A luz (parte 3)

Refracção da luz

A refracção da luz acontece quando a luz passa de um meio óptico para outro meio óptico, onde a velocidade da propagação da luz é diferente. Em geral, quando a luz é refractada muda de direcção.

Verifica-se que:

• O raio refractado aproxima-se da normal quando a velocidade no segundo meio é inferior à velocidade no primeiro meio; caso contrário afasta-se da normal.
• Quando o ângulo de incidência do raio luminoso é igual a 0º (ou seja, quando o raio incide na perpendicular à superfície de separação dos meios) não ocorre a mudança de direção.

Velocidade da luz (m/s)       Meio

       3,0 x 10^8                        Ar       

        2,2 x 10^8                    Água

       2,0 x 10^8                   Vidro

Reflexão Total da Luz A refração total da luz ocorre quando a luz passa do meio óptico A para o meio óptico B onde a velocidade de propagação da luz é maior. Assim o raio vai-se afastar da normal.

Lentes

As lentes são geralmente corpos de vidro ou plástico tratado limitados por uma ou duas superfícies curvas. Há dois tipos de lentes: as lentes convergentes (possuem bordos menos grossos e têm maior espessura no centro, fazendo convergir os raios de luz paralelamente ao eixo principal para um único ponto - o foco principal) e as lentes divergentes (possuem bordos mais grossos e têm menor espessura no centro fazendo divergir os raios da luz paralelos ao eixo principal, de modo que o prolongamento dos raios refractados para trás da lente da lente se encontram num ponto - virtual). 

Características das imagens obtidas por refração para cada tipo de lente em função à posição onde estão:

Convergentes:

• Objecto para lá da dupla distância focal.
• Real;
• Invertida;
• Menor do que o objecto;
• Aplicação: Máquinas fotográficas, Olho Humano.

• Objecto entre o foco e a dupla distância focal.
• Real;
• Invertida;
• Maior que o objecto;
• Aplicação: Projector de slides.

• Objecto entre a lente e o foco.
• Virtual;
• Direita;
• Maior que o objecto;
• Aplicação: Lupas.

Divergentes:

• Objecto em qualquer posição.
• Virtual;
• Direita;
• Menor do que o objecto;
• Aplicação: Óculo das portas exteriores das casas.

O olho Humano

Constituição do olho: O olho em si é composto pelo globo ocular, as pestanas e as sobrancelhas. O globo ocular é então constituído por: humor aquoso, humor vítreo, esclerótica, córnea, íris, pupila, cristalina, retina e nervo óptico. Aqui eu vou apenas explicar e estudar três desses elementos, sendo eles o cristalino, a pupila e a retina.

Cristalino - O cristalino situa-se entre a íris e o humor vítreo. Serve para focar os objectos. Com o envelhecimento do ser humano o cristalino vai perdendo as suas magníficas características formando por vezes cataratas que só conseguem ser tratadas através de uma cirurgia que consiste na substituição do cristalino por outra lente artificial com a mesma função e características.

Pupila - A pupila ao contrário do pensado popularmente, não é preta. É sim uma abertura circular por onde entra a luz, a parte preta que vemos é a retina que está no fundo do olho. Este buraco é ajustado consoante a luminosidade do local onde o indivíduo se encontra. Se estiver muito escuro este buraco vai-se dilatar aumentando de tamanho com o objectivo de capturar mais luz. Quando a luminosidade é muito elevada este buraco fecha-se (não totalmente como é óbvio) mas apenas o bastante para capturar menos luz.

Retina - Esta parte do olho é uma membrana que se localiza na parte interna do globo ocular. É na retina que se situam as células sensíveis à luz, que actuam como película onde se formam as imagens. Esta membrana encontra-se conectada ao nervo óptico que por sua vez comunica com o cérebro.

Defeitos da visão:

Miopia: Na miopia, a imagem dos objectos distantes é focada à frente da retina e não em cima dela. A miopia é devida a uma deficiência no globo ocular que é demasiado comprido ou de um cristalino demasiado convergente.

Hipermetropia: Na hipermetropia, a focagem da imagem dos objectos é feita atrás da retina, devido a uma deficiência do globo ocular que é demasiado achatado ou um cristalino pouco convergente. (Na imagem a baixo, a primeira figura representa um olho de um hipermetrope com a lente e na segunda o olho de um hipermetrope sem a lente).

Astigmatismo: Normalmente, o astigmatismo está relacionado com a curvatura irregular da córnea. A forma da córnea é mais ovalada do que esférica. Este pequeno desajuste faz com que a luz se refracte em vários pontos da retina em vez de se focar apenas num, originando uma desfocagem deficiente.

Persbiopia: A perbiopia é tambem chamada de vista cansada, surge quando o cristalino perde a capacidade de focar a imagem devido à rigidez dos músculos do olho. Manifesta-se na dificuldade em realizar tarefas que exijam uma visão muito próxima como por exemplo enfiar uma linha no buraco de uma agulha.

Correcção dos problemas da visão

A miopia é corrigida com lentes divergentes. Os raios de luz divergem depois de passar a lente e assim a convergência excessiva feita pelo olho é balançada e agora a projecção da imagem vai ser feita mesmo sobre a retina.

A hipermetropia é corrigida com lentes convergentes. A convergência insuficiente feita pelo olho é agora balançada com a nova lente. Os raios de luz agora vão incidir mesmo por cima da retina.