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Conteudista: Prof. Me Júlio Jorge Costa Revisão Textual: Esp. Vinicius Oliveira Objetivos da Unidade: Interpretar e adequar a habilidade de aplicação de prismas; Conhecer as principais tecnologias dos filtros e seus materiais. ˨ Material Teórico ˨ Material Complementar ˨ Referências Tecnologias Filtros Desde a Antiguidade se usam lentes para o auxílio da visão. Mas foi por volta do século XIII que monges italianos criaram, a partir de cristal de rocha e quartzo, uma lente semiesférica que os auxiliava na leitura e ampliava as imagens. A invenção foi essencial para a continuidade dos trabalhos monásticos, pois os monges, em sua maioria, por terem idade avançada, eram presbitas. Com o passar do tempo, a qualidade das lentes evoluiu, assim como os meios de fabricação e ajustes, melhorando cada vez mais a visão e o conforto dos usuários. Um dos ramos que acompanharam essa evolução foi o de tratamento das lentes e de aplicação de proteção. A utilização de filtros nas lentes oftálmicas se destina a melhorar a qualidade da visão, mas, por vezes, é uma necessidade oftálmica. Há uma vasta gama de revestimentos que podem ser aplicados nas lentes com o intuito de melhorar sua performance, independentemente da dioptria ou do desenho. O espectro eletromagnético está dividido em partes, conformes as frequências e os comprimentos de onda. A parte que compreende o espectro visível, ou seja, a radiação eletromagnética à qual o olho humano é sensível, varia de comprimentos de onda de 380 nm a 740 nm. E cada variação do comprimento está associada a determinada cor. 1 / 3 ˨ Material Teórico Figura 1 – Espectro eletromagnético Fonte: Adaptada de BRITO, 2018 #ParaTodosVerem. Ilustração do espectro eletromagnético. Na parte superior há uma legenda com ícones indicando cada uma das faixas de frequência. Abaixo da legenda, há diferentes faixas coloridas, nas quais está a classificação das ondas. E mais abaixo está a representação de uma onda contínua, que começa com um grande comprimento de onda e vai diminuindo gradativamente. E, por fim, há uma barra de valores de frequência, que variam na ordem de múltiplos de expoentes de 10, com uma divisória na parte inferior da imagem, onde está escrito “Radiação Não-ionizante”, em uma área azul, até o valor de frequência de 10 elevado a 16, e para valores maiores há uma faixa vermelha, onde está escrito “Radiação Ionizante”. Começando pela esquerda, temos as “Ondas Baixas”, cujos ícones, na legenda superior, são uma antena de alta tensão e uma tomada, e cujos valores de frequência variam de 10 Hz (Hertz) até 105 Hz. Na próxima área, temos as ondas de “Rádio”, representadas por um rádio e uma TV, em conjunto com as “Microondas”, representadas pelo símbolo de wi-fi e pelo ícone de um satélite, que variam de 105 Hz a 108 Hz e de 108 Hz a 1012 Hz, respectivamente. Na sequência, está a faixa do “Infravermelho”, que tem o ícone de um controle remoto de TV e varia de 1012 Hz a um valor próximo a 1014 Hz. Na próxima faixa está a “Luz Visível”, conforme especificado na área dos ícones, juntamente com cada cor específica de comprimento de onda, que vai de 700 nm a 400 nm. Na sequência, está escrito “Ultravioleta”, cujo ícone, na legenda superior, é o sol e cujos valores de frequência variam de 1016 Hz até 1018 Hz. Depois está escrito “Raios X”, cujo ícone, na legenda superior, é uma chapa de radiografia e cuja variação de frequência é de 1018 Hz a 1022 Hz. E, por último, está escrito “Raios Gama”, cujo ícone é um átomo e cuja variação de frequência vai de 1022 Hz em diante. Fim da descrição. Ultravioleta A radiação ultravioleta pode ser classificada em três tipos: Infravermelho A radiação infravermelha está ligada à temperatura dos corpos. Sua emissão é provocada pela oscilação das cargas elétricas constituintes dos átomos. Seu comprimento de onda varia de 700 nm (limite do vermelho) até 1 mm. Apesar de ser uma radiação invisível, pode ser sentida através da sensação de calor. Por ter baixa energia, não afeta os organismos vivos. É, em grande parte, absorvida pelas nuvens e pelo gás carbônico presente na atmosfera, que regula assim a temperatura do planeta. UVA: comprimentos de onda de 320 nm a 400 nm; são os de maior incidência na superfície terrestre. Estes não são absorvidos pela atmosfera e correspondem à maior porção do espectro ultravioleta. São emitidos todo o tempo, inclusive em dias nublados e com baixa luminosidade; UVB: comprimentos de onda de 280 nm a 320 nm; parte de sua energia é absorvida pela camada de ozônio. Sua incidência é maior durante o verão, principalmente no período das 10h às 16h, em regiões de altitudes elevadas e próximas à linha do Equador (como o Brasil, por exemplo); UVC: comprimentos de onda abaixo de 280 nm, extremamente nocivos aos seres vivos. São totalmente absorvidos pela