Alguns aspectos da óptica do olho humano

Abstract

Este trabalho descreve alguns aspectos daóptica do olho humano adotando uma abordagem progressiva. Iniciaremos estudando um sistema visual muito simples e iremos incluindo os vários ingredientes que compõem o olho humano. Inicialmente, o olho humanoé aproximado apenas por uma esfera oca, na qual a luz penetra por um pequeno orifício e incide na superfície oposta a ele, onde está a retina. Entretanto, esse sistema simples não permite a formação de uma imagem nítida na retina. Para melhorar a qualidade da imagem, a esfera ocaé então preenchida por um material comíndice de refração igual ao das substâncias que preenchem o olho humano (humores aquoso e vítreo). A imagem formada na retina fica mais definida, mas não ainda completamente nítida. A seguir, nós estudamos o papel da córnea na melhora da imagem. Mas a córnea do olho humano ainda não garante a formação de imagens nítidas. Assim, o próximo passoé estudar o papel da lente interna (cristalino). Essa sequência, de um sistema visual muito simples até um completo olho humano, segue, aproximadamente, o caminho que se supõe tenha sido seguido pelo processo de evolução do olho ao longo dosúltimos 500 milhões de anos. As deduções necessárias são feitas usando-se as equações básicas daóptica geométrica. Finalmente,é apresentado um modelo construído com uma esfera transparente que permite ilustrar vários aspectos daóptica da visão humana. Palavras-chave:óptica, olho humano, visão. This paper describes some aspects of the human eye adopting a progressive approach. We begin studying a simple visual system to which we progressively include the other eye components. Initially, the human eye is represented by a simple void sphere with a hole through which the light passes and strikes the opposite surface where is the retina. However, this simple model does not produce a sharp image on the retina. In order to improve the image quality, the sphere is filled with a material with a refractive index equal to that of the substances that fill the eye (vitreous and aqueous humors). The image formed in the retina becomes less blurred, but not completely sharp. After that, we study the role of the cornea to the improvement of the image quality. But the cornea does not ensure a perfect image. The next step is to study the role of the lens. The adopted approach is more or less similar to the evolutionary history of the eye during the last 500 million years, from a simple photosensitive sheet to the complex vertebrate eyes. Calculations are performed using the basic equations of the geometric optics. Finally, we present a model of the human eye made with transparent spheres which allows us to explore some aspects of the human vision.

Space travel: A challenge from the point of view of ophthalmology

“…A catarata é caracterizada pela opacificação do cristalino que é uma lente que participa do processo de acomodação visual e focalização dos raios de luz na retina. (20,21) A fisiopatologia da catarata envolve modificações pós-traducionais de proteínas formadoras do cristalino que ocorrem por influência genética ou até mesmo por dano direto ao DNA celular. (20) A radiação cósmica high-LET causam danos ao DNA por induzirem a formação de radicais livres como espécies reativas de oxigênio.…”

Fotografando com uma câmera de pixel único

“…Esta escala simula a percepção visual na qual regiões com menor (maior) intensidade luminosa são mais escuras (claras). De fato, o olho humano possui milhões de células fotorreceptoras sensíveis a intensidade luminosa [23].…”

Lentes de gelatina

“…Óptica geométrica -Lentes feitas de gelatina trolados pelos músculos ciliares. O cristalino tem como função ajustar a distância focal para objetos localizados a distâncias diferentes, implementando um ajuste fino à focalização realizada pela córnea [9]. Dada a maleabilidade da gelatina é possível esticar e comprimir as estruturas feitas com ela.…”