Sistem optic al ochiului

Ochiul uman este un sistem optic complex care constă în cornee, umiditatea din camera anterioară, lentila și vitroasa. Puterea de refracție a ochiului este dependentă de valoarea razelor de curbură a suprafeței anterioare a corneei, anterioare și suprafețele posterioare ale lentilei, distanța dintre cornee și indicii de refracție ai lentilei, umoarea apoasă și umoarea vitroasă. Puterea optică a suprafeței corneei posterioară nu ia în considerare, întrucât indicii de refracție ai tesutului camerei anterioare a corneei și umiditatea sunt aceleași (așa cum este cunoscut, refracție a razelor este posibilă numai la interfața cu diferiți indici de refracție).

Se poate presupune în mod obișnuit că suprafețele refractare ale ochiului sunt sferice și axele lor optice coincid, adică ochiul este un sistem centrat. În realitate, totuși, există multe erori în sistemul optic al ochiului. Astfel, corneea este sferic numai în zona centrală, indicele de refracție al straturilor exterioare ale lentilei este mai mic decât gradul intern de refracție în două planuri reciproc perpendiculare variază. În plus, caracteristicile optice în diferite ochi variază semnificativ și nu este ușor să le identificăm. Toate acestea fac dificilă calcularea constantelor optice ale ochiului.

Pentru a evalua puterea de refracție a oricărui sistem optic, utilizați unitatea convențională - dioptrie (abreviată - dptr). Puterea obiectivului cu o distanță focală principală de 1 m este acceptată pentru 1dpi. Diopterul (D) este reciproc al lungimii focale (F):

D = 1 / F

Prin urmare, un obiectiv cu o distanță focală de 0,5 m are o putere de refracție de 2,0 dioptrii, 2 m -.. 0.5 D și deci puterea de refracție convex (colectare) lentilele indicate prin semnul „plus“ concavă (împrăștiere) - semnul " minus ", iar lentilele se numesc pozitive și negative, respectiv.

Există o tehnică simplă prin care se poate distinge o lentilă pozitivă de o lentilă negativă. Pentru a face acest lucru, obiectivul trebuie plasat la câțiva centimetri de la ochi și îl mutați, de exemplu, în direcția orizontală. Când vizualizați un obiect printr-o lentilă pozitivă, imaginea sa se va amesteca în direcția opusă mișcării lentilei, iar prin obiectivul negativ, dimpotrivă, în aceeași direcție.

Pentru calculele legate de sistemul optic al ochiului, sunt propuse scheme simplificate ale acestui sistem, pe baza valorilor medii ale constantelor optice obținute la măsurarea unui număr mare de ochi.

Cel mai de succes este ochiul redus schematic , propus de VK Verbitsky în 1928. Caracteristicile sale principale: avionul principal atinge vârful corneei; raza de curbură a ultimelor 6,82 mm; lungimea axei anterioare-posterioare este de 23,4 mm; raza de curbură a retinei este de 10,2 mm; indicele de refracție al mediului intraocular este de 1,4; puterea totală de refracție este 58,82 D.

Ca și alte sisteme optice, ochiul se caracterizează prin diferite aberații (de la aberație - abatere latină) - defecte ale sistemului optic al ochiului, ceea ce duce la o scădere a calității imaginii obiectului pe retină. Datorită aberației sferice, razele emanate de la punctul de lumină nu sunt colectate în acest punct, ci în anumite zone pe axa optică a ochiului. Ca rezultat, pe retină se formează un cerc de împrăștiere a luminii. Adâncimea acestei zone pentru ochiul uman "normal" variază de la 0,5 la 1,0 Dpt.

Ca rezultat, aberației cromatice a razelor de lungimi de undă mai scurte (albastre-verzi) se intersectează în ochi, la o distanță mai mică de cornee, decât partea de undă lungă a fasciculelor de spectru (roșu). Intervalul dintre focurile acestor radiații în ochi poate atinge valoarea de 1,0 Dpt.