camada de ozônio. Por fontes artificiais, esse tipo de radiação é utilizado no processo de esterilização. Sistema Visual O formato do sistema visual como um todo está configurado para a proteção e o melhor aproveitamento da visão. Quando falamos de proteção, temos desde a estrutura óssea da órbita (cavidade onde se localiza o globo ocular e suas estruturas relacionadas), que protege o globo e permite que se movimente em todas as direções, até as pálpebras superior e inferior, que funcionam como uma barreira mecânica contra corpos estranhos, como vento, insetos, poeira, luz intensa, entre outros. Há também outras estruturas responsáveis pela proteção da visão. Os cílios crescem na extremidade das pálpebras superior e inferior com o objetivo de criar uma barreira física contra qualquer tipo de corpo estranho. Ao serem atingidos, provocam um ato reflexo, e a pessoa pisca, impedindo a passagem de elemento invasor. As pálpebras são as responsáveis pelo fechamento dos olhos e formam uma barreira mecânica contra invasores. São constituídas por uma pele fina e músculos, que controlam o ato de piscar e são ativados por diversos fatores, como vento, objetos estranhos, aumento da luminosidade, etc. A conjuntiva protege a parte frontal do globo ocular. É uma membrana mucosa e transparente, que reveste a parte posterior da pálpebra. Cobre ainda a parte branca do olho (esclera), protegendo-a de corpos estranhos. Apesar de toda a proteção natural que proporcionam ao conjunto óptico, essas estruturas ainda não são suficientes para proteger por completo o sistema visual das inúmeras fontes de radiação às quais somos expostos diariamente, além da fadiga, do desconforto e dos fatores nocivos, relacionados ao ambiente que nos cerca. Assim, a utilização de lentes filtrantes se faz necessária para reduzir a intensidade luminosa que chega aos olhos e, ainda, para absorver e barrar radiações nocivas, que não são filtradas pelas camadas do sistema visual. Atualmente, para a proteção e o conforto do sistema visual, diversos filtros podem ser aplicados nas lentes oftálmicas, a fim de, por exemplo, alterar a coloração das lentes ou produzir efeito antiabrasivo. Coloração de Lentes A transmissão de luz através de uma lente colorida é determinada pela composição cromática de sua transmissão luminosa. Cada composição tem uma atribuição específica e determinadas características: Outra característica das lentes coloridas é a intensidade da coloração. Essa intensidade é classificada por letras, que definem o percentual de absorção da luz ao atravessar cada tipo de lente. Podemos, portanto, definir sua utilidade conforme sua indicação. Coloração cinza: transmite a luz de maneira mais uniforme, reduz sua intensidade, não altera as cores dos objetos nem o contraste; Coloração marrom: produz conforto aos olhos, absorve uma parte maior da luz em comparação com a coloração cinza, filtra parte da faixa do azul, melhorando o contraste, e é muito indicada para míopes acima de 5,00 di, com o intuito de proteger os olhos de uma possível degeneração da retina; Coloração verde: aumenta o contraste em ambientes com pouca luz, suaviza a tonalidade das cores e filtra parte da luz, e é indicada para portadores de catarata; Coloração amarela ou laranja: aumenta a percepção de profundidade, melhora um pouco o contraste, uma vez que filtra parte da incidência de azul, e é indicada para condições de pouca luz, como em dias nublados; Proteção por coloração: a coloração não absorve nenhum percentual de radiação ultravioleta ou infravermelho; Intensidade de coloração: determina o volume de absorção na faixa azul-verde. Tabela 1 – Absorção de luz por tonalidade Tonalidade Indicação Absorção de luz A Conforto e estética em ambiente interno 15% AB Ambiente com pouca luminosidade 25% B Ambiente com luminosidade média 40% C Ambiente com luminosidade forte 75% D Ambiente com luminosidade excessiva 90% Fonte: Adaptada de MACHADO, 2013 Filtros Especiais A função dos filtros de lentes oftálmicas é proteger e/ou aprimorar a recepção dos raios luminosos pelo sistema ocular. A proteção está relacionada à redução e/ou ao bloqueio de comprimentos de onda nocivos ao olho e à diminuição da intensidade luminosa para protegê-lo de uma possível fadiga do sistema e proporcionar maior conforto. Em relação aos filtros de aprimoramento visual, há uma relação seletiva quanto à filtragem de determinados tipos de comprimentos de onda ou reflexos; por exemplo, alguns raios são bloqueados para dar prioridade aos que dão maior contraste, definição etc. Filtros Ultravioleta Como falamos anteriormente, sabe-se que a radiação ultravioleta é extremamente nociva não somente à pele, mas também aos olhos. E esse cuidado com o bloqueio e a filtragem dos raios ultravioletas deve ser feito desde a infância, para evitar problemas maiores na vida adulta. Entre