Relatório I Física Experimental 2- Óptica do Olho Humano.docx

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC 
CENTRO DE EDUCAÇÃO DO PLANALTO NORTE – CEPLAN 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO – HABILITAÇÃO MECÂNICA 
DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL II 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE ATIVIDADE EXPERIMENTAL 
EXPERIMENTO 01: ÓPTICA DO OLHO HUMANO 
 
 
 
 
 
 
 
ACADÊMICOS: JEFFERSON L. ALTENHOFEN 
PEDRO H REBELATTO 
 
 
 
PROFÓ. JOSÉ CARLOS VIEIRA 
 
 
SÃO BENTO DO SUL – 2015 
Sumário 
RESUMO ........................................................................................................................................ 3 
OBJETIVOS ..................................................................................................................................... 3 
MATERIAIS UTILIZADOS ................................................................................................................. 3 
METODOLOGIA.............................................................................................................................. 3 
Imagens formadas no olho ........................................................................................................ 3 
Hipermetropia ........................................................................................................................... 4 
Miopia ....................................................................................................................................... 4 
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ...................................................................................................... 4 
Imagens formadas no olho ........................................................................................................ 4 
Hipermetropia ........................................................................................................................... 5 
Miopia ....................................................................................................................................... 5 
CONCLUSÃO .................................................................................................................................. 6 
Imagens formadas no olho ........................................................................................................ 6 
Hipermetropia ........................................................................................................................... 6 
Miopia ....................................................................................................................................... 7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
O presente relatório trata do experimento da óptica dos olhos humanos 
através das leis da física no campo da óptica, focado na correção dos 
problemas de visão, tais como miopia e hipermetropia, tais problemas foram 
simulados através do manejo do equipamento fornecido pela universidade a 
partir da utilização de lentes, disposição da luz, variação da luminosidade, 
distância e etc. 
Utilizando um modelo de olho humano, foram observadas como se 
formam as imagens na retina. Após esta análise, foram realizadas simulações, 
aplicando lentes convergentes e divergentes com objetivo de corrigir as 
imagens formadas e concomitantemente os problemas de visão simulados no 
modelo. 
OBJETIVOS 
Projeção de imagens pré-determinadas pelo equipamento do modelo de 
olho humano para perceber o comportamento do cristalino trabalhando como 
lente convergente natural. 
Simular alterando as características do modelo, problemas de miopia e 
hipermetropia, utilizando respectivamente lentes divergentes e convergentes 
para solucionar os problemas fictícios, verificando a eficácia provocada pelas 
lentes através do estudo da óptica. 
MATERIAIS UTILIZADOS 
 Modelo de Olho oco 
 Lente xxxx 
 Lente 
 Lanterna 
 Peça imitando retina 
 Peça imitando Córnea 
 
METODOLOGIA 
O experimento realizado teve seu procedimento dividido em três etapas: 
imagens formadas no olho, hipermetropia, miopia. 
 
Imagens formadas no olho 
Iniciamos a experiência configurando nosso modelo de olho humano 
para uma visão normal, colocando a retina na posição normal e uma lente 
convergente de +400 mm na ranhura septum. Depois de configurado o nosso 
modelo, utilizamos uma luminária como fonte de luminosidade para o 
experimento. 
 O primeiro teste foi afastar a fonte luminosa a 50 cm de distancia da 
córnea, movimentar a mão para cima, baixo, esquerda e direita. Em seguida 
colocamos uma figura assimétrica em frente à fonte luminosa para a 
observação da formação da imagem na retina, em seguida invertida a imagem. 
 
Hipermetropia 
 Para simular o caso de hipermetropia configuramos nosso modelo de 
olho humano colocando a retina da ranhura da frente demarca “far”, utilizando 
uma lente de +62 mm. 
 Mantendo a mesma configuração acoplamos uma peça que representa a 
pupila humana na ranhura demarca por “A”, para analisar os efeitos da 
intensidade da luz no olho humano. Em seguida foi afastada a fonte de luz 
para que pudéssemos corrigir o caso de hipermetropia com lentes que 
simulariam o olho com óculos, até encontrar o foco da imagem. 
 
Miopia 
 Após a simulação da hipermetropia, voltamos o olho para sua 
configuração de visão normal, onde foi focada a imagem sem lente corretiva, 
apenas com lente de +62 mm na ranhura do SEPTUM. 
 Para simular a miopia, foi necessário mover a retina para a ranhura 
marcada por “near”. Da mesma maneira que foi feito na etapa da 
hipermetropia, colocamos a pupila na posição “A” para observar os efeitos 
causados na imagem. 
 Em seguida foi necessário corrigir a visão utilizando novamente lentes 
que simulam um óculos e analisar a correção. Após a correção retiramos o 
óculos e afastamos a fonte de luz do modelo de olho. 
 
