Státní vzdělávací instituce školy č. 183 s důkladným studiem
angličtina ústřední správní čtvrti Petrohradu
Abstrakt ve fyzice
Téma: Oko. Optický systém oka.
Práce:
10. ročník studenta Kovalenko Konstantin Igorevich,
učitel: Lomakina Elena Sergeevna.
Petrohrad
| Úvod | 3 |
| Kapitola 1. Struktura oka | 5 |
| 1.1. Pomocné přístroje | 6 |
| 1.2. Eyeball | 7 |
| 1.2.1. Vláknitá membrána | 7 |
| 1.2.2. Choroid | 7 |
| 1.2.3. Mech shell | 8 |
| 1.2.4. Optický nerv | 8 |
| 1.2.5. Obsah oka | 8 |
| 1.3. Optický systém oka | 9 |
| Kapitola 2. Typy oční ametropie | 9 |
| 2.1. Myopie | 9 |
| 2.2. Dalekohled | 9 |
| 2.3. Astigmatismus | 10 |
| Kapitola 3. Fyzická optika Povaha světla | 11 |
| 3.1. Optické záření | 12 |
| 3.2. Optické prostředí | 13 |
| 3.3. Disperze | 14 |
| 3.4. Spektrum | 15 |
| 3.5. Světelné rušení | 15 |
| 3.6. Světlo difrakce | 17 |
| 3.7. Polarizace světla | 18 |
| Kapitola 4. Geometrická optika | 21 |
| 26 | |
| 5.1. Oprava kontaktů | 26 |
| 5.2. Oprava zraku v brýlích | 26 |
| 5.3. Chirurgická korekce | 27 |
| Závěr | 28 |
| Odkazy | 29 |
| Aplikace | 30 |
| Slovníček | 33 |
ÚVOD
Hlavní část počáteční informace o světovém lidu přijímá prostřednictvím vizuálních vjemů, které vznikají při vniknutí světla do oka. Světlo odražené od objektů nám umožňuje vidět a orientovat se v prostoru. Dokonce i ve starodávných dobách, když čelili takovým přírodním jevům, jako je duha, "brilantní" lesk rosy, vzhled stínů z předmětů, zázraky atd., Se lidé pokoušeli vysvětlit je, znát vzory světelných jevů. Slovo "optika" pochází z řecké optiky - vědy o vizuálním vnímání.
V moderním pojetí je optika vědou fyziky, ve které jsou studovány procesy emise světla, jeho šíření v různých prostředích a interakce světla s hmotou.
Optika se skládá ze tří částí: 1) fyzická optika; 2) geometrická optika; 3) fyziologické optiky.
Fyzická optika se zabývá objasněním povahy světla a zákonů o jeho emisi, šíření, rozptylu a absorpci ve hmotě.
Geometrická optika zkoumá zákony šíření světelných paprsků, konstrukci obrazů v různých optických systémech, metody výpočtu a návrhu optických zařízení.
Fyziologická optika studuje vnímání světla lidským okem a optické vlastnosti oka.
Můj výběr tohoto konkrétního tématu byl ovlivněn profesí rodičů (doktor). Konkrétně povolání matky - oftalmolog. Z nich jsem často slyšel o možnostech moderního lékařství, zejména o moderních diagnostických, terapeutických a operačních schopnostech moderní lékařské vědy, které umožňují nejen zachování, ale také obnovení ztracených vizuálních funkcí.
Překvapivě pacient, který nemohl navigovat do prostředí, potřeboval neustálou péči a údržbu poté, co operace mohla opustit oční kliniku.
Cílem mé práce bylo podrobně studovat strukturu oka, jeho optický systém a moderní metody korekce refrakčních poruch.
V mé práci jsem použil populární vědu, vzdělávací a specializovanou lékařskou literaturu. Mezi nimi bych rád zmínil knihu Danilicheva VF "Moderní oftalmologie". Zaměstnanci Oddělení oftalmologie na Vojenské lékařské akademii (první Oddělení oftalmologie v Rusku, druhé na světě) se zúčastnili psaní této knihy. Většina autorů překladatelů této knihy vím, protože moje matka je také členem katedry Vojenské lékařské akademie. Tato kniha detailně popisuje problematiku anatomie organu vidění, jakož i problematiku kontaktní a laserové chirurgie. Kniha obsahuje mnoho ilustrací, které pomáhají lépe porozumět problému. Nepochybným zájmem je kniha Rosenblum Optometry. Základem kapitol Geometrická optika, Fyzická optika jsou informace z této knihy. Autor podrobně popisuje korekci zraku.
Kapitola 1.Struktura oka
Lidské oko je komplexní systém, jehož hlavním účelem je nejpřesnější vnímání, počáteční zpracování a přenos informací obsažených v elektromagnetickém záření viditelného světla. Všechny jednotlivé části oka, jakož i buňky, jejich součásti, slouží k plnému dosažení tohoto cíle.
Oko - Jedná se o komplexní optický systém. Světelné paprsky z okolních předmětů do oka přes rohovku. Ropa v optickém smyslu je silná sběračská čočka, která zaostří světelné paprsky rozkládající se v různých směrech. Navíc se optická síla rohovky obvykle nezmění a vždy poskytuje stálý stupeň lomu. Sklera je nepropustná vnější skořepina oka, respektive se nepodílí na průchodu světla do oka.
Přitahované na přední a zadní straně rohovky, světelné paprsky procházejí průhlednou tekutinou, která vyplňuje přední komoru, až k duhovce. Žák, kulatý otvor v duhovce, umožňuje centrálně umístěným paprskům pokračovat v cestě do oka. Více periferních paprsků se zpožďuje pigmentovou vrstvou duhovky. Žák tedy nejen reguluje množství světelného toku na sítnici, což je důležité pro přizpůsobení různým úrovním osvětlení, ale také eliminuje boční, náhodné, zkreslující paprsky. Pak je světlo přemostěno objektivem. Objektiv je také čočka, stejně jako rohovka. Její zásadní rozdíl je v tom, že u osob mladších 40 let je čočka schopna změnit svou optickou sílu - fenomén nazvaný ubytování. Takto objektiv vytváří přesnější zaostřování. Za objektivem je sklovité tělo, které se rozprostírá až k sítnici a naplňuje velké množství oční bulvy.