os principais problemas estão a degeneração macular e a catarata, que podem ser provocadas pela incidência excessiva desse tipo de radiação. Em lentes de cristal, utilizamos baixa coloração, que auxilia no bloqueio da radiação de 280 nm a 330 nm. Para lentes orgânicas, utilizamos coloração âmbar para bloquear as radiações UV até 400 nm. As lentes de material orgânico, normalmente, oferecem bloqueio de radiação UV melhor que o das de cristal, pois já têm como característica a propriedade de absorção desses comprimentos de onda. Filtros de Contraste Também podemos aplicar nas lentes, filtros que auxiliam na melhoria do contraste. Eles absorvem não somente a radiação UV, mas também a radiação azul, por conseguinte, transmitem melhor a parte central do espectro visível (comprimentos de onda mais sensíveis aos olhos) e melhoram assim o contraste. São filtros muito utilizados para aperfeiçoar a visão e o conforto visual de amblíopes e afácicos. Filtros de Alta Absorção Esse tipo de filtro é indicado para áreas com iluminação intensa e está voltado para absorção da radiação UV e de parte próxima da radiação UV, dentro do espectro visível. Tem a finalidade de manter a acuidade central da visão em ambientes com sol intenso ou, ainda, em áreas cobertas pela neve. Filtros Polarizados As ondas eletromagnéticas são formadas por dois campos perpendiculares, o campo elétrico e o campo magnético, e ambos apresentam variação no sistema espaço-tempo. A luz também é uma onda eletromagnética e, ao se deslocar, esses dois campos giram em torno de seu eixo de propagação. A luz natural ou a de lâmpadas incandescentes são exemplos de luz não polarizada, pois são compostas de ondas eletromagnéticas que se propagam por infinitos planos perpendiculares a sua direção de propagação. Já a luz polarizada, ou seja, que passou por um polarizador, varia em apenas um plano. Um bom exemplo de polarização da luz é o do filtro polarizador que absorve o brilho emitido por alguma superfície refletora, como é o caso do reflexo na água ou na neve, com a finalidade de diminuir o brilho intenso, que dificulta a visão. Proteção Antirrisco Nos dias de hoje, a preferência pelas lentes orgânicas é notória, devido às suas vantagens. Esse tipo de lente é mais leve, mais fino, mais resistente e, consequentemente, mais confortável. Mas, por ter um material mais macio que o das lentes minerais, por exemplo, é mais propenso a riscos. Por isso, é de suma importância a aplicação de um tratamento antirrisco, que concede maior resistência e durabilidade a esse tipo de lente. O tratamento antirrisco consiste na aplicação de uma camada de óxido de silício na superfície das lentes orgânicas. Como é o caso, por exemplo, do quartzo, aplicado não só em lentes brancas, mas também em lentes coloridas e em multifocais. O tratamento, além de evitar a possibilidade de riscos, também tem efeito antiembaçante, que auxilia a obter maior visão periférica. Com a evolução da tecnologia, principalmente na área da química, na década de 1990, esse tipo de revestimento pôde ser aplicado nas lentes, para dar a elas maior proteção e rigidez e melhorar o conforto e a estética da visão. Tal aplicação é realizada na forma de um verniz em que estão presentes alguns componentes químicos e o óxido de proteção propriamente dito. Há duas formas de aplicar o verniz: Prisma Todo sólido transparente, limitado por faces planas não paralelas, unidas por uma aresta e tendo suas laterais com o formato de paralelogramos, é denominado de prisma. O formato mais comum de prisma é o de secção transversal triangular. No ramo da óptica, quando se trata de prisma, seu conceito está relacionado não somente ao seu formato, mas também à sua capacidade de refratar a luz, decompondo-a em seu espectro de cores. O prisma tem ainda o poder de desviar os raios luminosos sobre ele incidentes (desvio angular). São dois os elementos que basicamente determinam o poder de desvio de um prisma: o ângulo de abertura e o índice de refração. E esse desvio se dá sempre na direção de sua base, quando seu índice for maior que o do meio onde está mergulhado. Deeping: é um procedimento que consiste na aplicação do material por meio de um banho, ou seja, a lente é mergulhada dentro do verniz, aplicado nas duas faces da lente. Em seguida a lente vai para o cozimento, a fim de queimar a parte orgânica do verniz, deixar apenas sua parte inorgânica, justamente o óxido responsável pela proteção antirrisco, e fixar a película; Spin: trata-se da aplicação do verniz com o auxílio de um spray ou por centrifugação, de maneira individual para cada superfície da lente. Esse tipo de aplicação é muito utilizado em lentes já cortadas. Da mesma forma que no procedimento anterior, deve-se queimar a parte orgânica do material. Neste caso, utiliza-se a radiação ultravioleta, que ajuda também na polimerização do