Навигация
Светопреломляющий аппарат глаза
34385
знаков
0
таблиц
0
изображений
2.3 Светопреломляющий аппарат глаза
Глаз представляет собой сложную оптическую систему линз, которые образуют на сетчатке перевернутое и уменьшенное изображение внешнего мира.
Диоптрический аппарат состоит из прозрачной роговицы, передней и задней камер, заполненных водянистой волной, радужной оболочки, окружающей зрачок, хрусталика и стекловидного тела.
Преломляющая сила глаза зависит от радиуса кривизны роговицы, передней и задней поверхности хрусталика, от показателей преломления воздуха, роговицы, водянистой влаги, хрусталика, стекловидного тела. Знание этих показателей, а также некоторых дополнительных сведений позволило по специальным формулам рассчитать общую преломляющую силу диоптрического аппарата глаза. Она равна для глаза 58.6 диоптрий.
Преломляющая сила измеряется уравнением 1/f, где f- фокусное расстояние. Если оно задано в метрах, единицей преломляющей (оптической) силы, будет диоптрия. Само же фокусное расстояние
Рис. 9. Построение изображения.
АВ – предмет; аб - его изображение; 0 - узловая точка.
позади линзы зависит от разницы показателей преломления на границе двух поверхностей раздела и от радиуса кривизны раздела этих сред.
Основными преломляющими средами являются роговица и хрусталик. Хрусталик заключен в капсулу, которая прикреплена циановыми связками к ресничному телу. Благодаря сокращению ресничных мышц меняется кривизна хрусталика. 4
Рис. 10 Хрусталик и ресничный поясок.
1 - вещество хрусталика. Состоит из ядра и коры, 2 - кора хрусталика; 3 - ядро хрусталика, 4 - эпителий хрусталика: 5 - задняя поверхность хрусталика, 6 - волокна хрусталика; 7 - капсула хрусталика. Прозрачная мембрана до 15 мкм толщиной, которая окружает хрусталик. Служит местом прикрепления ресничного пояска; 8 - ресничный поясок. Фиксирующий аппарат хрусталика, состоящий из радиально ориентированных волокон различной длины: 9 - волокна пояска Они начинаются от капсулы хрусталика и переходят в ресничное тело.
Прохождение световых лучей через поверхность, разграничивающую две среды с разной оптической плотностью, сопровождается преломлением лучей (рефракцией). Например, при прохождении лучей через роговицу наблюдается их преломление, т.к. оптическая плотность воздуха и роговицы сильно отличаются. Далее лучи от источника света проходят через двояковыпуклую линзу - хрусталик. В результате преломления лучи сходятся в некоторой точке сзади хрусталика - в фокусе. Преломление зависит от угла падения световых лучей на поверхность линзы: Чем больше угол падения, тем сильнее преломляются лучи. Лучи, падающие на края линзы, больше преломляются, чем центральные лучи, проходящие через центр перпендикулярно линзе, которые совсем не преломляются. Это ведет к появлению на сетчатке размытого пятна, что уменьшает остроту зрения. Острота зрения отражает способность оптической системы глаза получать четкие изображения на сетчатке.
2.3.1 Несовершенство оптической системы глаза
В качестве оптической системы глаз не является совершенным. Объясняется это несколькими причинами.
Одна из них заключается в том, что поверхность роговицы несимметрична относительно оптической оси глаза. Кривизна роговицы в верхних и нижних ее частях несколько больше, чем в боковых - левой и правой. Это уменьшает четкость изображения на сетчатке.
Второе явление получило название сферической аберрации. Дело в том, что фокусное расстояние для лучей, которые проходят
А
Рис. 11 Схема сферической аберрации.
Центральные лучи 1-1 собираются в фокусе f3 лежащем на сетчатке:
краевые лучи 2-2 и 3-3 собираются в фокусах f2 и f1, лежащих перед сетчаткой. Вертикальные линии А-А перед хрусталиком изображают радужную оболочку, не пропускающую краевых лучей, что способствует четкости изображения.
