Układ optyczny oka

Ludzkie oko jest złożonym układem optycznym, który składa się z rogówki, wilgotności komory przedniej, soczewki i ciała szklistego. Refrakcji moc oka jest zależny od wartości promienia krzywizny części przedniej powierzchni rogówki, przednią i powierzchnie tylne soczewki, odstęp pomiędzy rogówką i współczynnika załamania obiektywu, cieczy wodnistej i ciała szklistego. Moc optyczna tylnej powierzchni rogówki nie bierze pod uwagę, ponieważ współczynniki załamania rogówki tkanki komory przedniej i wilgotności są takie same (jak to jest znane, załamanie promieni jest możliwe tylko na powierzchni przylegania różnych współczynnikach załamania światła).

Możemy konwencjonalnie założyć, że powierzchnie załamujące oko są sferyczne, a ich osie optyczne pokrywają się, to znaczy, że oko jest centralnym układem. W rzeczywistości jednak w optycznym systemie oka występuje wiele błędów. Tak więc, rogówka jest sferyczna tylko w strefie centralnej, współczynnik załamania zewnętrznych warstw soczewki jest mniejszy od współczynnika załamania wewnętrznych soczewek, stopień refrakcji promieni w dwóch wzajemnie prostopadłych płaszczyznach nie jest taki sam. Ponadto cechy optyczne w różnych oczach znacznie się różnią i nie jest łatwo je wskazać. Wszystko to sprawia, że trudno jest obliczyć stałe optyczne oka.

Aby ocenić moc refrakcyjną dowolnego układu optycznego, użyj konwencjonalnej jednostki - dioptre (w skrócie - dptr). Moc obiektywu o głównej ogniskowej 1 m jest akceptowalna dla 1dpi Dioptraż (D) jest odwrotnością ogniskowej (F):

D = 1 / F

W związku z tym, soczewkę o długości ogniskowej od 0,5 m ma załamującą 2,0 dioptrii, 2 m. -., 0,5 d, a więc załamującą wypukłych (zbieranie) soczewki oznaczony znakiem „plus” wklęsłe (rozpraszania) - znak " minus ", a same soczewki są nazywane odpowiednio dodatnimi i ujemnymi.

Istnieje prosta technika, dzięki której można odróżnić soczewkę pozytywną od soczewki ujemnej. Aby to zrobić, soczewkę należy umieścić kilka centymetrów od oka i przesunąć ją, na przykład, w kierunku poziomym. Podczas oglądania obiektu przez soczewkę dodatnią, jego obraz będzie się mieszał w kierunku przeciwnym do ruchu soczewki, a przez soczewkę ujemną, przeciwnie, w tym samym kierunku.

Do obliczeń związanych z układem optycznym oka proponowane są uproszczone schematy tego układu, oparte na średnich wartościach stałych optycznych uzyskanych podczas pomiaru dużej liczby oczu.

Najbardziej udanym jest schematycznie zredukowane oko, zaproponowane przez VK Verbitsky w 1928 roku. Jego główne cechy: główna płaszczyzna dotyka wierzchołka rogówki; promień krzywizny ostatniego 6,82 mm; długość przedniej-tylnej osi wynosi 23,4 mm; promień krzywizny siatkówki wynosi 10,2 mm; współczynnik załamania światła śródgałkowego wynosi 1,4; całkowita moc refrakcyjna wynosi 58,82 D.

Podobnie jak inne systemy optyczne, oko charakteryzuje się różnymi aberracjami (z łacińskiego aberratio - dewiacja) - wadami układu optycznego oka, prowadzącymi do obniżenia jakości obrazu obiektu na siatkówce. Z powodu aberracji sferycznej promienie wydobywające się ze źródła światła punktowego nie są zbierane w punkcie, ale w niektórych strefach na osi optycznej oka. W rezultacie na siatkówce powstaje krąg rozpraszania światła. Głębokość tej strefy dla "normalnego" ludzkiego oka wynosi od 0,5 do 1,0 dpt.

W wyniku aberracji chromatycznej promienie krótko falowej części widma (niebiesko-zielone) przecinają się w oku w mniejszej odległości od rogówki niż promienie długofalowej części widma (czerwone). Przerwa między ogniskami tych promieni w oku może osiągnąć 1,0 Dpt.