composto. Esse segundo tratamento é menos eficaz que o anterior. Quando um prisma está em um meio menos denso, os raios luminosos ao passarem por ele sofrem desvio na direção de sua base e dispersão cromática. Figura 2 – Dispersão cromática em um prisma Fonte: Wikimedia commons #ParaTodosVerem. Ilustração de um prisma de bordas pretas e de interior branco. Um feixe de luz branca atinge a face esquerda do prisma. Ao atingir a primeira face do prisma, o feixe sofre uma ligeira dispersão, dividindo-se em feixes coloridos; na sequência, ao baterem na outra face, esses feixes coloridos aumentam sua dispersão cromática, apresentando as cores do arco-íris. Fim da descrição. Figura 3 – Prisma e o desvio da luz Fonte: lusoacademia.org #ParaTodosVerem. Temos a ilustração de dois prismas. O primeiro, à esquerda, está representado em uma visualização em 3D e tem três arestas determinadas pela sequência S1, S2 e S3. À direita, temos a representação de um prisma branco de bordas azuis, visto de frente, com as mesmas arestas S1, S2 e S3. Um feixe de luz, representado por uma linha vermelha, atinge a primeira aresta em determinado ponto, pelo qual passa uma reta normal (perpendicular à face da aresta), pontilhada e na cor amarela. E saindo desse ponto há outras duas retas. Uma, vermelha e pontilhada, representa um raio refletido na face do prisma. A outra, vermelha e contínua, entra no prisma com leve desvio em relação à primeira. Ao atingir a outra aresta do prisma, essa linha apresenta o mesmo padrão, com uma reta normal neste ponto, um raio refletido na face, agora voltado para dentro do prisma, e um outro, desviado, vermelho e contínuo, saindo da face do prisma. E no alto desse prisma, na junção das duas faces laterais, temos a representação do ângulo do prisma, onde está escrita a letra grega alfa. Fim da descrição. Pelas leis da refração, um raio luminoso, ao passar de um meio menos refringente para outro mais refringente, sofre desvio, diminuindo o valor do ângulo de refração em relação ao ângulo de incidência. Mas, quando esse mesmo raio, agora viajando dentro do prisma, encontra a outra face, o ângulo de refração é maior que o de incidência, pois a passagem se dá de um meio de maior índice para outro de menor índice (no caso, o ar). O desvio está relacionado ao índice de refração do prisma e ao seu ângulo de refringência. Os prismas, quando são induzidos ou aplicados nas lentes, causam uma falsa localização espacial na percepção estereoscópica dos objetos. No ramo da óptica, a nomenclatura usualmente utilizada é aquela criada, no ano de 1888, por Charles Prentice – dioptria prismática. Ela é calculada em função do desvio da luz produzido por um prisma. A dioptria prismática, por definição, é o nome dado ao desvio angular de um raio luminoso, formado pela separação de um centímetro (1 cm) entre dois pontos para uma distância de um metro (1 m). Sua utilização no ramo da óptica define o poder de desvio de um prisma nesta mesma proporção, ou seja, para cada centímetro de desvio temos uma dioptria prismática. O símbolo que representa essa unidade é o delta (Δ). Figura 4 – Dioptria prismática Fonte: Adaptada de DIAS, 2012 #ParaTodosVerem. Temos a ilustração de um prisma, atingido em sua face esquerda por um vetor (linha horizontal na cor preta), acima do qual está escrito “Onda incidente”. Na mesma direção e sentido, e como continuação do anterior, um novo vetor, agora pontilhado, também de cor preta, representa o que seria a sua continuação e com seu final a 1 metro de seu início, conforme consta escrito em seu comprimento, caso não houvesse desvio. Após sair da segunda face há três linhas, que representam três diferentes desvios, e abaixo deles está escrito “Onda refratada”. No final da primeira delas, de menor desvio (para baixo), está escrito “1 cm = 1,00 D” (delta = dioptria prismática). No final da segunda, de maior desvio, está escrito “2 cm = 2,00 D”. E na última linha, de maior desvio, “3 cm = 3,00 D”. E na aresta inferior e horizontal do prisma está escrito “Base”. Fim da descrição. Antes da padronização do sistema internacional de medidas, outras medidas eram utilizadas para determinar o poder dióptrico de um prisma. Marcado pelo Vértice Os prismas eram numerados a partir de seu ângulo do vértice, como 1, 2, 3 etc. Ângulo de Desvio A medida era determinada pela simetria entre o ângulo de incidência à primeira superfície e o ângulo de desvio da superfície posterior. Assim, o raio que atravessa o prisma é perpendicular ao plano vértice-base. O problema é que, para materiais diversos e, por conseguinte, índices diferentes, teríamos desvios diversos. Centrad Nesse caso, a unidade centrad se refere ao desvio de 1 cm em um arco de 1 m, ou seja, um prisma de 1 centrad produz o desvio de 1 cm de arco para a distância de 1 m quando o raio incidente está perpendicular à