Olho humano e instrumentos ópticos
O olho humano pode ser considerado como um instrumento óptico uma vez que possui uma lente biconvexa (o cristalino). No artigo a seguir, apresentaremos esse e outros instrumentos ópticos com suas particularidades.
O olho humano
Em linhas gerais, podemos dizer que o olho humano é um instrumento óptico, pois possui uma lente biconvexa (o cristalino). Essa lente está localizada na região anterior ao globo ocular.
A retina está situada no fundo do globo ocular, sendo sensível à luz, funcionando como um anteparo para as imagens. As sensações luminosas são captadas e projetadas sobre a retina. Depois são enviadas ao cérebro pelo nervo óptico.
Como a imagem se forma no olho humano
Confira abaixo os passos que geram a imagem que vemos:
- Uma imagem real e invertida do objeto é formada no cristalino, uma lente biconvexa localizada sobre a retina.
- Em seguida essa imagem é enviada para o cérebro através do nervo óptico.
- Diversos processos complexos levam a imagem a ficar na posição correta, assim enxergamos nitidamente o objeto.
Enxergamos os objetos com nitidez porque a imagem é formada sobre a retina. Contudo, em alguns casos essa imagem não se forma exatamente sobre a retina, o que leva aos defeitos de visão.
Tais defeitos ocorrem devido a uma deformação no globo ocular ou uma acomodação visual defeituosa. Esses problemas podem ser corrigidos tanto com o uso de lentes e óculos quanto com cirurgia a laser.
Problemas de visão
Confira a seguir mais detalhes sobre os principais defeitos de visão.
Miopia
A miopia é um defeito de visão no qual a imagem se forma na frente da retina. Para corrigir esse defeito é necessário que essa imagem se forme exatamente sobre a retina. O indivíduo que sofre de miopia deve usar óculos com lentes divergentes para a correção do problema.
Hipermetropia
A imagem do objeto, na hipermetropia, é formada após a retina. A correção desse problema de visão é feita por meio do uso de óculos com lentes convergentes. Essas lentes fazem com que a imagem do objeto se forme exatamente sobre a retina.
Importante
Não existem apenas esses dois problemas de visão, sendo que para cada tipo de defeito de visão há uma solução. A correção dos diferentes defeitos de visão deve ser feita com um tipo específico de lente que permite ao indivíduo enxergar o objeto nitidamente.
O que são instrumentos ópticos?
Os dispositivos capazes de processar a luz melhorando a formação de imagens (ampliando ou detalhando as mesmas) são chamados de instrumentos ópticos. Boa parte desses instrumentos funciona com aplicações diretas de princípios da óptica geométrica. Confira abaixo alguns exemplos de instrumentos ópticos:
- Olho humano;
- Óculos;
- Câmera fotográfica;
- Microscópio;
- Lupa;
- Luneta;
- Telescópio.
Conhecendo alguns instrumentos ópticos
Câmera fotográfica
- As câmeras fotográficas usam mecanismos semelhantes aos utilizados pelo olho humano.
- Projetam a luz sobre um filme ou sobre um sensor fotossensível registrando a luz de um ambiente.
- A abertura da lente define quanto de luz entra na câmera fotográfica.
- O controle da entrada de luz é feito por um dispositivo chamado diafragma.
- Quanto maior for a abertura, mais luz entrará na câmera.
- O diafragma das câmeras funciona como a pupila do olho humano. Então quanto mais aberto estiver o diafragma menos profundidade de campo terá.
Óculos
- Conjunto de lentes esféricas divergentes ou convergentes que se ajustam conforme o erro de refração do olho.
- Boa parte dos óculos possuem lentes esféricas, convexas ou côncavas.
- Há casos, como no astigmatismo, onde são utilizados outros tipos de lentes, como as cilíndricas.
- A correção da miopia usa lentes divergentes.
- A correção da hipermetropia é feita por lentes convergentes.
Lupa
- Lupas são lentes esféricas convexas e convergentes feitas de material de índice de refração maior do que o ar atmosférico.
- Lupas fixas são chamadas de microscópios simples.
- Os raios de luz convergem em um ponto (o foco) quando passam através da lupa.
Microscópio
- Microscópios usam lentes convergentes para a ampliação de imagens de objetos pequenos.
- São utilizados para a observação de objetos pequenos.
- Normalmente são constituídos por duas lentes esféricas e convergentes. Uma lente é objetiva (próxima do objeto) e outra ocular (próxima do olho).
Luneta
- Luneta é um instrumento óptico simples utilizado para a observação de objetos distantes.
- Lunetas podem ser classificadas como lunetas astronômicas (para observar os astros) e lunetas terrestres (para observar objetos distantes da superfície).
- A imagem da luneta astronômica é invertida.
Telescópio
- Telescópios ou lunetas astronômicas são instrumentos ópticos que ampliam imagens de corpos distantes.
- Podem ser utilizados para observar planetas ou estrelas.
- Há telescópios que permitem captar infravermelho, raios-x, micro-ondas e ondas de rádio.
- Há dois tipos de telescópios: refletores e refratores.
- Os telescópios refratores são lunetas de grande porte, mas que tem poder de ampliação limitado.
- Os telescópios refletores usam configurações de espelhos esféricos e planos para ampliar as imagens dos astros.
Binóculo
- Constituído por lentes objetivas, oculares e prismas inversores.
- Formado por prismas e lentes que juntos ampliam as imagens dos objetos que estão distantes.
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