Óptica da Visão APROFUNDAMENTO – Profº. JB

Óptica da Visão
APROFUNDAMENTO – Profº. JB
1. (Unesp 2005) Uma pessoa, com certa deficiência visual,
utiliza óculos com lentes convergentes. Colocando-se um
objeto de 0,6 cm de altura a 25,0 cm da lente, é obtida uma
imagem a 100 cm da lente. Considerando que a imagem e o
objeto estão localizados do mesmo lado da lente, calcule
a) a convergência da lente, em dioptrias.
b) a altura da imagem do objeto, formada pela lente.
2. (Unifesp 2006) Um estudante observa que, com uma das
duas lentes iguais de seus óculos, consegue projetar sobre o
tampo da sua carteira a imagem de uma lâmpada
fluorescente localizada acima da lente, no teto da sala. Sabese que a distância da lâmpada à lente é de 1,8 m e desta ao
tampo da carteira é de 0,36 m.
a) Qual a distância focal dessa lente?
b) Qual o provável defeito de visão desse estudante?
Justifique.
3. (Uerj 2004) Considere uma pessoa míope que só consiga
focalizar objetos situados a, no máximo, 1,0 m de distância
de seus olhos.
Determine:
a) o tipo e a dioptria da lente necessária para corrigir esta
miopia;
b) a velocidade de propagação da luz no interior do olho, na
região que contém a substância denominada humor vítreo.
Dados: velocidade da luz no vácuo = 300000km/s e índice
de refração do humor vítreo = 1,34
a uma distância mínima de 50 cm. Considere que para essa
pessoa a retina está sempre a 2,5 cm do cristalino, sendo que
este funciona como uma lente convergente de distância focal
variável.
a) Calcule as distâncias focais mínimas do cristalino dessa
pessoa aos 25 e aos 65 anos.
b) Se essa pessoa, aos 65 anos, tentar focalizar um objeto a
20 cm do olho, a que distância da retina se formará a
imagem?
7. (Unifesp 2003) As figuras mostram o Nicodemus,
símbolo da Associação Atlética dos estudantes da Unifesp,
ligeiramente modificado: foram acrescentados olhos, na 1a
figura e óculos transparentes, na 2a.
1
4. (Ufrrj 2005) A expressão "grau" de uma lente de um
óculos é empregada pela maioria das pessoas. Na realidade,
pelos oftalmologistas é definida como "dioptria", que
corresponde numericamente ao inverso da distância focal da
lente, medida em metros.
Qual deve ser o "grau" da lente de um óculos que projeta a
imagem de uma vela acesa numa tela colocada a 40 cm das
lentes?
5. (Unesp 2003) Uma pessoa míope não consegue ver
nitidamente um objeto se este estiver localizado além de um
ponto denominado ponto remoto. Neste caso, a imagem do
objeto não seria formada na retina, como ocorre em um olho
humano normal, mas em um ponto entre o cristalino (lente
convergente) e a retina. Felizmente, este defeito pode ser
corrigido com a utilização de óculos.
a) Esquematize em uma figura a formação de imagens em
um olho míope, para objetos localizados além do ponto
remoto.
b) Qual a vergência da lente a ser utilizada, se o ponto
remoto de um olho míope for de 50 cm?
6. (Unicamp 2006) O olho humano só é capaz de focalizar a
imagem de um objeto (fazer com que ela se forme na retina)
se a distância entre o objeto e o cristalino do olho for maior
que a de um ponto conhecido como ponto próximo, Pp (ver
figura adiante). A posição do ponto próximo normalmente
varia com a idade. Uma pessoa, aos 25 anos, descobriu, com
auxílio do seu oculista, que o seu ponto próximo ficava a 20
cm do cristalino. Repetiu o exame aos 65 anos e constatou
que só conseguia visualizar com nitidez objetos que ficavam
a) Supondo que ele esteja usando os óculos devido a um
defeito de visão, compare as duas figuras e responda. Qual
pode ser este provável defeito? As lentes dos óculos são
convergentes ou divergentes?
b) Considerando que a imagem do olho do Nicodemus com
os óculos seja 25% maior que o tamanho real do olho e que
a distância do olho à lente dos óculos seja de 2cm, determine
a vergência das lentes usadas pelo Nicodemus, em dioptrias.
8. (Cesgranrio 2000) Assinale o gráfico que representa
corretamente o valor da vergência (V) em função da
distância focal (f).
d) A luz emitida de um ponto luminoso (pequeno objeto) e
refletida por um espelho plano chega aos olhos de um
observador como se estivesse vindo de um ponto de
encontro dos prolongamentos dos raios luminosos refletidos.
