E2 O Olho como Sistema Óptico: Refração e Acomodação

Tópico

Seguindo o modelo de raio óptico e interface, a córnea é a primeira superfície que um raio óptico atravessa ao entrar no olho. Como o índice de refração do ar é muito diferente do índice de refração da própria córnea, essa interface entre o ar e a córnea refrata fortemente cada raio óptico que a atravessa. De fato, a córnea sozinha fornece a maior parte do poder refrativo total do olho, precisamente porque nenhuma outra interface dentro do olho tem uma diferença tão grande no índice de refração quanto a que existe entre o ar e a córnea.

Após atravessar a córnea, o raio óptico atravessa o cristalino, a segunda estrutura refrativa do olho, que fornece o restante do poder refrativo total. Ao contrário da córnea, cuja forma não muda depois que o raio óptico a atravessa, o cristalino pode mudar sua própria forma e, portanto, seu próprio poder refrativo, enquanto o olho continua a funcionar. O modelo esquemático do olho de Gullstrand simplifica tanto a córnea quanto o cristalino em um pequeno número de superfícies curvas idealizadas, cada uma com seu próprio índice de refração, permitindo o cálculo preciso de onde cada raio óptico termina após passar por ambas as estruturas.

Quando um objeto está longe do olho, os raios ópticos que saem desse objeto atingem a córnea quase paralelos entre si, e o poder refrativo fixo fornecido pela córnea e pelo cristalino em repouso é suficiente para fazê-los convergir precisamente na retina. Quando, no entanto, um objeto está perto do olho, os raios ópticos que saem desse objeto atingem a córnea divergindo uns dos outros, e um poder refrativo maior é necessário para fazê-los convergir no mesmo ponto da retina; esse poder refrativo adicional é fornecido pela acomodação, que altera a forma do cristalino através do músculo ciliar, conforme descrito pelo modelo da presbiopia.

O poder refrativo total do olho em qualquer dado momento é, portanto, a soma do poder refrativo fixo fornecido pela córnea, do poder refrativo fixo fornecido pelo cristalino em repouso e do poder refrativo adicional fornecido pela acomodação quando o objeto está próximo. Para que a imagem se forme com nitidez na retina, esse poder refrativo total deve ser ajustado, a cada instante, ao comprimento axial do olho e à distância do objeto observado, conforme descrito pelo modelo de erros refrativos: se o poder refrativo total for insuficiente para fazer com que os raios ópticos convirjam precisamente na retina, a imagem se forma à frente ou atrás da retina e fica desfocada.

É por isso que o modelo esquemático do olho de Gullstrand, que descreve com precisão como a córnea e o cristalino refratam cada raio óptico em seu caminho até a retina, e como a acomodação altera o poder do cristalino de acordo com a distância do objeto, é a base de todos os cálculos subsequentes de refração ocular: seja para determinar a prescrição óptica necessária para um determinado olho, para calcular o poder que uma lente intraocular deve ter ou quanto a córnea precisa ser remodelada em uma cirurgia refrativa, qualquer correção óptica do olho parte desse mesmo modelo da córnea e do cristalino refratando os raios ópticos em seu caminho até a retina.

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