Stíny světla, zaměřené na optický systém oka, skončí na sítnici. Síť slouží jako druh sférické obrazovky, na kterou je promítnut svět kolem. Z kurzu fyziky školy víme, že kolektivní čočka poskytuje obrácený obraz o předmětu. Rohovka a čočka jsou dvě konvergující čočky a obraz promítaný na sítnici je také obrácený. Jinými slovy, obloha se promítá do dolní poloviny sítnice, moře do horní poloviny a loď, na kterou se díváme, je zobrazena na makuli. Makula, centrální část sítnice, je zodpovědná za vysokou zrakovou ostrost. Jiné části sítnice nám neumožňují číst nebo si užívat práci s počítačem. Pouze v makule všechny podmínky pro vnímání malých částí objektů.
V sítnici je optická informace vnímána světelně citlivými nervovými buňkami, zakódovanými do sekvence elektrických impulzů a přenášenými přes optický nerv do mozku pro konečné zpracování a vědomé vnímání.
Kapitola 1.1. Pomocné přístroje
Pomocné zařízení zahrnuje: oční víčka, spojivku, slzné žlázy a slzné kanály.
Víčka. Hlavní funkce očních víček - ochrana oční bulvy. Při pohybech očních víček je slzná tekutina rovnoměrně rozložena po povrchu oka. (12, s. 16).
Konjunktiva - Jedná se o tenkou průhlednou látku, která pokrývá oko venku. Začíná limbusem, vnějším okrajem rohovky, pokrývá viditelnou část brylárny, stejně jako vnitřní povrch očních víček. V tloušťce spojivky jsou nádoby, které ji krmí. Tyto nádoby lze prohlížet pouhým okem. Když se zánět spojivek, konjunktivitidy, krevní cévy dilatuje a dá obrázek červeného podrážděného oka, které většina měla možnost vidět ve svém vlastním zrcadle. Hlavním úkolem spojivky je sekrece sliznice a tekutá část slzné tekutiny, která zvlhčuje a maže oko. (12, s. 22).
Kapitola 1.2. Eyeball
Vláknitá membrána
Ve vláknité membráně oka existují dvě části: rohovka a sklera. Rohovka - trvá 1/5 vláknitého pláště, případně sklera, zbytek. (12, s. 37). Místo, kde rohovka proniká do sklery, se nazývá limbus a má tvar polokruhu až do šířky 1 mm.
Cornea - průhledné konvexní okno před oko - to je rohovka. Rohovka je silná refrakční plocha, která poskytuje dvě třetiny optické síly oka. (12, str. 37). Vzpomněl si na tvar kukátka, umožňuje vám dobře vidět svět kolem nás.
Protože v rohovce nejsou žádné krevní cévy, je dokonale průhledná. Absence krevních cév v rohovce určuje charakteristiky jeho krve. Důležitou roli při zajišťování rohovky živinami hraje síť cévního limbusu.
Rohovka má normálně lesklý a hladký povrch. To je do značné míry dáno působením slzného filmu, které stále zvlhčuje povrch rohovky. Konstantní zvlhčení povrchu je dosaženo blikajícími pohyby očních víček, které se provádějí nevědomky. Existuje takzvaný blikající reflex, který se zapne, když se objeví mikroskopické zóny suchého povrchu rohovky s prodlouženou nepřítomností blikajících pohybů.
Limb - dělící pás mezi rohovkou a sklerou 1,0-1,5 mm široký. Končetina obsahuje mnoho cév, které se podílejí na výživě rohovky.
Sklera - Je to silná vnější kostra oční bulvy. Jeho přední konec je viditelný přes průhlednou spojku jako "bílou oko". Šest svalů je připevněno k bělici, které řídí směr pohledu a současně otáčí oběma očima v obou směrech. (12, str. 42)
Síla skléry závisí na věku. Nejvíce tenké sklery u dětí. Vizuálně se to projevuje modravým nádechem sklery dětských očí, což je vysvětleno průsvitností tmavého pigmentu podložního skla přes tenké sklero. S věkem se bělidlo stává silnější a silnější. Ředění sklery je nejběžnější s myopií.
Choroid
Existují 3 hlavní části: duhovka, ciliární tělo a samotný choroid. (12, s. 45)
Dírka je přední část choroidu. Má formu disku s otvorem ve středu (žák). Hlavním úkolem je regulovat vstup světla do oka.
Ciliární tělo začíná ve vzdálenosti 2 mm od limbusu a má šířku 5-6 mm a končí na zubaté čáře. Funkce: produkuje intraokulární tekutinu (ciliární procesy a epitelium) a podílí se na ubytování (svalová část s vazivem a čočkou).
Vlastní choroid začíná v zubaté čáře a prochází celou zadní částí bělice. Je tvořena ciliárními tepnami a slouží k pohánění neuroepitelu sítnice.
Vnitřní pletivo
Retina - nejtenčí vnitřní oko, která je citlivá na světlo. Tato fotosenzitivita poskytuje tzv. Fotoreceptory - miliony nervových buněk, které přenášejí světelný signál na elektrickou energii. Dále další nervové buňky sítnice zpočátku zpracovávají přijaté informace a přenášejí je ve formě elektrických impulsů po vláknech do mozku, kde dochází k závěrečné analýze a syntéze vizuálních informací a jejich vnímání na úrovni vědomí. Svazek nervových vláken, které přecházejí z oka do mozku, se nazývá optický nerv. (12, s. 57).
Optický nerv přenáší informace přijaté ve světelném paprsku a vnímá si sítnice ve formě elektrických impulsů do mozku. Optický nerv slouží jako spojení mezi očí a centrálním nervovým systémem.
Obsah oka
Oční dutina obsahuje světelně vodivé a světelně refrakční média: čočku, sklovité tělo a vodu, která vyplňuje své komory - přední, zadní a sklovité. (12, s. 66).
