BIOFÍSICA DA VISÃO E AUDIÇÃO

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BIOFÍSICA
DOCENTE: MSC. DANILO MENEZES OLIVEIRA
AULA 6 E 7
DOCENTE: MSC. DANILO MENEZES OLIVEIRA
BIOFÍSICA DA VISÃO 
E AUDIÇÃO
BIOFÍSICA DA VISÃO
	
As informações do mundo exterior são captadas e transmitidas ao cérebro através dos órgãos dos sentidos.
Nos primatas, os receptores e as vias nervosas permitem a detecção e análise dos sinais luminosos (visão) e sonoros (audição).
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
ONDAS
A) Uma onda é uma perturbação que se propaga num meio;
B) Forma de energia;
C) As ondas apresentam duas classificações quanto à sua natureza, podem ser:
ELETROMAGNÉTICAS
MECÂNICAS
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
LUZ
A) Não precisam de um meio material para serem propagadas;
B) As ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo;
C) Exemplos: luz do Sol, que percorre quilômetros de vácuo até atingir a superfície da Terra. Os raios X, as ondas para comunicação entre avião e torre de comando, transmissões de rádio e TV, infravermelho, a luz visível, os raios ultravioleta.
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
Espectro de Radiação Eletromagnética
Região
Comp. Onda
(Angstroms)
Comp. Onda
(centímetros)
Frequência
(Hz)
Energia
(eV)
Rádio
> 109
> 10
< 3 x 109
< 10-5
Micro-ondas
109- 106
10 - 0.01
3 x 109- 3 x 1012
10-5- 0.01
Infra-vermelho
106- 7000
0.01 - 7 x 10-5
3 x 1012- 4.3 x 1014
0.01 - 2
Visível
7000 - 4000
7 x 10-5- 4 x 10-5
4.3 x 1014- 7.5 x 1014
2 - 3
Ultravioleta
4000 - 10
4 x 10-5- 10-7
7.5 x 1014- 3 x 1017
3 - 103
Raios-X
10 - 0.1
10-7- 10-9
3 x 1017- 3 x 1019
103- 105
Raios Gama
< 0.1
< 10-9
> 3 x 1019
> 105
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
	A luz é composta por comprimentos de onda visível que varia para os humanos na faixa dos 400 aos 740nm.
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
A LUZ É PERCEBIDA ATRAVÉS DA VISÃO
O globo ocular e seus acessórios tratam a luz como fóton e como onda:
A luz como fóton: transformação da energia eletromagnética do pulso luminoso em pulso elétrico.
Os pulsos elétricos são levados ao cérebro, onde provocam sensações psicofísicas conhecidas como visão.
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
A LUZ É PERCEBIDA ATRAVÉS DA VISÃO
O globo ocular como receptor de fótons:
Íris e a pupila - diafragma do olho. Íris é uma estrutura contrátil capaz de variar o seu orifício que é a pupila. A íris tem função de controlar a quantidade de luz. 
Fechamento da pupila = miose
Dilatação=midríase
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
A LUZ É PERCEBIDA ATRAVÉS DA VISÃO
O globo ocular como receptor de fótons:
Retina – transformação dos fótons em pulso nervoso. A retina é a película fotossensível, onde os fótons que chegam interagem com receptores especiais, gerando um pulso elétrico. 
Cones: destinados à visão fotocópica (fóton, luz), ou seja, cores em detalhes.
Bastonetes: visão escotópica (mancha) visão do claro-escuro, associado a pequenas quantidades de luz.
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
CORES DOESPECTRO VISÍVEL
Cor
Comprimento de onda
Frequência
vermelho
~ 625-740 nm
~ 480-405 THz
laranja
~ 590-625 nm
~ 510-480THz
amarelo
~ 565-590 nm
~ 530-510 THz
verde
~ 500-565 nm
~ 600-530 THz
ciano
~ 485-500 nm
~ 620-600 THz
azul
~ 440-485 nm
~ 680-620 THz
violeta
~ 380-440 nm
~ 790-680 THz
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
A LUZ É PERCEBIDA ATRAVÉS DA VISÃO
COR
A cor é um feixe de fótons captadas por células da retina;
A cor é relacionada com os diferentes comprimento de onda do espectro eletromagnético;
A cor de um material é determinada pelas médias de frequência/comprimento de onda que as suas moléculas constituintes refletem;
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
A LUZ É PERCEBIDA ATRAVÉS DA VISÃO
COR
Um objeto terá determinada cor se não absorver justamente os raios correspondentes à frequência daquela cor;
Ex: um objeto é vermelho se absorve preferencialmente todas frequências fora do vermelho.
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
O globo ocular e seus acessórios tratam a luz como fóton e como onda:
A luz como onda: a luz se propaga simplesmente em linha reta.
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
No vácuo é a velocidade máxima que a matéria pode atingir: v=3.108m/s 
No ar, água, outros líquidos, corpos transparentes, a velocidade da luz diminui.
A velocidade depende do índice de refração do meio (A refração da luz é uma mudança na direção de propagação de um feixe luminoso, ao passar de um meio para outro ).
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
	Ao se propagar, a luz apresenta vários fenômenos:
Reflexão
Difração 
Espalhamento
Refração
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
REFLEXÃO	
	Consiste na mudança de direção da luz, ao encontrar um obstáculo.
Especular
a superfície refletora é tão lisa, que todos os raios refletidos saem na mesma direção
 Ex: reflexão de espelhos, das superfícies polidas
Difusa (albedo)
a superfície refletora é áspera, e os raios incidentes se refletem com o mesmo ângulo, mas em diferentes direções
É a reflexão mais comum
 Ex: superfícies não polidas (espelho com falhas)
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
DIFRAÇÃO	
	