superfície anterior do prisma. São inúmeras as indicações de prismas. Por exemplo: Determinar o desvio ocular pelo deslocamento da imagem; Medir o ângulo de desvio no estrabismo; Realizar a dissociação da visão binocular para testes de motilidade; A aplicação de prismas nas lentes oculares pode ser realizada de diversas formas. Uma das formas mais utilizadas para esse tipo de aplicação é a descentração de centro óptico. Para o cálculo do desvio prismático de um prisma oftálmico, devemos levar em conta alguns fatores relevantes. O primeiro deles é a posição angular em que o prisma é colocado à frente do olho do paciente. Vamos elucidar as mais empregadas nos dias de hoje, que são as posições: Clique no botão para conferir o conteúdo. Fazer exercícios ortópticos por estimulação ou inibição da convergência; Evitar a diplopia, em casos de paresia ou paralisia; Compensar a anisoforia; Usar em alguns casos de anisometropia. De Prentice; De mínimo desvio; e Frontal. Leitura Recursos Optométricos – Prismas (Vol. 2) Aprenda mais sobre a posição dos prismas. ACESSE Se fizermos o cálculo do desvio prismático na posição de mínimo desvio e na posição frontal, mesmo sendo muito próximas, teremos um valor diferente para cada desvio prismático. Sendo assim, é importante salientar que a escolha da posição do prisma é muito relevante para o cálculo de sua posição e de seu valor prismático. Outro ponto muito importante é a utilização de mais de um prisma em uma mesma lente e na mesma direção para atingirmos valores altos de desvio prismático. O problema quanto à utilização desse procedimento está na possibilidade de erros de interface entre os prismas. Prescrição A utilização de prismas depende essencialmente do diagnóstico. Cabe lembrar que tão importante quanto prescrever o uso de prismas é saber quando não os usar. As prescrições mais comuns são: Forias Verticais Normalmente, em prescrições para apenas um olho, orienta-se a aplicação de prismas de base superior, pois caso contrário podem ocorrer inúmeros distúrbios. E caso o valor do prisma exceda 4,00 Δ, o correto é dividir o valor dióptrico entre os dois olhos. Paresias Musculares O mais indicado, nas paresias, é o uso de prismas quando o músculo parético for um supressor. http://recursosoptometricos.blogspot.com/2014/02/prismas-vol-2.html Forias Horizontais Recomenda-se a aplicação de prismas em esoforia com miopia e exoforia com insuficiência de convergência; neste último caso, com base temporal para realizar como exercício de convergência para pessoas com até 30 ou 35 anos. Pois, além dessa idade, a indicação é feita com base nasal, afastando a imagem e, por conseguinte, diminuindo a convergência. Podemos chamar a atenção para sua utilização em mecanismos de compensação. São inúmeras as indicações, tanto para crianças quanto para adultos, quando temos forias severas, assintomáticas e resultantes de supressão alternada. No caso de adultos, a prescrição prismática que impeça a supressão pode provocar o aparecimento de novos sintomas. E nas crianças isso já seria um fato favorável, com indicação terapêutica. Os limites prismáticos de aplicação são de 8,00 Δ, para prismas na vertical, e 12,00 Δ, na horizontal. Diante da necessidade de prismas de maior valor, adota-se o prisma de Fresnel. Ainda que provoque certa redução de AV, esta pode ser compensada pela redução da espessura e das distorções. Localização do Prisma nos Olhos A determinação de prismas para as diferentes situações encontradas varia de acordo com cada designação: Outros Prismas Ortoforias: quando o olho executa o movimento no sentido do vértice do prisma, para fixar a fóvea; Forias e tropias: quando o vértice indica a posição do olho, executando o movimento no sentido da base. Prismas de Risley Basicamente, é um conjunto formado por dois prismas de 15,00 Δ cada um. Ambos estão montados em um suporte giratório, com velocidades iguais, mas em direções opostas. Quando um dos prismas está com base superior e o outro com base inferior, seus poderes dióptricos são anulados. Enquanto que, ao se alinharem por suas bases, o seu valor prismático chega a seu valor máximo de 30,00 Δ. Os prismas de Risley estão presentes em quase todos os refratores. E a graduação destes está relacionada à sua posição inicial em cada aparelho especificamente. Prisma de Fresnel Foi inventado por Fresnel ao tentar duplicar o poder prismático de uma lente. Como o desvio da luz é o mesmo em toda a extensão de um prisma, Fresnel seccionou um único prisma em uma sequência de pequenos prismas, ganhando muito em espessura, mas perdendo em contraste e nitidez. O material utilizado, nos dias de hoje, é o polivinil, que é uma série de pequenos prismas plásticos aderidos a um filme, também plástico e flexível. As vantagens na utilização dessa película são o ganho de espessura, leveza, flexibilidade e a possibilidade