Žák - je díra ve středu duhovky, která dovoluje, aby paprsky světla pronikaly do oka, aby vnímaly sítnici. Změnou velikosti žíly redukcí zvláštních svalových vláken v duhovce oko řídí stupeň osvětlení sítnice. Jedná se o důležitý adaptační mechanismus, protože rozptýlení fyzického osvětlení mezi zamračenou podzimní noci v lese a jasným slunečním odpoledím v zasněženém poli je měřeno miliónykrát.
Objektiv se nachází přímo za duhovkou a vzhledem k jeho průhlednosti pouhým okem již není vidět. Hlavní funkcí objektivu je dynamické zaostření obrazu na sítnici. Objektiv je druhým (po rohovce) optickou výkonovou čočkou oka, která mění jeho refrakční schopnost v závislosti na stupni vzdálenosti předmětu od oka. (12, str. 76). V blízkosti objektu, objektiv zesiluje jeho sílu, zhoršuje ji z velké vzdálenosti.
Vitreózní humor - želatinová želatinová transparentní látka, která vyplňuje obrovský prostor mezi objektivem a sítnicí. Trvá přibližně 2/3 objemu oční bulvy a dává jí tvar, turgor (elasticitu) a nestlačitelnost. 99 procent sklovitého těla se skládá z vody, zvláště spojené se speciálními molekulami, které jsou dlouhé řetězce opakujících se jednotek - molekuly cukru. (4, s. 71)
Skelné tělo má spoustu užitečných funkcí, z nichž nejdůležitější je udržet sítnici v její normální poloze.
Kapitola 1.3. Optický systém oka
Z pohledu fyzické optiky by lidské oko mělo být přičítáno takzvaným středovým optickým systémům. Jsou charakterizovány přítomností dvou nebo více čoček, které mají společnou hlavní optickou osu.
Optický systém oka zahrnuje živé čočky (rohovka a čočka s membránou mezi nimi), komorové skvrny a sklovité tělo. Přísně řečeno by měla zahrnovat i slznou tekutinu, která zajišťuje průhlednost rohovky. (4, s. 76). Hlavními refrakčními plochami v tomto systému jsou: přední povrch rohovky a oba povrchy čočky. Úlohou ostatních médií je především zvládnout světlo.
Kapitola 2. Typy oční ametropie
K ametropii lze připsat následující typy krevní refrakce: krátkozrakost, hyperopie, astigmatismus.
Kapitola 2.1. Myopie (myopie)
Každá třetí osoba na Zemi trpí krátkozrakostí nebo myopií. Přirozeným lidem je obtížné vidět počet cest veřejné dopravy, číst silniční značky a rozlišit jiné předměty z dálky. Ale ti, kteří jsou krátkozraké, mohou dobře vidět během zaměstnání souvisejících s vizí v blízkém dosahu, jako je psaní a čtení.
V převážnou většině případů je myopie spojena s mírným prodloužením oční bulvy v anteroposteriorní ose. To vede k tomu, že paralelní paprsky světla, které spadají do oka, jsou shromažďovány v jednom bodě (zaměřeném) před sítnicí a nikoli přímo na jeho povrchu.
Kapitola 2.2. Hyperopie (hyperopie)
Dalekohled nebo hypermetropie se vyznačuje nedostatečnou optickou silou oka. Stíny světla, tito průvodci vizuálních informací ze světa kolem nás, se zřídka shlíží, když se přiblíží k povrchu oka. Zpravidla se liší od svého zdroje v různých směrech a v nejlepším případě jde jako paprsek paralelních paprsků. A aby se získala jasná představa o předmětu na sítnici, která je základem normálního vidění, optika oka - rohovka a čočka - vyžadují silné lomení paprsků světla tak, aby se všichni stali konvergentními. Navíc se shromažďují natolik, že po 23 milimetrech cesty uvnitř oka se shlukli na jednom místě na sítnici. Hyperopie se často vyskytuje, když je délka oka menší než 23 milimetrů a paprsky světla prostě nemají čas soustředit se na sítnici. Namísto jediného jasného bodu je na sítnici promítnuto rozmazané světlo. Často existuje kombinace nedostatečné optické síly rohovky a čočky s krátkou délkou očí. Méně častěji dochází k dalekohledům z důvodu pouze slabosti optiky s normální délkou oka.
Dlouhozrakí lidé obvykle nevidí dobře, ale jejich vidění může být rozmazané i při pohledu na vzdálené předměty.
Oční ubytování - přizpůsobení oka k jasnému vidění změnou refrakčního výkonu jeho optických médií, především čočky.
Kapitola 2.3. Astigmatismus
Astigmatismus dostal své jméno od latinského slova stigma, nebo období. Existuje astigmatismus rohovky a čočky, ale účinek rohovky na refrakci oka je silnější, protože má více refrakční síly. Rozdíl v síle lomu nejsilnějších a nejslabších meridiánů charakterizuje velikost astigmatismu v dioptriích. Směrem meridiánů bude charakterizována osa astigmatismu vyjádřená ve stupních. Astigmatismus je obvykle vrozený nebo přijatý stav po úrazech nebo operacích na rohovce, ale u některých onemocnění, jako je keratokonus, tj. Je získán.
Astigmatismus se koriguje pomocí speciálních válcových čoček (plus čočky představují podélný úsek válce, mínus ty - vnějšek vnějšího povrchu válce). Tyto čočky umožňují změnu lomu v jediném poledníku, který opravuje nedostatky optického systému oka. Korekce astigmatismu je možná u pevného kontaktu a měkkých torických čoček.
Presbyopie
Presbyopie (nebo věk-long-sightedness) je fyziologický věkový proces spojený s kompresí čočky a ztrátou elasticity, stejně jako oslabení ubytování.
Kapitola 3. Fyzická optika. Povaha světla
Poprvé se filozofové starověkého světa Pythagoras, Democritus, Plato, Euclid, Aristotle snažili vysvětlit povahu světla. Jejich výuka vycházela z předpokladů, odhadů, závěrů a neměla skutečně vědecký základ. Přispěly však k vytvoření vědeckých názorů a položily základy pro další vývoj teorie světla.
