FÍSICA EXPERIMENTAL II - DEFEITOS ÓPTICOS

Prévia do material em texto

Relatório de Física Experimental II
Defeitos Ópticos
Aluno: X
Professor: X
27/04/2015
Rio de Janeiro
RESUMO
Defeitos na visão humana decorrem de anomalias no olho, que podem resultar em dificuldades para enxergar. Miopia, hipermetropia, astigmatismo, presbiopia e estrabismo são exemplos.
Um dos mais importantes entre os cinco sentidos humanos é a visão. Ela nos permite a percepção do mundo com todas as suas formas e cores, que tanto impressionam o homem desde os tempos mais remotos.
OBJETIVOS
Pesquisar e relatar sobre óptica e os defeitos da visão, assim como os tipos de lentes.
INTRODUÇÃO
A óptica é um ramo da Física que estuda a luz ou, mais amplamente, a radiação eletromagnética, visível ou não. A óptica explica os fenômenos de reflexão, refração e difração, a interação entre a luz e o meio, entre outras coisas.
Geralmente, a disciplina estuda fenômenos envolvendo a luz visível, infravermelha, e ultravioleta; entretanto, uma vez que a luz é uma onda eletromagnética, fenômenos análogos acontecem com os raios X, micro-ondas, ondas de rádio, e outras formas de radiação eletromagnética. A óptica, nesse caso, pode se enquadrar como uma subdisciplina do eletromagnetismo. Alguns fenômenos ópticos dependem da natureza da luz e, nesse caso, a óptica se relaciona com a mecânica quântica.
MATERIAIS E MÉTODOS
MATERIAIS
Banco Ótico Plano Catelli
Esquema Defeitos de Visão
Laser
Lentes
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Colocou-se o esquema de Defeitos de Visão sobre o Plano Catelli e em seguida posicionou-se o laser em direção as lentes para que o feixe de luz atravessasse as mesmas e percebeu-se que o feixe de luz se encontrou no ponto especificado. Quando mudou a lente e colocamos no indicador Lente Corretiva, o encontro dos feixes de luz mudou.
Figura 1: Esquema dos defeitos de visão com laser e lentes sobre o Banco Óptico Plano Catelli
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Divide-se o olho humano em:
Cristalino: Parte frontal do olho que funciona como uma lente convergente, do tipo biconvexo.
Pupila: comporta-se como um diafragma, controlando a quantidade de luz que penetra no olho.
Retina: é a parte sensível à luz, onde são projetadas as imagens formadas pelo cristalino e enviadas ao cérebro.
Músculos ciliares: comprimem convenientemente o cristalino, alterando a distância focal.
As anormalidades do olho humano podem ser: Miopia, Hipermetropia, Astigmatismo, Presbiopia e Estrabismo.
A 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. 
 
Figura 2: Esquema do olho míope e a visão do míope
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. 
Figura 3: Esquema do olho do Hipermétrope e a visão do hipermétrope
O 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.
Figura 4: Visão com astigmatismo
A presbiopia é uma 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).
O estrabismo consiste no desvio do eixo óptico do globo ocular, a correção é feita com o uso de lentes prismáticas.
Figura 5: Tipos de Lentes Convergentes e Divergentes
De acordo com a curvatura apresentada, as lentes esféricas podem ser classificadas como:
Lentes convergentes, ou positivas: quando a parte do centro é mais espessa que as bordas. Elas podem ser de três tipos:
Lentes biconvexas: apresentam duas partes convexas;
Lentes plano-convexas: possuem um lado plano e outro convexo;
Lentes côncavo-convexas: com um lado côncavo e o outro convexo.
Lentes divergentes, ou negativas: se o centro é mais fino que as bordas. Podem ser classificadas como:
Lentes bicôncavas: caso apresentem as duas faces côncavas;
Lentes plano-côncavas: quando apresentam um lado plano e o outro côncavo;
Lentes convexo-côncavas: com um lado convexo e outro côncavo.
Além do formato, as lentes também podem ser classificadas de acordo com o comportamento óptico dos raios de luz após atingi-las. Nesse caso, elas podem ser divergentes ou convergentes.
Em uma lente divergente, quando os raios de luz incidem paralelos ao eixo principal, eles sofrem dupla refração e emergem todos para um ponto denominado Foco.
Figura 6: Comportamento óptico dos raios de luz em uma lente divergente
Como o foco dessas lentes é formado pelo encontro dos raios de luz que emergem delas, ele é classificado como real.
Nas lentes divergentes, os raios de luz incidem paralelos ao eixo principal e, após sofrerem refração, divergem-se, afastando-se uns dos outros, conforme a figura:
Figura 7: Comportamento óptico dos raios de luz em uma lente convergente
O foco das lentes divergentes é obtido pelo prolongamento dos raios incidentes. Por esse motivo, ele é classificado como virtual.
CONCLUSÃO
O olho humano pode apresentar algumas anormalidades que levam a dificuldades de enxergar em algumas situações e para corrigir essas anormalidades são possíveis a utilização de lentes corretoras.
As lentes são dispositivos ópticos que funcionam por refração da luz e são muito utilizadas no nosso dia a dia, como nos óculos, nas lupas, nas câmeras fotográficas, nas filmadoras e em telescópios. O material que as constitui normalmente é o vidro, mas o plástico também pode ser utilizado. As principais características desses dispositivos são a transparência e a superfície esférica.
REFERÊNCIAS
http://www.brasilescola.com/fisica/defeitos-na-visao-humana.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%93ptica
http://www.brasilescola.com/fisica/lentes-1.htm