Practic toți ochii au încă o aberație, datorită lipsei unei sferici ideale a suprafețelor de refracție ale corneei și ale lentilei. Asfericitatea corneei, de exemplu, poate fi eliminată prin utilizarea unei plăci ipotetice care, atunci când este aplicată pe cornee, transformă ochiul într-un sistem sferic ideal. Absența sfericității conduce la o distribuție inegală a luminii pe retină: punctul luminos formează o imagine complexă asupra retinei, pe care pot fi alocate zonele de iluminare maximă. În ultimii ani, influența acestei aberații asupra acuității vizuale maxime este studiată activ, chiar și în ochii "normali", cu scopul de a corecta și de a obține așa-numita super-viziune (de exemplu, folosind un laser).

[1], [2], [3], [4], [5]

Formarea sistemului optic al ochiului

Corp Examinarea diferitelor animale într-un aspect de mediu, indicând natura adaptiva refracției m. E. Formarea unui astfel de sistem optic ca un ochi, care prevede acest tip de animal orientare vizuală optimă în conformitate cu caracteristicile vieții sale și mediul înconjurător. Aparent, nu este intamplatoare, dar punct de vedere istoric și al mediului condiționat este faptul că o persoană este marcată predominant refractie aproape de emetropie, oferi cele mai bune o viziune clară și obiecte de departe și de aproape, în conformitate cu diversitatea activităților sale.

Am observat în majoritatea adulților aproximare regulată a refracției la emetropie se reflectă într-o mare corelare inversă între componentele anatomice și optice ale ochiului în cursul creșterii sale tinde să o combinație de aparate optice mai mare putere de refracție cu o axă mai scurtă anterior-posterior, și invers, o putere de refracție mai mic cu o axă mai lungă. În consecință, creșterea ochiului - este un proces reglementat. Prin ochi tot mai trebuie înțelese, nu este ușor de a crește dimensiunea și îndreptate formarea globului ocular ca un sistem optic complex sub influența condițiilor de mediu și factorii genetici cu caracteristica specifică și individuală.

Dintre cele două componente - anatomice și optice, a căror combinație determină refracția ochiului, anatomic (în special dimensiunea axei anteroposteriale) este mult mai "mobilă". Prin aceasta, în principal, și / reglează influența corpului asupra formării refracției ochiului.

Sa stabilit că în ochiul nou-născut, ca regulă, acestea au o refracție slabă. Pe masura ce copiii se dezvolta, refractia creste: gradul de hipermetropie scade, hipermetropia slaba trece in emmetropie si chiar in miopie, iar ochii emetropici devin insuficienti in unele cazuri.

In primele trei goluri de viață a copilului au loc o creștere intensivă a ochilor și crește refracție corneei și lungimea axei antero, care este de 5-7 ani atinge 22 mm, m. E. Aproximativ 95% din dimensiunea unui ochi uman adult. Creșterea globului ocular durează până la 14-15 ani. Prin această vârstă, lungimea axei ochiului se apropie de 23 mm, iar puterea de refracție a corneei este de 43,0 Dpt.

Pe măsură ce ochiul crește, variabilitatea refracției sale clinice scade: se intensifică încet, adică se schimbă spre emmetropie.

În primii ani de viață a copilului, hiperpia este tipul predominant de refracție. Pe măsură ce vârsta crește, prevalența hipermetropiei scade, iar refracția emetropică și miopie cresc. Incidența miopiei este în mod special crescută, începând de la 11 până la 14 ani, ajungând la aproximativ 30% la vârsta de 19-25 ani. Cota de prezență și emmetropie la această vârstă este de aproximativ 30 și, respectiv, 40%.

Cu toate că indicatorii cantitativi ai prevalenței anumitor tipuri de refracție a ochiului la copii, date de diferiți autori, variază semnificativ, modelul general de modificări a refracției ochiului cu creșterea vârstei.

În prezent, se încearcă stabilirea vârstei medii a refracției ochilor la copii și utilizarea acestui indicator pentru a rezolva problemele practice. Cu toate acestea, după cum arată analizele datelor statistice, diferențele în magnitudinea refracției la copiii de aceeași vârstă sunt atât de semnificative încât aceste norme pot fi condiționate.

[6], [7], [8]