Na konci 17. století anglický vědec Isaac Newton zdokonaloval takzvanou korpuskulární teorii, podle níž bylo věřeno, že světlo je proud rychle vyzařujících částic - korpusů, které se šíří ze zdroje ve všech směrech. Různé barevné vizuální vnímání světla závisí na tvaru a velikosti částic.
Moderní z Newtonu, holandský vědec Christiaan Huygens vytvořil vlnovou teorii světla. Podle této teorie je světlo výsledkem mechanického kmitání světelného těla a od něj se šíří příčné světelné vlny ve speciálním elastickém prostředí - éteru, který vyplňuje celý prostor.
V roce 1865 vyvinul anglický fyzik James Clerk Maxwell teorii, že světlo je elektromagnetické vlny určité délky, které jsou výsledkem oscilace elektrických nábojů. Vlastnosti emisí světla závisí na délce těchto vln. Ale elektromagnetická teorie světla nemohla zcela vysvětlit všechny optické jevy.
Výzkumné údaje světelných jevů ukázaly, že v některých případech světlo projevuje vlastnosti hmotné částice a v jiných - vlastnosti vlny.
Žádná z teorií vysvětlující povahu světla neposkytla vyčerpávající odpověď. To znamenalo, že taková teorie byla potřebná k vysvětlení povahy světla, která by kombinovala jeho korpuskulární a vlnové vlastnosti. Nová teorie světla se nazvala kvantum. Vznikla a byla dále rozvíjena prostřednictvím práce M. Planck, A. Einstein, N. Bohr, E. Fermat, L. D. Landau a dalších vědců a nakonec byla formulována na počátku 20. století. Max Planck a Albert Einstein. Podle kvantové teorie je povaha světla částečkou vlny. Radiace, absorpce a šíření světla se nepřetržitě provádí, ale ve formě jistých a nedělitelných částí energie - kvant.
Následně byly kvantové světlo nazývány fotony. Vlastní vlastnosti částice, foton má hmotnost, energii a hybnost pohybu. Čím větší kmitočet oscilace záření, tím větší je energie a hybnost fotonu a tím výraznější jeho korpuskulární vlastnosti.
Foton existuje pouze v pohybu a nemá odpočinkovou hmotnost. Když narazí na látku, může být absorbována částice hmoty a pak samotný foton zmizí a jeho energie a hybnost se přenesou na částečku, která ji absorbovala. Einstein definoval světlo jako proud fotonů. (11, str. 22).
Kapitola 3.1. Optické záření
Optické záření se nazývá elektromagnetické záření, které je účinně zkoumáno optickými metodami.
V elektronickém a radiovém inženýrství jsou elektromagnetické kmity charakterizovány frekvencí a méně často vlnovou délkou , v optice - vlnovou délkou. Vztah mezi vlnovou délkou a frekvencí oscilace je určen výrazem = v/ n
kde v je rychlost světla v tomto optickém médiu; n je vlnová délka záření v daném optickém médiu.
Frekvence oscilací záření zůstává konstantní v jakémkoli optickém médiu, zatímco rychlost světla a vlnová délka mění jejich hodnotu. Vlnová délka optického záření se měří v mikrometrech (μm), nanometrech (nm) a angstromech (A), které mají poměr
1 m = 106 μm = 109 nm = 1010 A.
Rozsah optického záření v měřítku elektromagnetických vln zaujímá malou plochu a je v rozmezí od 103 nm do 750 mikronů
Měřítko vlnové délky.
Optické záření je rozděleno do čtyř oblastí:
Rentgenové vyšetření - = 103-10 nm;
ultrafialový paprsek = 10 - 380 nm;
viditelné - = 380 - 770 nm;
infračervený paprsek = 770 nm - 750 mikronů.
Uvedené hranice oblasti a rozsahy vlnových délek jsou libovolné a jsou uvedeny pro vakuum.
Viditelná oblast optického záření je vnímána lidským okem a způsobuje vizuální pocity. Rentgenové, ultrafialové a infračervené oblasti lidského oka nejsou vnímány a jsou neviditelné.
Tabulka 1
| Vnímání barev | Vlnová délka, nm |
| Fialová | 380-450 |
| Modrá | 450-480 |
| Modrá | 480-510 |
| Zelená | 510-550 |
| Žlutá zelená | 550-575 |
| Žlutá | 575-585 |
| Orange | 585-620 |
| Červená | 620-770 |
Optické záření je monochromatické a ne-monochromatické.
Monochromatická je emise jedné vlnové délky nebo ve velmi úzkém rozsahu vlnových délek. Jeho barevné vnímání oko závisí na vlnové délce monochromatického záření viditelné oblasti.
Na kartě. 1 znázorňuje barevné vnímání viditelného záření lidského oka v závislosti na vlnové délce.
Dané barevné vnímání světla různých vlnových délek je přibližné a závisí na individuálních vlastnostech oka.
Pro získání monochromatického záření se používají samostatné typy optických kvantových generátorů a plynových výbojek.
Většina světelných zdrojů emituje záření složité kompozice, sestávající ze série monochromatického záření. Takové záření se netýká monochromatického etického nebo složitého. Kombinované působení monochromatického záření v celém viditelném rozsahu se nazývá celkové nebo integrované záření. Celkové záření je vnímáno jako "bílé" denní světlo. Hlavním zdrojem celkového záření je slunce, které poskytuje záření ve vlnové délce od 200 do 800 nm.
Kapitola 3.2. Optické prostředí
Optické médium je médium, které je průhledné optickému záření nebo alespoň části jeho rozsahu. Povaha šíření záření závisí na vlastnostech média, v němž je rozloženo. Hlavními optickými vlastnostmi média jsou izotropie, homogenita, průhlednost, rychlost šíření optického záření (rychlost světla). (7, str. 317).
V izotropních médiích jsou optické vlastnosti ve všech směrech stejné. Prostory, které vykazují rozdíl v optických vlastnostech v závislosti na směru šíření optického záření v něm, se nazývají anizotropní.