Nesse ponto, o observador verá, então, uma imagem virtual
do objeto.
e) A hipermetropia deve-se ao encurtamento do globo ocular
em relação ao comprimento normal. Portanto, deve-se
associar ao olho uma lente convergente.
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES.
(Cesgranrio 2000) À medida que a idade avança, as pessoas
com hipermetropia (dificuldade em ver de perto) contraem
mais outro problema: a presbiopia, também chamada de
"vista cansada", que é conseqüência do cansaço dos
músculos que acomodam a visão às variadas distâncias. É
nesse momento que entram em cena os "óculos de leitura".
O grau das lentes, ou seja, sua vergência (V), é medido em
dioptrias (di) e é igual ao inverso da distância focal (f) da
lente (medida em metros).
V = 1/f
9. João, de idade avançada, tem presbiopia. O grau das
lentes dos óculos de João é +2,0di. Assim, se ele quiser
projetar, sobre uma folha de papel, a imagem do Sol, ele
deverá posicionar as lentes de seus óculos a uma distância
da folha, em centímetros, igual a:
a) 0,5
b) 5,0
c) 25
d) 50
e) 100
10.
11. (Cesgranrio 2004) A vergência ou "grau" de uma lente
de óculos, expressa em dioptrias (di), equivale ao inverso da
distância focal (f), medida em metros. Uma pessoa com
hipermetropia, para ver com nitidez um objeto colocado a 25
cm de seus olhos, precisa usar óculos de leitura de "grau" 2
di positivas. A distância mínima, em centímetros, para que
essa pessoa, quando sem óculos, veja um objeto com nitidez
é de:
a) 20
b) 30
c) 40
d) 50
e) 80
12. (Fuvest 2003) Uma pessoa idosa que tem hipermetropia
e presbiopia foi a um oculista que lhe receitou dois pares de
óculos, um para que enxergasse bem os objetos distantes e
outro para que pudesse ler um livro a uma distância
confortável de sua vista.
- Hipermetropia: a imagem de um objeto distante se forma
atrás da retina.
- Presbiopia: o cristalino perde, por envelhecimento, a
capacidade de acomodação e objetos próximos não são
vistos com nitidez.
- Dioptria: a convergência de uma lente, medida em
dioptrias, é o inverso da distância focal (em metros) da lente.
Considerando que receitas fornecidas por oculistas utilizam
o sinal mais (+) para lentes convergentes e menos (-) para
divergentes, a receita do oculista para um dos olhos dessa
pessoa idosa poderia ser,
a) para longe: - 1,5 dioptrias; para perto: + 4,5 dioptrias
b) para longe: - 1,5 dioptrias; para perto: - 4,5 dioptrias
c) para longe: + 4,5 dioptrias; para perto: + 1,5 dioptrias
d) para longe: + 1,5 dioptrias; para perto: - 4,5 dioptrias
e) para longe: + 1,5 dioptrias; para perto: + 4,5 dioptrias
Na tira apresentada, a personagem é uma lente convergente.
Quando os raios do sol, que constituem um feixe de raios
paralelos, incidem na lente, os raios convergem para um
ponto. Para esse ponto convergem também os raios
infravermelhos da radiação solar e, por isso, é alcançada
uma temperatura bastante elevada. Ou seja, nesse caso, a
lente é "botafogo".
Com base nas leis que regem a óptica geométrica, é
INCORRETO afirmar:
a) Um espelho côncavo fornece imagens reais, independente
da posição do objeto.
b) A imagem de um objeto, fornecida por uma lente
divergente, é virtual, direita e menor que o objeto.
c) A distância focal dos espelhos só depende do raio de
curvatura.
13. (Ita 2003) Num oftalmologista, constata-se que um certo
paciente tem uma distância máxima e uma distância mínima
de visão distinta de 5,0m e 8,0cm, respectivamente. Sua
visão deve ser corrigida pelo uso de uma lente que lhe
permita ver com clareza objetos no "infinito". Qual das
afirmações é verdadeira?
a) O paciente é míope e deve usar lentes divergentes cuja
vergência é 0,2 dioptrias.
b) O paciente é míope e deve usar lentes convergentes cuja
vergência é 0,2 dioptrias.
c) O paciente é hipermétrope e deve usar lentes
convergentes cuja vergência é 0,2 dioptrias.
d) O paciente é hipermétrope e deve usar lentes divergentes
cuja vergência é - 0,2 dioptrias.
e) A lente corretora de defeito visual desloca a distância
mínima de visão distinta para 8,1 cm.