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 
Imagens formadas no olho 
Quando foi movimentada a mão observamos que a imagem apresentada 
na retina se deslocava conforme o movimento da mão, aparentando ser 
desviada pelo movimento. 
Na segunda etapa quando colocamos a imagem assimétrica em frente à 
fonte luminosa, observamos que a figura aparece invertida na retina, mesma 
coisa acontece se invertemos a imagem. 
 
Hipermetropia 
Quando configuramos o olho para a simulação da hipermetropia 
observamos que a imagem ficou desfocada e menos nítida, ou seja, houve a 
formação da imagem atrás da retina como ilustra imagem abaixo: 
-- IMAGEM – 
Com a pupila observamos que diminuindo a intensidade da luz que entra 
na retina a imagem se tornou mais nítida, com isso concluímos que uma 
pessoa com hipermetropia conseguirá enxergar melhor em um ambiente com 
alta intensidade de luz, pois sua retina irá diminuir a intensidade e caso houver 
pouca intensidade não enxergará. 
 Conforme a distancia da fonte luminosa aumenta a imagem formada na 
retina se torna menos nítida, para que pudesse ver a imagem com clareza foi 
necessário corrigir a visão com uma lente convergente de 120 mm. 
 Como a lente corretiva é geralmente descrita pela sua convergência, 
dada pela formula: 𝑉 =
1
𝑓
 , onde 𝑉 é a convergência, 𝑓 é distância focal. 
 𝑉 =
1
𝑓
=
1
0,12 
= 8,33 𝑚−1 , como 1 dioptria = 1 𝑚−1, nossa lente é de 8,33 
dioptria. 
Miopia 
 Quando o olho foi configurado para a simulação da miopia observamos 
que a formação da imagem ocorreu antes da retina, pois para atingir o foco foi 
necessário aproximar o olho do objeto. 
 Com a diminuição do tamanho da pupila a imagem se tornou mais nítida, 
mas não completamente distinguível. Para a correção da visão foi necessário 
utilizar uma lente divergente -1000 mm comdistancia focal de 150mm. 
 Após a correção foi retirado o óculos e afastamos a fonte de luz, com 
isso observamos que quanto maior for a distância do olho a fonte de luz a 
imagem torna-se mais indistinguível. 
 
CONCLUSÃO 
Imagens formadas no olho 
O conjunto de córnea e cristalino formam uma única lente convergente, 
a imagem se forma na retina, na parte posterior do olho, de maneira invertida. 
O cérebro reverte a imagem enviada pelo nervo óptico. 
O cristalino é uma lente natural que possuímos em nossos olhos. 
Quando usamos óculos é porque o cristalino não está em boas condições de 
focar os objetos e precisa de uma correção. 
A retina fica no fundo do olho, onde a luz chega formando a imagem do 
que se quer ver. Lá existem células chamadas foto sensíveis que são 
responsáveis por absorver os raios de luz e gerar pulsos elétricos. Estes, 
através do nervo óptico levam os pulsos para o cérebro que interpreta estes 
pulsos como imagens. 
Portanto o nosso cérebro não vê as coisas, ele recebe eletricidade, pulsos 
elétricos, que são interpretados como imagens e corrigidos. 
 
Hipermetropia 
Se um objeto no campo de visão de uma pessoa com esta anomalia for 
se aproximando aos poucos, será visto cada vez mais embaçado, já que a 
imagem na retina vai se desfocando progressivamente. Quanto mais 
divergentes forem os raios que incidem no olho, mais atrás se formará a 
imagem e mais borrada ficará. Reduzindo o tamanho da pupila a imagem vai 
se tornando mais clara pois haverá menor incidência de luz, então sob uma luz 
forte uma pessoa com hipermetropia enxergará melhor. 
Lentes de Alta potência possuem uma distância focal curta, porém um 
pedaço de vidro fino e liso, sem curvatura não possuirá efeitos perceptíveis. 
Reparando atentamente nas lentes de +62mm e +400mm percebe-se que a de 
+400mm possui maior curvatura. 
Para corrigir a hipermetropia é necessário mover a imagem formada pelo 
olho para mais longe, isso requer uma lente convergente, a lente para essa 
correção é convexa. 
 
Miopia 
É um distúrbio recorrente quando a imagem não é focada diretamente 
na retina, mas à frente da mesma, alguns sintomas são a visão embaçada a 
distância, dificuldade para identificar objetos afastados, assistir a tv, dirigir 
automóveis, entre outros. 
A capacidade visual parece melhorar fechando um pouco os olhos e 
obstruindo a passagem de luz, sendo assim ambientes menos iluminados são 
melhores para portadores desse distúrbio, mas a miopia não corrigida 
devidamente pode provocar dores de cabeça, lacrimejamento ou tensão ocular. 
A correção pode ser feita com o uso de óculos com lentes divergentes. Para 
corrigir a miopia é necessário trazer a imagem formada pelo olho para mais 
perto, isso requer uma lente divergente, a lente para essa correção é côncava.