V homogenních prostředích v celém objemu je zajištěna stálost optických vlastností a světlo se šíří v přímce. V nehomogenních prostředích je rovnost zkreslena v oblastech s různými optickými vlastnostmi.
Průhlednost média ovlivňuje množství ztráty světelné energie, když záření prochází daným médiem. Čím je průhlednost prostředí nižší, tím větší ztráta energie světla. Optické sklo je hlavním materiálem pro výrobu optických dílů, takže z hlediska jeho homogenity, izotropie a průhlednosti vznikají zvýšené požadavky.
Rychlost šíření optického záření v různých prostředích není stejná. Dosáhne nejvyšší hodnoty ve vakuu a dosahuje 300 000 km / s.
Při přesunu z jednoho optického média do druhého se změní rychlost světla. To buď klesá, nebo se zvyšuje. Z tohoto důvodu, na okraji optických médií, světelné paprsky mění směr, odchylující se od původního, tj. lámal.
Poměr rychlosti optického záření ve vakuu s jeho rychlostí v daném optickém médiu v se nazývá absolutní index lomu nebo prostě index lomu n
n = c / v
Index lomu optického skla je jednou z hlavních charakteristik, protože refrakční účinek optických komponent závisí na jeho hodnotách. Hodnoty n pro každou skleněnou značku musí být přísně definovány, protože jsou vzaty v úvahu při navrhování a výpočtu optických systémů. Index lomu optického skla se měří na zařízení nazývaném refraktometr.
Níže jsou uvedeny indexy lomu jednotlivých médií:
Tabulka 2. Indexy lomu jednotlivých médií
| Optické sklo | 1.45 – 2.00 |
| Křišťálový křemen | 1.55 |
| Balzám (optické lepidlo) | 1.54 |
| Diamond | 2.42 |
| Led | 1.31 |
| Voda | 1.33 |
| Vzduch | 1.0003 |
V praxi je index lomu vzduchu při p = 700 mm Hg. Art. a t ° = 20 ° С se považuje za jednotku. Indexy lomu média jsou určeny relativně k vzduchu a nazývá se relativní.
Kapitola 3.1. Rozptýlení světla
Rychlost šíření světla ve stejném prostředí závisí na vlnové délce záření, proto hodnota indexu lomu n závisí na vlnové délce. Index lomu média je funkcí vlnové délky: n = f (). Závislost indexu lomu optického média na vlnové délce světla se nazývá rozptyl světla. (7, str. 388).
Pokud index lomu média klesá s rostoucí vlnovou délkou, pak se tato disperze nazývá normální. Transparentní látky, včetně optického skla, mají normální rozptýlení.
Ve viditelném optickém rozsahu záření pro. V fialovém světle má médium největší index lomu av červeném světle má nejmenší.
V oblasti absorpčních pásů látky a v jejich blízkosti dochází k porušení normální disperze: index lomu klesá s klesající vlnovou délkou. V tomto případě se disperze nazývá anomální.
Disperze světla je příčinou rozkladu přirozeného bílého světla na monochromatické složky - spektrum - když prochází přes refrakční disperzní hranol (obr. 3).
Přírodní světlo, které se skládá z monochromatického záření s vlnovými délkami 1, 2, ..., 7 po průchodu hranolem 1, se rozkládá na jeho součásti, které jsou na obrazovce pozorovány ve formě barevných prutů.
Spektrum bílého světla v sestupném pořadí vlnových délek se skládá ze sedmi barev, které se hladce sbíhají: červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, modrá a fialová.
Kapitola 3.4. Spektrum
Spektrum je sbírka monochromatického záření, která je součástí složitého záření. Rozsah elektromagnetických vln je jejich spektrum, kde je záření rozloženo postupně v závislosti na vlnové délce. (7, str. 406).
Tabulka 3. Hlavní spektrální linie
elektromagnetická vlnová stupnice
| Označení Fraunhofer Line | Barva | Vlnová délka | Chemický prvek |
| A ' | tmavě červená | 766,5 | K - draslík |
| S | červená | 656,6 | H je vodík |
| červená | 643,8 | Cd - kadmium | |
| D | žlutá | 589,3 | Na - sodík |
| d | žlutá | 587,6 | On - helium |
| e | zelená | 546,1 | Hg - rtuť |
| F | modrá | 486,1 | H je vodík |
| F ' | modrá | 480,0 | Cd - kadmium |
| h | fialová | 404,7 | Hg - rtuť |
| H | tmavě fialová | 396,8 | Ca - vápník |
Spektrum Slunce patří do absorpčních spekter, protože část záření je absorbována prostředím sluneční fotosféry a zemské atmosféry. Absorpční linie v spektru slunce jsou nazývána linie Fraunhofer, na počest vědce Fraunhofer, který je studoval. Fraunhoferovy linie v spektru Slunce jsou na striktně definovaných místech a jsou označeny velkými a malými písmeny latinské abecedy. Na kartě. 3 ukazuje hlavní spektrální čáry.
Kapitola 3.5. Světelné rušení
Světelná interference je fenomén, který vzniká působením souvislých světelných vln, které spočívají ve vzniku nové výsledné vlny. To vytváří prostorové rozložení intenzity světla ve formě střídajících se maxima a minima osvětlení, která se nazývá interferenční obrazec: Je-li monochromatické rušení světlo vzor obecně pozorováno ve formě světlého a tmavého nebo kroužky a pro komplexní bílého světla - ve formě barevných pásů nebo kroužky.
Koherentní světelné vlny jsou ty, které mají stejnou frekvenci a konstantní fázový rozdíl po dobu dostatečnou pro pozorování.
Když interagují koherentní vlny, amplitudy výsledné vlny vln závisí na rozdílu dráhy těchto vln (obr. 4). Rozdíl v průběhu dvou vln je rozdíl v optických cestách těchto vln od souvislého světelného zdroje až po jejich vzájemnou interakci.
Amplituda bude maximální, pokud odpovídá sudému počtu polovičních vln (obr. 4, a),
t.j. = ± 2k / 0/2 (k = 0, 1, 2, ...),
pak se amplituda A výsledné vlny III rovná součtu amplitud prvních (I) a druhých (II) rušivých vln A1 + A2, což odpovídá maximální intenzitě světla.
