Преломление хрусталиком и роговицей

Хрусталик
разделяет
внутреннюю поверхность глаза на две
камеры:
переднюю
камеру, заполненную водянистой влагой,
и заднюю камеру, заполненную стекловидным
телом.
Хрусталик представляет собой двояковыпуклую
эластичную линзу, которая крепится на
мышцах ресничного тела. Ресничное тело
обеспечивает изменение формы хрусталика.

Сокращение
или расслабление волокон ресничного
тела приводит к расслаблению или
натяжению цинновых связок, которые
отвечают за изменение кривизны хрусталика.

Глаз
позвоночных часто сравнивают с
фотокамерой, так как система линз
(роговица и хрусталик) дает перевернутое
и уменьшенное изображение объекта на
поверхности сетчатки.( Герман Гельмгольц).

Количество
проходящего через хрусталик света
регулируется переменной
диафрагмой (зрачком),
а хрусталик способен фокусировать более
близкие и более удаленные объекты.

Преломление хрусталиком и роговицей

Оптическая
система
— диоптрический аппарат- представляет
собой сложную, неточно центрированную
систему линз, которая отбрасывает
перевернутое, сильно уменьшенное
изображение окружающего мира на сетчатку
(мозг «переворачивает обратное
изображение, и оно воспринимается как
прямое) Оптическую
систему глаза составляют — роговица,
водянистая влага, хрусталик и стекловидное
тело.

При
прохождении лучей через глаз они
преломляются на четырех поверхностях
раздела:

1. Между воздухом и роговицей

2. Между роговицей и водянистой влагой

3. Между водянистой влагой и хрусталиком

4.
Между хрусталиком и стекловидным телом.

Преломляющие
среды имеют разные показатели преломления.

{Сложность
оптической системы глаза затрудняет
точную оценку хода лучей внутри него
и оценку изображения на сетчатке.
Поэтому пользуются упрощенной моделью
— «редуцированным глазом», в котором
все преломляющие среды объединяют в
единую сферическую поверхность и они
имеют один и тот же показатель преломления.

Большая
часть преломления происходит при
переходе из воздуха в роговицу — эта
поверхность действует как сильная линза
в 42 D, а также на поверхностях хрусталика.

Преломляющая сила

Преломляющая
сила линзы измеряется ее фокусным
расстоянием (f)
. Это то расстояние позади линзы, на
котором параллельные пучки света
сходятся в одной точке.

Узловая
точка—
точка в оптической системе глаза через
которую лучи идут не преломляясь.

Преломляющая
сила рефракций любой оптической системы
выражается в диоптриях.

Диоптрия
—
равна преломляющей силе линзы с фокусным
расстоянием 100
см или 1 метр

Оптическая
сила глаза вычисляется как обратное
фокусное расстояние:

1/f=
D

где
f—
заднее фокусное расстояние глаза
(выраженное в метрах)

В
нормальном глазу общая преломляющая
сила диоптрического аппарата составляет
59
D
при
рассматривании далеких предметов
и 70,5
D —
при рассматривании
близких предметов.

Аккомодация

Для
получения четкого изображения предмета
на каком-то определенном расстоянии
оптическая система должна быть
перефокусирована. Для этого существуют
2-а простых способа –

а)
смещение
хрусталика относительно сетчатки, как
в фотокамере (у лягушки); -( Уильям
Бейц
–американский офтальмолог –теория
связана с поперечными и продольными
мышцами -19 век)

б)
или увеличение его преломляющей силы
(у человека)
– ( Герман Гельмгольц).

Приспособление
глаза к ясному видению удаленных на
разное расстояние предметов называют
— аккомодацией.

Аккомодация
происходит путем изменения кривизны
поверхностей хрусталика при помощи
натяжения или расслабления ресничного
тела.

Усиление
рефракции хрусталика при аккомодации
на ближнюю точку достигается увеличением
кривизны его поверхности, т.е. он
становится более округлым, а на дальнюю
точку плоским.
Изображение на сетчатке получается
действительным уменьшенным и обратным.

При
аккомодации происходят изменения
кривизны хрусталика, т.е. его преломляющей
способности.

Изменения
кривизны хрусталика обеспечивается
его эластичностью
и цинновыми связками,
которые прикреплены к ресничному телу.
В ресничном теле находятся гладкомышечные
волокна.

При
их сокращении тяга цинновых связок
ослабляется (они всегда натянуты и
растягивают капсулу сжимающую и
уплощающую хрусталик). Хрусталик
вследствие своей эластичности принимает
более выпуклую форму, если происходит
расслабление цилиарной мышцы (ресничное
тело) — цинновые связки натягиваются и
хрусталик уплощается.

Преломление хрусталиком и роговицей

Таким
образом,
ресничные
мышцы являются аккомодационными мышцами.
Они
иннервируются парасимпатическими
нервными волокнами
глазодвигательного нерва. Если закапать
атропин
(выключается парасимпатическая система)
нарушается
ближнее зрение,
так как происходит расслабление
ресничного тела и натяжение цинновых
связок — хрусталик уплощается.
Парасимпатические
вещества
— пилокарпин
и эзерин-
вызывают
сокращение ресничной мышцы и расслабление
цинновых связок.