Niemal wszystkie oczy mają jedną aberrację, ze względu na brak idealnej sferyczności załamujących się powierzchni rogówki i soczewki. Na przykład asferyczność rogówki można wyeliminować za pomocą hipotetycznej płytki, która po nałożeniu na rogówkę zamienia oko w idealny układ sferyczny. Brak sferyczności prowadzi do nierównomiernego rozmieszczenia światła na siatkówce: punkt świetlny tworzy złożony obraz na siatkówce, na którym można przypisać obszary maksymalnego natężenia światła. W ostatnich latach wpływ tej aberracji na maksymalną ostrość widzenia jest aktywnie badany, nawet w "normalnych" oczach, w celu ich skorygowania i uzyskania tzw. Superwizji (na przykład za pomocą lasera).

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

Formacja układu optycznego oka

Rozważanie narządu wzroku różnych zwierząt w aspekcie ekologicznym świadczy o adaptacyjnym charakterze refrakcji, czyli tworzeniu oka jako układu optycznego, który zapewnia zwierzęciu optymalną orientację wzrokową zgodnie z charakterystyką jego żywotnej aktywności i środowiska. Najwyraźniej nie przypadkowe, ale historycznie i środowiskowo uwarunkowane jest fakt, że dana osoba jest oznaczony głównie refrakcja blisko emmetropia, najlepiej zapewnić jasną wizję i daleko i bliskich obiektów, zgodnie z różnorodności swoich działaniach.

Obserwuje się u większości dorosłych regularnych zbliżenia załamania do emmetropia znajduje odzwierciedlenie w korelacji wysokiej odwrotną między anatomicznych i optycznych elementów oka w czasie jego wzrostu zwykle połączenie optyczne urządzenie większej mocy refrakcyjnej z krótszej osi przednio-tylnej i na odwrót, niższą zdolność załamującą z dłuższą osią. Dlatego wzrost oka jest regulowanym procesem. Poprzez zwiększanie oka należy rozumieć, nie jest łatwo zwiększyć rozmiar i kierowane kształtowanie się gałki ocznej w postaci złożonego układu optycznego pod wpływem warunków środowiskowych i genetycznych czynników ze specyficznym i indywidualne cechy.

Z dwóch komponentów - anatomicznych i optycznych, których kombinacja determinuje załamanie oka, anatomiczne (w szczególności wielkość osi przednio-tylnej) jest znacznie bardziej "ruchliwe". Przez nią, głównie, i / regulując wpływ ciała na tworzenie załamania oka.

Ustalono, że w noworodkowym oku mają z reguły słabe załamanie. Wraz z rozwojem dzieci następuje załamanie refrakcji: zmniejsza się stopień hipermetropii, słaba hipermetropia przechodzi w emmetropię, a nawet w krótkowzroczność, a w niektórych przypadkach, w krótkich oczach, stają się krótkowzroczne.

W pierwszych 3 celach życia dziecka, oko rośnie intensywnie, podobnie jak załamanie rogówki i długość osi przednio-tylnej, która osiąga 22 mm przez 5-7 lat, czyli około 95% wielkości oka dorosłego. Wzrost gałki ocznej trwa do 14-15 lat. W tym wieku długość osi oka zbliża się do 23 mm, a siła załamania rogówki wynosi 43,0 dpt.

Wraz ze wzrostem oka zmienia się zmienność jego refrakcji klinicznej: powoli się nasila, to znaczy przesuwa się w kierunku emetropii.

W pierwszych latach życia dziecka nadwzroczność jest dominującym rodzajem refrakcji. Wraz ze wzrostem wieku częstość występowania nadwzroczności zmniejsza się, a wzmożenie załamania i krótkowzroczności zwiększa się. Częstość występowania krótkowzroczności jest szczególnie widoczna, począwszy od 11-14 lat, osiągając około 30% w wieku 19-25 lat. Udział osób dalekowzroczności i emetropii w tym wieku wynosi odpowiednio około 30 i 40%.

Chociaż wskaźniki ilościowe częstości występowania niektórych typów refrakcji oka u dzieci, cytowane przez różnych autorów, różnią się istotnie, powyższy ogólny schemat zmian załamania oka wraz z wiekiem wzrasta.

Obecnie podejmowane są próby ustalenia średniego wieku załamania oka u dzieci i wykorzystania tego wskaźnika do rozwiązywania praktycznych problemów. Jednakże, jak pokazuje analiza danych statystycznych, różnice w wielkości załamania u dzieci w tym samym wieku są tak znaczące, że takie normy mogą być jedynie warunkowe.

[6], [7], [8]