ser cortada nos mais variados formatos. As desvantagens são algumas daquelas associadas aos prismas, como perda de acuidade visual, de contraste, redução da nitidez e dificuldade de limpeza. Prisma de Visão Direta O prisma de visão direta ou prisma de Amici foi inventado pelo astrônomo Giovanni Amici para observações astronômicas. O objetivo do instrumento é decompor um feixe de luz branca em seus diferentes comprimentos de onda, mas sem que haja desvio do feixe. O prisma é composto de dois prismas combinados, com índices de refração distintos. O prisma de Amici decompõe a luz branca quando esta passa pelo primeiro prisma. Mas o formato e o índice de refração do segundo prisma a ele acoplado devem ser calculados para que o raio central dos raios emergentes tenha o mesmo alinhamento do feixe incidente. Tecnologias Fotossensíveis e Antirreflexo Vamos abordar os conhecimentos por trás de duas tecnologias muito importantes e amplamente utilizadas em lentes oftálmicas atualmente. Fotossensíveis As lentes fotossensíveis são lentes que reagem à radiação solar. Seu escurecimento decorre da inserção de material fotossensível em sua composição. Apesar de manter a mesma mistura de carbonato de sódio, carbonato de cálcio e sílica, é introduzida uma combinação de sais de cloreto de prata e íons de cobre, por exemplo. Em ambiente externo, onde temos a incidência de luz solar e, consequentemente, radiação UV, esse tipo de radiação é absorvido pelo cloreto de prata adicionado à massa da lente. Desse modo, há uma alteração no equilíbrio químico entre o cloreto de prata e os íons de cobre, a qual modifica a estrutura do cloreto de prata, que passa a ser prata metálica. Essa transformação é a responsável pelo escurecimento da lente. Quando voltamos ao ambiente interno, onde a radiação UV não está mais presente, os íons de cobre reagem com a prata, restabelecendo o cloreto e clareando novamente a lente. O grau e o tempo de escurecimento da lente, nesse processo, depende da espessura do vidro e da composição adicionada à massa do material. Para as lentes plásticas, o tratamento é realizado por meio da inserção de uma camada de material na superfície da lente, na forma de uma película. Há duas grandes vantagens de utilizar esse tipo de lente. A primeira é a facilidade de não precisar trocar de óculos escuros ao passar de um ambiente interno para um externo. E a segunda é o poder de absorção da radiação UV, bastante nociva aos olhos. A primeira desvantagem que podemos apontar é o tempo de reação à radiação UV. O tempo de escurecimento não é imediato: demora até dois minutos para o escurecimento total da lente. Outra desvantagem é que não ocorre o escurecimento dentro de veículos, mesmo em dias ensolarados, pois os vidros de automóveis impedem a passagem dos raios UV, responsáveis pelo escurecimento das lentes. Assim, não são adequadas para o ato de dirigir. Antirreflexo O tratamento antirreflexo visa eliminar reflexos indesejáveis nas lentes oftálmicas. As vantagens são explícitas quando comparamos, por exemplo, lentes com e sem esse tipo de tratamento, com relação à melhora na nitidez e no contraste. A apresentação de uma estética muito mais clara dos nossos olhos também se traduz em outra grande vantagem. O antirreflexo pode ser aplicado em todos os tipos de lentes, inclusive em associação a outros tratamentos. A refração é um fenômeno óptico decorrente da alteração da velocidade da luz, em razão da mudança do meio de propagação. Toda vez que um feixe de luz passa de um meio para outro (índices de refração diferentes), parte da luz é refratada e um percentual dela é refletido. O percentual de luz refletida no momento da refração, em cada dióptrico de uma lente, depende da diferença entre os índices de refração de seus meios de propagação. Quanto maior for essa diferença, maior será o percentual de luz refletida. Quando aplicamos camadas intermediárias de índices de refração, que evoluem gradativamente entre os valores dos índices desses dois meios de propagação, os percentuais de reflexão caem consideravelmente. Figura 5 – Percentual de reflexão de raios incidentes Fonte: Adaptada de COSTA, 2020 #ParaTodosVerem. Temos duas ilustrações. Trata-se da imagem de uma mesma lente, de coloração azul e bordas pretas e curvas, mas de índices de refração distintos. Na lente da esquerda está escrito 1,523, que é o seu índice de refração (nL). Uma linha preta, que representa um raio de luz, atinge a parte externa da lente, onde uma linha, que representa parte do raio refletido, tem espessura menor e um valor associado de 4,1%. Após ser desviada, a linha preta, agora dentro da lente, atinge a outra borda da lente, onde uma linha pontilhada representa parte do raio refletido, com um novo valor associado, escrito em branco, de 0,8%. A partir desse ponto o raio segue para fora da lente. Na lente