2
14. (Puccamp 2002) Nas receitas de óculos, inclusive os de
"D. Benta", cada lente é descrita pelo número de dioptrias,
que corresponde ao inverso da distância focal quando esta é
medida em metros. Por exemplo, uma lente convergente de
distância focal 0,50 m tem 2,0 dioptrias, enquanto outra
lente divergente com f = - 0,50 m tem - 2,0 dioptrias.
Quando uma pessoa diz que os seus óculos são de - 0,25
dioptrias, ela é
a) hipermétrope e usa lentes divergentes de distância focal
0,25m.
b) hipermétrope e usa lentes convergentes de distância focal
4,0m.
c) míope e usa lentes divergentes de distância focal 4,0m.
d) míope e usa lentes convergentes de distância focal 2,5m.
e) presbíope e usa lentes convergentes de distância focal
2,5m.
d) I, II e III
e) I, III e IV
15. (Pucmg 2006) ASSINALE A OPÇÃO CORRETA.
a) Na miopia, a imagem é formada na frente da retina. Para
se corrigir esse defeito, usam-se lentes divergentes.
b) Na miopia, a imagem é formada na frente da retina. Para
se corrigir esse defeito, usam-se lentes convergentes.
c) Na hipermetropia, a imagem é formada atrás da retina.
Para se corrigir esse defeito, usam-se lentes divergentes.
d) Na hipermetropia, a imagem é formada atrás da retina.
Para se corrigir esse defeito, usam-se lentes planas.
16. (Pucpr 2005) Um rapaz usa uma camiseta que exposta à
luz do sol se apresenta totalmente verde com a palavra
PUCPR gravada no peito com letras azuis. O rapaz entra
então numa sala iluminada por luz monocromática azul.
Considerando as representações acima, é correto afirmar
que:
a) as lentes I, III e V podem ser úteis para hipermetropes e
as lentes II e IV para míopes.
b) as lentes I, II e V podem ser úteis para hipermetropes e as
lentes III e IV para míopes.
c) as lentes I, II e III podem ser úteis para hipermetropes e as
lentes IV e V para míopes.
d) as lentes II e V podem ser úteis para hipermetropes e as
lentes I, III e IV para míopes.
e) as lentes I e V podem ser úteis para hipermetropes e as
lentes II, III e IV para míopes.
Certamente:
a) a camiseta parecerá preta e a palavra gravada se
apresentará na cor azul.
b) a camiseta e a palavra se apresentarão com as mesmas
cores vistas à luz do sol.
c) a camiseta e a palavra gravada no peito se apresentarão na
cor azul.
d) a camiseta se apresentará azul, mas as letras da palavra
gravada desaparecerão.
e) tanto a camiseta como a palavra gravada ficarão com a
cor negra.
18. (Ufc 2004) As deficiências de visão são compensadas
com o uso de lentes. As figuras a seguir mostram as seções
retas de cinco lentes.
19. (Uff 2004) Algumas escolas estão exigindo avaliação
oftalmológica como item de matrícula, objetivando evitar
problemas com o aprendizado, tendo em vista que, em
muitos casos, o mau aproveitamento escolar do aluno
decorre de dificuldades visuais. A miopia é um defeito
visual que pode ser causado por uma deformação do globo
ocular ou por uma excessiva vergência do cristalino, e pode
ser corrigida utilizando-se uma lente divergente.
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Assinale o esquema que melhor representa a formação da
imagem (i), de um objeto distante, em um olho míope.
17. (Pucrs 2005) Considere as afirmações a seguir, que se
referem ao globo ocular humano.
I. O olho emétrope, ou normal, deve ser capaz de focalizar
na retina objetos localizados no infinito, ou seja, a grandes
distâncias, sem acomodação do cristalino.
II. O olho emétrope deve ser capaz de focalizar na retina,
sem qualquer esforço de acomodação, objetos que se
encontram na distância mínima de visão distinta, que é de
25cm.
III. Na miopia, os raios de luz paralelos que incidem no
globo ocular são focalizados antes da retina, e a sua correção
é feita com lentes divergentes.
IV. Na hipermetropia, os raios de luz paralelos que incidem
no globo ocular são focalizados depois da retina, e sua
correção é feita com lentes convergentes.
Analisando as afirmativas, conclui-se que somente estão
corretas
a) I e II
b) II e III
c) III e IV
20. (Ufmg 2004) Após examinar os olhos de Sílvia e de
Paula, o oftalmologista apresenta suas conclusões a respeito
da formação de imagens nos olhos de cada uma delas, na
forma de diagramas esquemáticos, como mostrado nestas
figuras:
3
b) intervir cirurgicamente diminuindo o raio R1 da córnea
ou indicar óculos com lentes divergentes apropriadas.
c) intervir cirurgicamente aumentando o raio R1 da córnea
ou indicar óculos com lentes convergentes apropriadas.
d) intervir cirurgicamente aumentando o raio R1 da córnea
ou indicar óculos com lentes divergentes apropriadas.