Хрусталик
имеет выпуклую форму.

В
глазу с нормальной рефракцией резкое
изображение далекого объекта на
сетчатке образуется только в том случае,
если расстояние между передней поверхности
роговицы и сетчаткой составляет 24,
4 мм
(в среднем 25-30
см)

Расстояние
наилучшего зрения
— это расстояние, на котором нормальный
глаз испытывает наименьшее напряжение
при рассматривании деталей предмета.

Для
нормального глаза молодого человека
дальняя
точка ясного видения лежит в бесконечности.

Ближняя
точка ясного видения находится на
расстоянии 10 см от глаза
(ближе четко видеть нельзя лучи идут
параллельно).

С
возрастом из-за отклонения формы глаза
или преломляющей силы диоптрического
аппарата эластичность хрусталика
падает.

В
пожилом возрасте ближняя точка сдвигается
(старческая дальнозоркость или
пресбиопия),
так в
25 лет ближняя
точка располагается на расстоянии уже
около 24
см,
а к 60
годам уходит на бесконечность.
Хрусталик с возрастом становится менее
эластичным и при ослаблении цинновых
связок его выпуклость или не изменяется
или изменяется незначительно. Поэтому
ближайшая точка ясного видения
отодвигается от глаз. Коррекция этого
недостатка за счет двояковыпуклых линз.
Существуют еще две аномалии преломления
лучей (рефракции) в глазу.

1.
Близорукость или миопия (фокус
перед сетчаткой в стекловидном теле).

2.
Дальнозоркость или гиперметропия (фокус
перемещается за сетчатку).

Основной
принцип всех дефектов состоит в том,
чтопреломляющая
сила и длина глазного яблокане
согласуется между собой.

При
миопии
— глазное
яблоко слишком длинно, а преломляющая
сила имеет нормальную величину.
Лучи
сходятся перед сетчаткой
в стекловидном теле, а на сетчатке
возникает круг расстояния. У близорукого
дальняя точка ясного видения находится
не в бесконечности, а на конечном, близком
расстоянии. Корректирование — необходимо
уменьшить
преломляющую силу глаза, используя
вогнутые линзы с отрицательными
диоптриями.

При
гиперметропии
и пресбиопии
(старческая),
т.е.
дальнозоркости,
глазное
яблоко является слишком коротким и
поэтому параллельные лучи отдалеких
предметов собираются сзади сетчатки,
а на ней получается расплывчатое
изображение предмета. Этот недостаток
рефракции может быть компенсирован
путем аккомодационного усилия, т.е.
увеличением выпуклости хрусталика.
Коррекция
с помощью положительных диоптрий, т.е.
двояковыпуклых линз.

Астигматизм
— (относится к аномалиям рефракции)
связан с неодинаковым
преломлением лучей
в разных направлениях (н-р по вертикальному
и горизонтальному меридиану). Все люди
в небольшой степени являются астигматиками.
Это связано с несовершенством строения
глаза в результате не
строгой сферичности роговицы
(используют цилиндрические стекла).

Преломление хрусталиком и роговицей

Соседние файлы в папке Занятия

Источник

Преломление хрусталиком и роговицей

При
прохождении лучей через глаз они
преломляются на четырех поверхностях
раздела:

1. Между воздухом и роговицей

2. Между роговицей и водянистой влагой

3. Между водянистой влагой и хрусталиком

4.
Между хрусталиком и стекловидным телом.

Преломляющие
среды имеют разные показатели преломления.

Преломляющая сила

Узловая
точка—
точка в оптической системе глаза через
которую лучи идут не преломляясь.

Преломляющая
сила рефракций любой оптической системы
выражается в диоптриях.

Диоптрия
—
равна преломляющей силе линзы с фокусным
расстоянием 100
см или 1 метр

Оптическая
сила глаза вычисляется как обратное
фокусное расстояние:

1/f=
D

где
f—
заднее фокусное расстояние глаза
(выраженное в метрах)

Аккомодация

б)
или увеличение его преломляющей силы
(у человека)
– ( Герман Гельмгольц).

Приспособление
глаза к ясному видению удаленных на
разное расстояние предметов называют
— аккомодацией. Аккомодация происходит
путем изменения кривизны поверхностей
хрусталика при помощи натяжения или
расслабления ресничного тела. Усиление
рефракции хрусталика при аккомодации
на ближнюю точку достигается увеличением
кривизны его поверхности, т.е. он
становится более округлым, а на дальнюю
точку плоским.
Изображение на сетчатке получается
действительным уменьшенным и обратным.

При
аккомодации происходят изменения
кривизны хрусталика, т.е. его преломляющей
способности. Изменения кривизны
хрусталика обеспечивается его
эластичностью
и цинновыми связками,
которые прикреплены к ресничному телу.
В ресничном теле находятся гладкомышечные
волокна.
При их сокращении тяга цинновых связок
ослабляется (они всегда натянуты и
растягивают капсулу сжимающую и
уплощающую хрусталик). Хрусталик
вследствие своей эластичности принимает
более выпуклую форму, если происходит
расслабление цилиарной мышцы (ресничное
тело) — цинновые связки натягиваются и
хрусталик уплощается.