representada à direita, está escrito o valor de 1,706, que é o seu índice de refração (nL). Uma linha preta, que representa um raio de luz, atinge a parte externa da lente, onde uma linha, que representa parte do raio refletido, tem espessura menor e um valor associado de 7,8%. Após ser desviada, a linha, agora dentro da lente, atinge a outra borda da lente, onde uma linha pontilhada representa, mais uma vez, parte do raio refletido e tem um novo valor associado, escrito em branco, de 1,4 %. A partir desse ponto o raio segue para fora da lente. Fim da descrição. Outro fator importante na aplicação dessas camadas intermediárias é a espessura de cada uma delas. A determinação dessas espessuras está relacionada à natureza ondulatória da luz (neste caso, a luz refletida no momento da refração). Como a luz se propaga por meio de ondas, para cada dióptrico de refração aparecerá uma consequente onda refletida. Assim, a espessura dessas camadas é calculada com a finalidade de criar uma interferência destrutiva entre as ondas refletidas para os comprimentos de onda da luz visível. Figura 6 – Percentuais de raios refletidos e a interferência destrutiva Fonte: Adaptada de COSTA, 2020 #ParaTodosVerem. Temos duas ilustrações. Trata-se da imagem de uma mesma lente, de coloração azul e bordas pretas e curvas e de mesmo índice de refração, descrito na lente pelo valor de 1,706. As imagens das lentes são idênticas, com camadas coloridas sobrepostas à sua face externa. Cada camada, com limites representados por linhas pretas, é descrita por índices de refração diferentes, da camada mais externa para a camada mais interna (colada a face da lente), de valores 1,107, 1,346 e 1,580, respectivamente. E há uma linha preta representando um raio de luz, a qual atinge a parte externa da primeira camada e é refratada para as demais camadas. Para cada refração que acontece em cada uma das três camadas e nas duas faces da lente, há quatro linhas pontilhadas, que representam os raios refletidos, com os valores percentuais para cada uma: 0,12 %, 0,08 %, 0,10 % e 0,09 %, respectivamente. Já na lente da imagem do lado direito, esses mesmos raios refletidos, ao saírem da camada mais externa, têm representados sobre suas linhas, em vermelho, ondas que estão defasadas umas das outras. Fim da descrição. A deposição de uma série de camadas sobrepostas na superfície da lente caracteriza o tratamento antirreflexo. Resumidamente, estas têm dois objetivos primordiais: Reduzir o percentual de luz refletida entre os meios de propagação; Criar uma interferência destrutiva entre as ondas refletidas para que sejam, de alguma forma, anuladas. Por meio de cálculos precisos, devemos estabelecer com extrema acurácia a espessura e o índice de refração da camada aplicada, pois só assim conseguiremos que estas duas ondas refletidas se anulem. Para que ocorra a interferência destrutiva entre essas ondas, elas precisam se sobrepor, mas com fases opostas, ou seja, quando uma estiver em seu máximo de oscilação, a outra estará em seu mínimo, e vice-versa. Como os cálculos são específicos para cada comprimento de onda, deve-se usar o princípio do tratamento “multicamadas”. Nesse tratamento, cada uma das camadas é responsável por produzir uma onda refletida que esteja defasada, interferindo todas entre si. Com esse tipo de tratamento (“multicamadas”), o percentual de reflexão residual pode chegar a valores abaixo de 1%. A eficácia do tratamento “multicamadas” não está relacionada ao número de camadas aplicadas, mas sim à organização e evolução das camadas aplicadas. Segundo os fabricantes atuais, a maioria trabalha com um número que varia de 3 a 8 camadas. A aplicação do tratamento antirreflexo nas lentes oftálmicas exige equipamentos de alta complexidade, com tecnologia superior à de fabricação das próprias lentes. As finas camadas têm índice de refração específico, transparência perfeita e espessura controlada (da ordem de décimos de nanômetro). A técnica é realizada em ambiente de alta temperatura e a vácuo, em que cada material mineral é levado ao estado gasoso para que seja depositado na superfície da lente por condensação. O monitoramento da espessura de cada camada é controlado, em tempo real, por uma microbalança de quartzo piezoelétrico, e, assim, cada camada é sobreposta. Materiais e Ajustes A palavra “óculos” é derivada do termo ocularium, que era o nome dado na Antiguidade ao orifício feito na armadura dos soldados para que pudessem ver. Nos dias de hoje, o termo “óculos” significa instrumento de sustentação para as lentes oftálmicas. Os óculos são feitos, atualmente, dos mais variados materiais, compostos e conjuntos, sem falar na infinidade de tipos e formatos. Temos ainda uma gama enorme de funções, que vão desde a utilização para segurança, como EPI (equipamento de proteção individual), até o uso em esportes