через оптическую ось, и лучей, проходящих через периферические части хрусталика, различается. Это обуславливает появление на сетчатке размытого изображения. Частичной компенсацией этого явления может быть отсекание периферических лучей, падающих на хрусталик. В этом случае четкость изображения увеличивается. Это и происходит при сужении зрачка.
Третья причина несовершенств оптической системы глаза вызвана следующим. Простые линзы преломляют свет разной длины волн неодинаково. Свет с более короткой длиной волны в пределах видимой части спектра преломляется больше, чем с более длинной. Это явление было названо хроматической аберрацией.
Следующий дефект зрения связан с нарушением процессов аккомодации. Под аккомодацией понимается приспособление глаза к видению разноудаленных предметов. Механизм аккомодации заключается в следующем. Изменение кривизны хрусталика вызывается сокращением ресничных мышц, которые изменяют выпуклость
хрусталика. Хрусталик находится в капсуле, которая прикреплена к связкам, в свою очередь, связанным с ресничным телом. Связки всегда натянуты, и их натяжение передается капсуле, сжимающей и уплотняющей хрусталик. В ресничном теле находятся гладкие мы-
Рис. 12 Схема рефракции в дальнозорком (1), нормальном (2) и близоруком (3) глазу
щечные волокна. При их сокращении тяга связок ослабляется, а значит, уменьшается давление на хрусталик, который вследствие своей эластичности принимает более выпуклую форму. Сокращение мышц регулируется парасимпатической и симпатической частями вегетативной нервной системы.
Нарушение преломления лучей выступает в двух формах - близорукости (миопии) и дальнозоркости (гиперметропии).
Близорукость может быть обусловлена или большой длиной глазного яблока, или повышенной преломляющей способностью хрусталика. В этом случае главный фокус преломления будет располагаться не на сетчатке, а перед ней.
Дальнозоркость объясняется или уменьшением преломляющей силы хрусталика, или уменьшением величины глазного яблока. В этих случаях фокус будет находиться за сетчаткой.
Помимо перечисленных выше дефектов оптической системы глаза могут происходить изменения внутреннего состава хрусталика и стекловидного тела, ведущие к их помутнению. Поэтому при преломлении света наблюдается его диффузное рассеивание. При рассмотрении белого фона поверхности человек видит мелькающие кружочки, точки и т. д.
Похожие работы
... депривированному глазу. Подобные же результаты были получены Бонхоеффером с коллегами на котятах, которым представлялись только полоски определенной ориентации. Критические периоды в развитии зрительной системы человека и их клиническое значение Чувствительность котят и детенышей обезьян в ранние периоды жизни напоминает клинические наблюдения, выполненные на людях. Давно известно, что ...
... ее влажность и смывает мелкие инородные тела. Секрет слезных желез действует еще как дезинфицирующая жидкость. 3. Оболочки, их строение и функции Глазное яблоко является первой важной составной частью зрительного анализатора (рис.2). Глазное яблоко имеет не совсем правильную шаровидную форму. Оно состоит из трех оболочек: наружняя (фиброзная) капсула, состоящая из роговицы и склеры; средняя ( ...
... у человека. Длина волны, одинаково возбуждающая оба типа колбочек (в области пересечения кривых поглощения), воспринимается как белый цвет и называется «нейтральной точкой» спектра. Такое смешение меньше выражено в зрительных системах с тремя типами цветовых рецепторов или при трихроматическом зрении), известном у многих видов, в том числе у человека. Однако некоторое смешение происходит и здесь: ...
... рецептивных полей. Она уменьшается с увеличением расстояния между глазами и объектом. Поэтому на больших расстояниях между стимулом и глазом глубина изображения не воспринимается. 1.3 Периферический отдел зрительной системы Снаружи глаз виден как сферическое образование, прикрытое верхним и нижним веком и состоящее из склеры, коньюктивы, роговицы, радужной оболочки. Склера представляет ...
0 комментариев