Преломление хрусталиком и роговицей

Хрусталик
имеет выпуклую форму.

Для
нормального глаза молодого человека
дальняя
точка ясного видения лежит в бесконечности.

1.
Близорукость или миопия (фокус
перед сетчаткой в стекловидном теле).

2.
Дальнозоркость или гиперметропия (фокус
перемещается за сетчатку).

Преломление хрусталиком и роговицей

Источник

Зрительное восприятие – многозвеньевой процесс, начинающийся с проекции изображения на сетчатку глаза и возбуждения фоторецепторов и заканчивающийся принятием высшими отделами зрительной сенсорной системы решения о наличии в поле зрения того или иного зрительного образа. В связи с необходимостью наводить глаза на рассматриваемый объект, вращая их, природа создала у большинства видов животных шарообразную форму глазного яблока. На пути к светочувствительной оболочке глаза – сетчатке – лучи света проходят через несколько светопроводящих сред – роговицу, влагу передней камеры, хрусталик и стекловидное тело, назначение которых преломлять их и фокусировать в области расположения рецепторов на сетчатке, обеспечивать четкое изображение на ней.

Камера глаза имеет 3 оболочки. Наружная непрозрачная оболочка – склера, переходит спереди в прозрачную роговицу. Средняя сосудистая оболочка в передней части глаза образует ресничное тело и радужную оболочку, обусловливающую цвет глаз. В середине радужки имеется отверстие – зрачок, регулирующий количество пропускаемых световых лучей. Диаметр зрачка регулируется зрачковым рефлексом, центр которого находится в среднем мозге. Внутренняя сетчатая оболочка (сетчатка) содержит фоторецепторы глаза (палочки и колбочки) и служит для преобразования световой энергии в нервное возбуждение.

Основными преломляющими средами глаза человека являются роговица (обладает наибольшей преломляющей силой) и хрусталик, который представляет собой двояковыпуклую линзу. В глазу преломление света проходит по общим законам физики. Лучи, идущие из бесконечности через центр роговицы и хрусталика (т.е. через главную оптическую ось глаза) перпендикулярно к их поверхности, не испытывают преломления. Все остальные лучи преломляются и сходятся внутри камеры глаза в одной точке – фокусе. Такой ход лучей обеспечивает четкое изображение на сетчатке, причем оно получается уменьшенным и обратным(рис. 26).

Рис. 26. Ход лучей и построение изображений в редуцированном глазу:

АВ – предмет; аb – его изображение; Dd – главная оптическая ось

Аккомодация.Для ясного видения предмета необходимо, чтобы лучи от его точек попадали на поверхность сетчатки, т.е. были здесь сфокусированы. Когда человек смотрит на далекие предметы, их изображение сфокусировано на сетчатке и они видны ясно. При этом близкие предметы видны неясно, их изображение на сетчатке расплывчато, т.к. лучи от них собираются за сетчаткой (рис. 27). Видеть одновременно одинаково ясно предметы, удаленные от глаза на разное расстояние, невозможно.

Рис. 27.Ход лучей от близкой и далекой точки:

От далекой точки А (параллельные лучи) изображение а получается на сетчатке при ненапряженном аккомодационном аппарате; при этом от близкой точки В изображениев образуется за сетчаткой

Приспособление глаза к четкому видению различно удаленных предметов называется аккомодацией. Этот процесс осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика и, следовательно, его преломляющей способности. При рассматривании близких предметов хрусталик делается более выпуклым, благодаря чему лучи, расходящиеся от светящейся точки, сходятся на сетчатке. При рассмотрении далеких предметов хрусталик становится менее выпуклым, как бы растягиваясь (рис. 28). Механизм аккомодации сводится к сокращению ресничных мышц, которые изменяют выпуклость хрусталика.

Существует две главные аномалии преломления лучей (рефракции) в глазу: близорукость и дальнозоркость. Они обусловлены, как правило, ненормальной длиной глазного яблока. В норме продольная ось глаза соответствует преломляющей силе глаза. Однако у 35 % людей имеются нарушения этого соответствия.

В случае врожденной близорукости продольная ось глаза больше нормы и фокусировка лучей происходит перед сетчаткой, а изображение на сетчатке становится расплывчатым (рис. 29). Приобретенная близорукость связана с увеличением кривизны хрусталика, возникающая, в основном, при нарушении гигиены зрения. В дальнозорком глазу, наоборот, продольная ось глаза меньше нормы и фокус располагается за сетчаткой. В результате изображение на сетчатке тоже расплывчато. Приобретенная дальнозоркость возникает у пожилых людей из-за уменьшения выпуклости хрусталика и ухудшения аккомодации. В связи с возникновением старческой дальнозоркости ближняя точка ясного видения с возрастом отодвигается (от 7 см в 7 – 10 лет до 75 см в 60 лет и более).

Рис. 29.Схема рефракции в нормальном (а), близоруком (б)

Источник