Pokud je liché číslo polovičních vln,
t.j. = ± (2k + 1) 0 / 2 (k = 0, 1, 2, ...)
pak amplituda výsledné vlny bude minimální A = A1-A2 (obr. 4).
Existují dva typy interferenčních vzorů: 1) pásek stejného svahu; 2) pruhy stejné tloušťky.
Pásy se stejným sklonem vznikají, když záření prochází rovinně rovnoběžnou deskou s proměnnou hodnotou úhlu dopadu a konstantní tloušťkou desky d. Rozdíl dráhy interferenčních paprsků v tomto případě bude záviset na úhlu dopadu. Pásy se stejným sklonem jsou lokalizovány v nekonečnu a proto mohou být pozorovány přes dalekohled nebo na obrazovce ve fokální rovině čočky. Na obr. 5, dvě rovnoběžné koherentní paprsek z primárního svazku vytvořeného odrazem od prvního a druhého povrchu desky, mají dráhový rozdíl, který závisí na úhlu dopadu .. Tyto paprsky jdoucí čočky OB na obrazovce v ohnisku F, kde zasahovat. Vzhledem k tomu, že z rozšířeného zdroje světla paprsky, které padnou na desku ve stejném úhlu , vytváří kužel, interferenční vzor ve formě kroužků bude viditelný na obrazovce.
Pokud je interferenční vzor pozorován v monochromatickém světle, na obrazovce se objeví střídavé světlo a tmavé kroužky; pokud je v bílém světle vidět systém barevných kroužků.
Pásy stejné tloušťky se vytvářejí, když optické záření prochází rovinnou rovnoběžnou deskou se stejným úhlem dopadu světelných paprsků a proměnnou tloušťkou d této desky. Rozdíl v cestě bude v tomto případě záviset na tloušťce desky. Vznik interferenčního vzoru se projevuje na povrchu desky ve formě střídavých pásů uspořádaných rovnoběžně s okrajem klínu. Pásky stejné tloušťky jsou umístěny na povrchu desky a lze je prohlížet pouhým okem, lupou, mikroskopem nebo na obrazovce pomocí projekčního zařízení.
Interference světla ve formě pásů stejné tloušťky je pozorována ve filmech a tenkých skleněných deskách. Světelné paprsky, které se odrážejí od horního a dolního povrchu filmu, zasahují. Tam, kde se rozdíl dráhy interferujících paprsků rovná rovnoměrnému počtu polovičních vln, objevují se maxima a kde rozdíl cesty se rovná lichému počtu polovičních vln - minimám.
Při osvětlení bílým světlem je interferenční vzor vícebarevný proužek. To vysvětluje duhovou barvu olejových a olejových skvrn na vodě, barvu nádechu během kalení kovů apod.
Fenomén rušení tenkých vrstev se nazývá barvy tenkých vrstev.
Kapitola 3.6. Světlo difrakce
S průchodem světla skrz otvory a překážky malého rozměru, úzké štěrbiny a také kolem okrajů jakéhokoli těla dochází k narušení rovnosti jeho šíření. (7, str. 329).
Fenomén odlehčení světla od přímosti jeho šíření, který se projevuje při zaokrouhlení okrajů překážek, se nazývá difrakce světla. Když k tomu dojde, zkreslení přední strany světla. Světelné paprsky, které mění přímý směr, se nazývají diffracted.
Počáteční teoretická východiska pro difrakci světla byla princip Huygens. Podle tohoto principu se každý bod vesmíru, který šířící vlna dosáhne v okamžiku, stává zdrojem elementárních sférických vln. Obálka elementárních vln tvoří vlnovou plochu v příštím okamžiku. To vede k nevyhnutelnosti odchylky světelné vlny od rovnoměrného šíření při setkání s překážkou.
Huygens považoval difrakci pouze z hlediska geometrické optiky. Fresnel doplnil Huygensův princip s koncepty soudržnosti elementární vůle a jejich zásahu. Huygensův princip s přidáním Fresnelu se nazývá princip Huygens-Fresnel. Základní princip difrakce světla vychází z tohoto principu.
Princip Huygens-Fresnel odhaluje zákony šíření vln a rozdělení intenzity v difraktogramu. Maximální intenzita (světlo) se pozoruje na těch místech, kde se interagující elementární vlny navzájem zesilují, minima intenzity (temnota nebo útlum světla) - kde se interakční elementární vlny navzájem ruší.
V důsledku zásahu membránových paprsků vzniká charakteristický difrakční obrazec: difrakční obraz bodu, pozorovaný v bílém světle, je obklopen barevnými pruhy nebo kruhy. V závislosti na tvaru vlnoplochy rozlišit difrakce bylo pozorováno v konvergentních paprsky světelných paprsků s kulovým vlnoplochy, - Fresnelovy difrakce a difrakce pozorované v rovnoběžných svazků světelných paprsků s rovinou vlnoplochy, - Fraunhoferova difrakce.
Při průchodu monochromatického světla z bodového zdroje přes malý kulatý otvor (obr. 6) je v důsledku interference difraktovaných paprsků na obrazovce za otvorem pozorován difrakční vzor ve formě střídavě tmavých a světelných koncentrických kruhů. Ve středu difrakčního vzoru může být v závislosti na velikosti obrazovky tmavá nebo světlá skvrna. Pokud je otvor ve stěně ve tvaru štěrbiny (obr. 7), budou v rovině pozorování získány střídavé světlé a tmavé pruhy. Jasnost pásů se snižuje od středu k okrajům. Když je obrazovka osvětlena bílým světlem, difrakční vzor je obloha.
Difrakce omezuje rozlišení optických systémů. V reálných optických systémech je v důsledku difrakce světla obraz bodu v monochromatickém světle kruh s centrálním jasným jádrem obklopeným jasnými prstenci a v bílém světle je to kruh s jasným jádrem obklopeným kruhy v duhových barvách. Jelikož objekt je sbírkou bodů, jeho obraz bude také tvořen odpovídajícími difrakčními obrazy bodů. Pokud jsou dva body blízko sebe, mohou se jejich obrysové obrazy překrývat a sloučit.
