetropia, que ocorre com o envelhecimento da pessoa, ocasionando o relaxamento dos músculos.
Porém, se a acomodação muscular for muito grande, o presbíope também terá problemas de visão a longa distância, uma vez que com a aproximação do ponto remoto, o problema se torna semelhante ao da miopia.
A correção nesse caso se dá com a utilização de lentes bifocais (convergentes e divergentes).

Estrabismo

Tal anomalia consiste no desvio do eixo óptico do globo ocular, a correção é feita com o uso de lentes prismáticas.

Cor dos Olhos

A cor dos olhos é uma característica poligênica e é determinada pelo tipo e quantidade de pigmentos na íris do olho. Nos olhos humanos, essas variações de cores são atribuída a diversos rácios de melanina produzido por melanócitos na íris.

Três elementos principais dentro da íris contribuir para a sua cor: a melanina do epitélio pigmentar da íris, a melanina dentro do estroma da íris e a densidade celular do estroma da íris. Nos olhos de todas as cores, o epitélio pigmentar da íris contém o pigmento preto, chamado de eumelanin. As variações de cor entre os diferentes tipos de íris são normalmente atribuídos à melanina que existe dentro do estroma da íris. A densidade de células dentro do estroma afeta quanto de luz é absorvida pelo pigmento subjacentes do epitélio.

FIQUE POR DENTRO:

• Olhos azuis são mais comuns no Europa Central e do Norte e, em menor grau no Sul da Europa e também na América do Norte.
• A grande maioria da população mundial têm olhos escuros, variando desde castanho claro até pretos. Olhos castanhos claros estão presentes em muitas pessoas, mas numa menor extensão. Olhos marrons muito claros são mais comuns em pessoas com a pele mais morena, como descendentes de árabes. A maior parte dos habitantes da África, Ásia e da América têm olhos castanhos. Olhos castanhos também podem ser obtidos pela medicação à longo prazo de Latanoprost (também conhecido como Xalatan), que, como efeito colateral, causa o escurecimento da cor dos olhos. Olhos castanhos sempre foram considerados dominantes entre os genes, mas estudos recentes mostram que nem sempre isso é verdade. Pessoas com olhos marrons muito escuros podem parecer ter olhos pretos em ausência de luz forte, ou até mesmo à exposição de luz.
• Olhos cinzas são uma variação dos olhos azuis (sempre mais claros, possuindo menos melanina). Há uma grande variedade de sombras cinzas, do quase branco (cinza claro) ao escuro. Como também visto noutras cores, olhos cinzas também parecem mudar de cor dependendo das cores que o cercam. Visualmente, eles aparentam variar de cor entre os tons de azul, verde e cinza, dependendo da iluminação e das cores do ambiente. Eles são mais comuns na Rússia européia, na Finlândia entre outros.
• É a cor mais rara de olhos, apenas cerca de 1-2% da população mundial possui olhos verdes. Olhos verdes são mais freqüentemente encontrados em pessoas de origem Celta, Germânica e Eslava. Os Húngaros têm o maior percentual de olhos verdes entre todas as populações, cerca de 20%.
  Os olhos verdes possuem menos melanina que os castanhos, mas mais que os azuis e cinzas.
• Os olhos das pessoas com formas graves de albinismo pode aparecer vermelho sob certas condições de iluminação devido às quantidades extremamente baixas de melanina, permitindo que os vasos sanguíneos penetrem completamente na íris. Além disso, a fotografia com flash pode, às vezes, causar um "efeito de olhos vermelhos", em que a luz brilhante do flash reflete na parte de trás do globo ocular, que é abundante vascular, fazendo com que a íris apareça vermelha na foto.
• Olhos de cor violeta são extremamente raros e suponha-se que sejam uma variação dos olhos azuis. Crê-se que são causados por tão pouca pigmentação nos olhos que os vasos sangüíneos vermelhos o permeiam, causando uma coloração violeta da íris. A atriz Elizabeth Taylor era um bom exemplo de portadora desta característica.

Ilusão de Óptica

Indica uma segmentação entre a percepção de algo e a concepção de uma outra realidade. As ondas de luz penetram no olho e então entram nas celas foto receptiva da retina. A imagem lá formada é plana, contudo, percebemos forma, cor, profundidade e movimento. Isso ocorre porque nossas imagens na retina são representações planas em uma superfície encurvada. Para qualquer imagem, há uma variedade infinita de possíveis estruturas tridimensionais. Porém, nosso sistema visual normalmente se conforma com a interpretação correta. Quando um engano é cometido, uma ilusão de óptica acontece. Esta arte mexe com nosso inconsciente deixando-nos por alguns momentos sem saber o que está ocorrendo ou por longos períodos.

Algumas ilusões trabalham exatamente no fato de sermos, juntamente com os macacos, os únicos seres capazes de perceber a noção de largura, altura e profundidade; uma das explicações para este fato é que temos os olhos na frente da cabeça e não dos lados como a maioria dos animais. A percepção que uma pessoa de seu mundo exterior não depende apenas do órgão da visão, mas também de suas emoções, seus motivos e suas adaptações. A Psicofísica estuda estas percepções e mostra que o mesmo estímulo físico pode produzir percepções muito variadas. Perceba ao longo das imagens, o que acontece com nosso cérebro quando nos deparamos com tais imagens.