radicais. Para escolher os óculos, é preciso levar em conta alguns fatores essenciais, tais como seleção do material, estética com relação ao formato do rosto, peso, tamanho etc. Figura 7 – Centro óptico da lente Fonte: Adaptada de COSTA, 2020 #ParaTodosVerem. Temos a ilustração de dois olhos com uma armação cinza sobreposta. Em cada lente, à frente de cada olho, há duas linhas azuis pontilhadas, uma horizontal e a outra vertical, que se encontram exatamente no centro das pupilas. Fim da descrição. Um ponto crucial na escolha dos óculos é a busca pela proximidade do centro geométrico da armação em comunhão com a posição central dos olhos. Isso se faz necessário para que possamos evitar possíveis desvios e ainda distorções prismáticas, em razão de descentrações do centro óptico da lente. Com a finalidade de evitar essas distorções, as medidas precisam ser tomadas com extremo cuidado e precisão. Entre as principais podemos destacar a DNP (distância nasopupilar), a DP (distância interpupilar) e a altura do centro óptico. Esta última só pode ser medida após a escolha da armação. Uma maneira fácil de verificar se a posição da lente está correta na armação é por meio do lensômetro, fazendo sua marcação e conferindo a posição no rosto do paciente. Figura 8 – Medidas de DNP e altura Fonte: Adaptada de COSTA, 2020 #ParaTodosVerem. Temos a ilustração de dois olhos com uma armação cinza sobreposta. No centro de cada pupila, uma cruz amarela. No olho esquerdo, na mesma linha da cruz, há uma linha pontilhada vermelha, também apresentada na parte interna do aro da armação. E, entre essas duas linhas, há uma seta dupla ao lado da qual está escrito “Altura”. Da mesma forma, no olho à direita, há duas linhas pontilhadas azuis, uma na mesma posição da cruz e a outra no centro da ponte da armação. E entre elas há uma seta dupla acima da qual está escrito “DNP”. Fim da descrição. A conferência do centro óptico de algumas lentes, como é o caso das bifocais, por possuírem bases prismáticas, não pode ser realizada por esse método, mas a posição para a visão de longe pode ser realizada com perfeita exatidão. Figura 9 – Marcações de centro óptico no lensômetro Fonte: Adaptada de COSTA, 2020 #ParaTodosVerem. Temos a ilustração de dois olhos com uma armação cinza sobreposta. No centro de cada pupila está um círculo branco. Acima da ponte da armação está escrito “Marcações do lensômetro”, e duas setas vermelhas apontam para os círculos brancos. Fim da descrição. No centro óptico a luz não sofre desvio por estar localizada no ponto de encontro dos prismas que formam as lentes, tanto convergentes quanto divergentes. Portanto, quando são prescritos prismas, podemos aplicá-los nas lentes de inúmeras formas, aplicando diferenças de espessura de borda ou descentrando a lente, por exemplo. Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Leitura Prisma Óptico Clique no botão para conferir o conteúdo. ACESSE Filtro Azul – Vale a Pena Colocar nos Óculos? Clique no botão para conferir o conteúdo. ACESSE Como Saber se Óculos de Sol tem Proteção UV Clique no botão para conferir o conteúdo. 2 / 3 ˨ Material Complementar https://www.cparaiso.com.br/pdf/2018-02-optica-prisma-optica-26022018.pdf https://viveroftalmologia.com.br/oculos-e-lentes-de-contato/filtro-azul-vale-a-pena-colocar-nos-oculos/ ACESSE Diferenciando as Marcas de Antirreflexo Clique no botão para conferir o conteúdo. ACESSE https://coioftalmologia.com.br/blog/geral/como-saber-se-oculos-sol-tem-protecao-uv/ https://www.blogdopaulus.com/2012/12/diferenciando-as-marcas-de-antirreflexo.html BEN, F. G. Óptica: prismas e meios. 2018. Disponível em: <http://www.mesalva.com/forum/t/optica-prismas-e-meios/4147>. Acesso em: 13/12/2022. BICAS, H. E. A. Mensurações em ciência. 2003. 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Opto ISO 9002 antirreflexo: reflexo é coisa do passado. 2001. Disponível em: <https://www.fisica.net/optica/lentes_com_tratamento_antireflexo.pdf>. 3 / 3 ˨ Referências Acesso em: 13/12/2022. KIN, J.; MARGARIDO, R. C. B. Desmistificando o antirrisco e antirreflexo. Óptica Revista, São Paulo, v. 339, n. 45, p. 74-78, 2009. Mensal. Disponível em: <http://opto.com.br/imgs/materias_pdfs/1285098616_oticarevistan339nov09colunaar.pdf>. Acesso em: 13/12/2022. LARA, R. Como lentes transitions se transformam na luz do sol? 2019. Disponível em: <https://www.uol.com.br/tilt/noticias/redacao/2019/10/31/parece-magica-como-lentes- transitions-se-transformam-na-luz-do-sol.htm>. Acesso em: 13/12/2022. LIMA, C. B. et al. Por que o céu é azul? 2018. Disponível em: <http://educacaoedifusao.iqm.unicamp.br/-/por-que-o-ceu-e-azul>. Acesso em: 13/12/2022. MESLIN, D. Cadernos de óptica oftálmica. Essilor. 2010. Disponível em: <https://docplayer.com.br/112169395-Cadernos-de-optica-oftalmica.html>. 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