Schopnost optického systému samostatně zobrazovat dva úzce vzdálené body objektu se nazývá rozlišení. Nejmenší lineární nebo úhlová vzdálenost mezi dvěma body, ve kterých jsou pozorovány odděleně, se nazývá hranice lineárního rozlišení rN nebo hranice úhlového rozlišení .
Použití fenoménu difrakce je založeno na působení spektrálních nástrojů, difrakční mřížky apod.
Difrakční mřížka je optická součást, která je hlavním dispergačním prvkem spektrálních přístrojů. Difrakční mřížky jsou rozděleny na transparentní a reflexní. Transparentní difrakční mřížky pracují v přeneseném světle, reflexní - v odraženém.
Kapitola 3.7. Polarizace světla
Optické záření jsou elektromagnetické vlny určité délky, které jsou příčné.
Vektory elektrických a magnetických polí E a H, vzájemně kolmo k sobě, jsou kolmé ke směru šíření vln. (7, s. 367).
Orientované přirozené monochromatické záření je tvořeno množstvím elektromagnetických vln, ve kterých se vektory E a H oscilují v nejrůznějších směrech v rovině kolmé na šíření světla (obr. 8).
Proces získávání v směrovém světle emise světla vlny s kmity v přísně definované rovině se nazývá polarizace světla.
Světlo může být plně polarizováno a částečně polarizováno. Částečně polarizovaný se nazývá světlo, ve kterém převažuje jeden směr oscilace, zatímco jiné jsou částečné.
Rovina kolmá na rovinu vektoru E se nazývá rovina polarizace. Při popisu stavu polarizace stačí použít pouze vektor E.
Polarizace světla nastává, když světlo prochází určitými látkami, když je odrazeno a lámáno na rozhraní médií. Objevuje se pouze v opticky anizotropních prostředích, jako je turmalín, islandská spar, atd.
Jako příklad zvážit průchod světla dvěma deskami turmalínu. Každá deska je individuálně transparentní vůči světlu. Pokud se prochází přes desky instalované jeden po druhém, intenzita přenášeného světla se bude lišit v závislosti na relativní poloze optických os krystalů. Když se jedna deska otáčí, je pozorována nejvyšší intenzita přenášeného světla, když jsou optické osy krystalů paralelní. Pak se jeho intenzita snižuje a v poloze, kdy jsou optické osy kolmé, světlo neprochází. V důsledku toho turmalínová destička naturalizuje polarizaci a prochází pouze radiací, jehož oscilace vektoru E se vyskytují pouze v rovině rovnoběžné s osou krystalu a nesmějí vysílat záření s oscilací v rovině kolmé k ní.
Zařízení určené k produkci polarizovaného světla se nazývá polarizátor. Zařízení, kterým je určena polarizace světla, se nazývá analyzátor.
Pro získání polarizovaného světla se používají speciální fólie s krystaly herapatitu uloženými na jejich povrchu, jejichž osy jsou přísně orientovány. (Herapatit je sloučenina jódu s chininem.) Takové polarizační filmy se nazývají polaroidy.
Když se světlo odráží od leštěného povrchu skla nebo jiného dielektrika, stejně jako při jeho lomu, je částečně polarizováno na rozhraní mezi médii. Stupeň polarizace světla závisí na úhlu dopadu a na indexu lomu látky n. Při určitých hodnotách úhlu dopadu dochází k úplné polarizaci odraženého světla. Tuto závislost vyjadřuje Brewsterův zákon. tgje = n a úhel se nazývá úhel plné polarizace nebo úhlu Brewster.
Nejjednodušším polarizátorem je tedy leštený povrch skleněné desky. Světlo odražené od leštěného povrchu je částečně polarizováno v rovině dopadu (obr. 9).
Při lámání je polarizace světla pouze asi 15-17%. Pro získání úplné polarizace světla jsou rovinné rovnoběžné desky spojeny v stohu 8-10 kusů. Světlo lámané na rozhraní optických médií je lineárně polarizováno v rovině výskytu paprsků a je orientováno kolmo na rovinu oscilace odražených paprsků (obr. 10).
Princip fungování různých optických zařízení, tzv. Polarizace, je založen na fenoménu polarizace.
Polarizační zařízení používaná pro výzkum krystal a magnetické struktury pevné látky, krystalickou strukturu, elastické pnutí ve strukturách s diagnózou plazmy, v technice pro jemné nastavení intenzity paprsku, vytvořit filtry a modulátory záření, jako složky optické komunikace, stanovení koncentrace roztoků a pro jiné účely.
Kapitola 4. Informace z geometrické optiky
Geometrická optika je úsek optiky, ve kterém jsou z hlediska geometrie zváženy zákony šíření světla v průhledných médiích. (11, str. 9)
Prostor umístěný ve vztahu k optickému systému na levé straně tvoří prostor objektů a nachází se na pravé straně - prostor snímků. Každý bod, každý segment, paprsek v prostoru objektů odpovídá bodu, segmentu, paprsku v prostoru obrazů. Takové body, segmenty, paprsky se nazývají konjugáty. Konjugované body, segmenty, paprsky a úhly v prostoru objektů a obrazů jsou označeny stejnými písmeny a čísly, ale v prostoru obrázků jsou doplněny znaménkem "mrtvice".
Geometrická optika je založena na konceptech - světelném bodě, světelném paprsku, světelném paprsku.
Světelný bod nebo bodový zdroj světla je běžným zdrojem záření světla, který nemá žádné rozměry ani objem.
Světelný paprsek je běžná přímka vycházející ze zdroje světla v libovolném směru a bez průřezů.
Světelný paprsek je sbírka světelných paprsků s uspořádaným směrem šíření. Světelné paprsky jsou odlišné, konvergující a paralelní (viz obr. 11). Všechny světelné paprsky, které mají společný průsečík světelných paprsků, se nazývají homokentrické paprsky. Průsečík světelných paprsků paralelního paprsku je nekonečný.