	Trajetória da onda quando ela passa por um orifício ou contorna um objeto cuja os comprimentos de onda são similares.
	Quando se olha uma lâmpada através de uma fenda entre os dedos, observa-se uma sucessão de finas zonas claras e escuras, devido a difração.
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
ESPALHAMENTO
	É a mudança de direção do raio luminoso ao se chocar com a matéria;
	O espalhamento se faz em todas direções;
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BIOFÍSICA DA VISÃO
	
REFRAÇÃO
	É a mudança de direção do raio luminoso ao penetrar obliquamente;
	Quando a luz passa de um meio para outro ela pode mudar de direção, ou seja, refratar-se;
	Se o raio penetra perpendicularmente, não há refração; 
	A refração é vista quando se enfia um bastão na água;
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BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO
	
Seres vivos emitem e captam sons  AUDIÇÃO
Ondas sonoras são ondas longitudinais, como uma mola, alternadamente distendida e comprimida. 
A energia mecânica é transmitida através do movimento longitudinal das partículas.
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BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO
	
	
	
	A maioria dos sons chega ao ouvido transmitida pelo ar, que age como meio de transmissão.
 	Ondas sonoras são classificadas em audíveis e inaudíveis.
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BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO
	
	O aparelho auditivo transforma onda sonora em impulsos elétricos, que são enviadas ao cérebro, onde causam a sensação psicofísica da audição.
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BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO
	
	ANATOMIA DO OUVIDO
Ouvido externo 
Captação e condução de som;
Ouvido médio
Transforma a energia de uma onda sonora vibrações internas  onda de compressão no ouvido interno;
Ouvido interno
Transforma energia da onda de compressão em impulsos nervosos que são transmitidos ao cérebro;
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BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO
	
O som emitido por uma fonte sonora pode ser definido por 3 características :
A) INTENSIDADE
B) ALTURA
C) TIMBRE
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BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO
	
A) INTENSIDADE
Corresponde ao nível de energia sonora e no movimento ondulatório; 
É medido por amplitude;
Amplitude vai desde sons pouco audíveis, como cochichar, até o barulho do jato do avião (forte);
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BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO
	
B) ALTURA
Corresponde à frequência do som emitido;
Os sons de maior frequência são altos, ou agudos;
Menor frequência mais baixos ou graves;
A voz humana vai desde baixo ao soprano
Faixas de voz= registro  baixo, barítono, tenor, soprano (escala em Hz);
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BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO
	
B) ALTURA
As terminações nervosas captam a frequência 20Hz e 20.000Hz
Outros animais tem percepção sonora maior que no ser humano:
Gatos até 50.000Hz
Morcegos 200.000Hz
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BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO
	
C) TIMBRE
Se domina qualidade. Corresponde ao somatório de frequências harmônicas.
Dependendo do número e intensidade dos harmônicos, o som tem um timbre, ou qualidade que pode ser característico.
Ex: reconhecer uma voz, sons de instrumentos.
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BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO
	
REFLEXÃO DO
SOM
	
	Quando ondas sonoras encontram um obstáculo, produz-se reflexão das ondas sobre o obstáculo
	A reflexão do som pode ocasionar o Eco; 
	É o principio do SONAR (aparelho capaz de emitir ondas sonoras na água e captar seus ecos, permitindo, assim, a localização de objetos sob a água);
	É aplicado na construção de ambientes com acústica favorável 
	
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