Com base nas informações contidas nessas figuras, é
CORRETO afirmar que
a) apenas Sílvia precisa corrigir a visão e, para isso, deve
usar lentes divergentes.
b) ambas precisam corrigir a visão e, para isso, Sílvia deve
usar lentes convergentes e Paula, lentes divergentes.
c) apenas Paula precisa corrigir a visão e, para isso, deve
usar lentes convergentes.
d) ambas precisam corrigir a visão e, para isso, Sílvia deve
usar lentes divergentes e Paula, lentes convergentes.
21. (Ufrn 2003) A miopia é um defeito da visão originado
por excessiva curvatura da córnea. Na fantástica estrutura
que compõe o olho humano, a córnea representa um
elemento fundamental no processo de formação de imagem,
sendo uma espécie de lente delgada convexo-côncava que admitiremos- satisfaz a equação dos fabricantes de lentes
apresentada abaixo.
Equação dos fabricantes de lentes:
1/f = (n - 1) (1/R1 + 1/R2). Em que
f: distância focal;
n: índice de refração;
R1 e R2 são raios de curvatura das faces da lente, cuja
convenção de sinais é: faces convexas, raio positivo e faces
côncavas, raio negativo.
O olho míope induz no cérebro a percepção de imagem sem
nitidez devido à focalização da imagem de objetos distantes
dá-se antes da retina. Com o auxílio da tecnologia do raio
laser, os médicos conseguem realizar cirurgias na córnea,
corrigindo sua curvatura excessiva. Nesse caso modificam
apenas o valor do raio externo R1. Outra possibilidade para
a correção da miopia é a indicação do uso de óculos. Admita
que a figura a seguir represente a córnea de um paciente
cujo exame oftalmológico apresentou uma determinada
miopia.
Com o objetivo de corrigir a miopia, o médico pode
a) intervir cirurgicamente diminuindo o raio R1 da córnea
ou indicar óculos com lentes convergentes apropriadas.
22. (Ufrrj 2003) Um oftalmogista receita óculos com - 0,25
de dioptria. Essa prescrição indica que o paciente necessita
de uma lente corretiva com distância focal de
a) 4 metros.
b) 5 metros.
c) 6 metros.
d) 2 metros.
e) 3 metros.
23. (Ufrrj 2004) Uma pessoa lê na receita para seus óculos o
seguinte: "lentes de cristal com -0,5 dioptrias".
Relembrando os conceitos de óptica aplicada, ela conclui
que é míope, e a distância focal de suas lentes é de
a) 2,0 m.
b) 3,0 m.
c) 5,0 m.
d) 0,5 m.
e) 1,0 m.
24. (Ufscar 2006) Pesquisas recentes mostraram que o
cristalino humano cresce durante a vida, aumentando seu
diâmetro cerca de 0,02 mm por ano. Isso acarreta, na fase de
envelhecimento, um defeito de visão chamado presbiopia,
que pode ser corrigido de forma semelhante
a) à miopia, com uso de lentes divergentes.
b) à miopia, com uso de lentes convergentes.
c) à hipermetropia, com uso de lentes divergentes.
d) à hipermetropia, com uso de lentes convergentes.
e) ao astigmatismo, com uso de lentes convergentes ou
divergentes.
25. (Unirio 2003)
Na figura 1, existe um caso tradicional de formação de
imagem em uma lente divergente; na figura 2, existe um
caso de formação de imagem em uma lente convergente.
Nas duas figuras, o é o objeto observado e i é a imagem
vista pelo observador.
Existem duas deficiências que provocam efeitos visuais
antagônicos: a miopia, em que o portador não vê
nitidamente objetos que se situam longe dele; e a
hipermetropia, em que o portador não vê nitidamente
objetos que se situam perto dele. A presbiopia ou "vista
cansada" é uma deficiência muscular, não é visual, mas
produz o efeito similar ao da hipermetropia.
Assinale a opção correta:
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a) As três correções se fazem com lentes convergentes.
b) A miopia e a presbiopia se corrigem com lente
divergente, mas a hipermetropia, com lente convergente.
c) A hipermetropia se corrige com lente divergente, mas a
miopia e a presbiopia, com lentes convergentes.
d) A miopia pode ser corrigida com a lente divergente, mas
a presbiopia e a hipermetropia, com lente convergente.
e) As três correções se fazem com lentes divergentes.
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