Světelný bod, světelný paprsek a světelný paprsek jsou proto pojmy, které skutečně neexistují, ale jsou matematickým modelem, který se používá pro konstrukce a výpočty.
Zásada reverzibility je přijata v geometrické optice: cesta světelného paprsku procházejícího optickým systémem v jednom směru se opakuje paprskem procházejícím opačným směrem.
V geometrické optice je směr šíření světla zleva doprava považován za pozitivní. K posuzování velikosti segmentů a úhlů byla použita pravidla označení.
Lineární segmenty umístěné podél optické osy se považují za pozitivní, pokud se jejich směr ve vztahu k výchozímu bodu shoduje s kladným směrem světla; poloměry zakřivení optických částí, pokud jsou středy zakřivení napravo od ploch ohraničujících médium; segmenty kolmé na optickou osu, pokud jsou umístěny nad optickou osou; úhel, pokud je tvořen otáčením nosníku kolem jeho horní části ve směru hodinových ručiček. Lineární segmenty, poloměry zakřivení, segmenty kolmé k optické ose, úhly budou negativní, jestliže jejich směr je opačný vůči kladnému.
Na výkresu jsou záporné hodnoty segmentů a úhlů označeny znaménkem mínus před jejich abecední nebo číselnou hodnotou.
Tloušťka optických částí a vzduchové mezery mezi refrakčními plochami jsou vždy považovány za pozitivní.
Zákony geometrické optiky
Geometrická optika vychází ze čtyř základních zákonů.
1 Zákon přímočarého šíření světla.
2. Zákon nezávislosti šíření světelných paprsků.
3. Zákon světla reflexe.
4. Zákon lomu světla.
Zákon přímočarého šíření světla stanoví, že světlo v opticky homogenním médiu se šíří přísně přímočarým způsobem v přímce spojující dva body. Činnost tohoto zákona vysvětluje tvorbu stínů a slunečních paprsků, slunečních a lunárních zatmění. Zákon přímého šíření světla je porušován v případě heterogenity optického média, stejně jako v případě difrakce. (11, s. 11)
Zákon o nezávislosti šíření světelných paprsků stanoví, že pokud v optickém médiu vznikají paprsky světla pocházející z různých směrů, vzájemně se neovlivňují a neopírají se, jako by ostatní neexistovaly.
Když světelné paprsky spadnou na jakýkoli povrch, který je rozhraním mezi médii, odráží se část světelných paprsků od tohoto povrchu a opět se vrací do původního média.
Podmíněně vybíráme jeden elementární světelný paprsek, nazveme mu dopadající paprsek, paprsek po - odraženého paprsku (obr. 12). Při poklesu normálu na bod poklesu máme dva úhly. Úhel sevřený dopadajícím paprskem a normálou k odraznému povrchu v místě dopadu, se nazývá úhel dopadu je, úhel, který svírá odraženého paprsku a normální, nazývá úhel odrazu e „naměřené úhly od normálu, a, v souladu s pravidlem Marks, úhel dopadu má zápornou hodnotu .. - e a úhel odrazu je kladný e. "
Zákon odrazu svetaopredelyaet vzoru relativních poloh události a odražené paprsky - paprsek incidentu je normální v místě dopadu na odrazové ploše a odraženého paprsku jsou v jedné rovině a vytvořené jimi úhly dopadu a odrazu se stejnou velikost, ale s opačným znaménkem:
Pokud vyměníte incident a odražený paprsek, opakují svou cestu v opačném směru. To znamená, že jsou reverzibilní. (11, s. 10)
Účinky zrcadel jsou založeny na zákonu odrazu světla.
Když světelný paprsek prochází z jednoho optického média do jiného, který se v indexu lomu liší, změní jeho směr na hranici tohoto média a lámá (obr. 13, a, b).
Pokud se tomu normální na médium skrze bod dopadu světelného plochy paprsku, mezi normální a události, stejně jako normální a v odraženým paprskem jsou vytvořeny rohy, v tomto pořadí se nazývá úhel dopadu e a úhel lomu, tj. „Podle pravidla označení, úhel dopadu a úhel odrazu jsou negativní hodnoty.
S průchodem světelného paprsku ze středu s nižším indexem lomu na médium s velkým indexem lomu, tj. když n2\u003e n1 (obr. 13, a), světelný paprsek je vychýlen na normální a | e |\u003e | e "|.
Když světelný paprsek prochází z média s velkým indexem lomu na médium s nižším indexem lomu, tj. když n2< n1 (рис. 13, б), световой луч отклоняется от нормали и |e|<|e"|. Если световой луч проходит через среды нормально к поверхности раздела, он не изменяет своего направления, т. |е|=|e"|. (рис. 13, в).
lom světla zákon vyjadřuje závislost relativní poloze incidentu a lomený paprsek: Paprsek incidentu normální k povrchu v místě dopadu a lomený paprsek leží ve stejné rovině, součin indexu lomu prvního média ze sinu úhlu dopadu se rovná součinu indexu lomu druhého media sinu úhlu lomu:
n1sin e = n2sin e ".
Transformací výrazu získáváme:
Sin e / sin e "= n2 / n1
Poměr sinus úhlu dopadu k sinusu úhlu refrakce je konstantní hodnotou pro tato dvě média a poměr n2 / n1 se nazývá relativní index lomu těchto médií.
Pokud vyměníte incident a lámání lomů, opakují svou cestu v opačném směru, tj. jsou reverzibilní.
Celkový vnitřní reflex
Když světelný paprsek prochází od jednoho optického média k jinému s nižším indexem lomu (n2'n1), přemístěný paprsek se od normálu a | e\u003e || e | snižuje. Při zvýšení absolutní hodnoty úhlu dopadu e se úhel refrakce e také zvyšuje "(obr. 14). Při určité hodnotě úhlu dopadu em, kdy se úhel refrakce e "stává 90 °, nesmí paprsek vystupovat na jiné médium a bude se šířit podél povrchu rozhraní. Další zvýšení úhlu dopadu způsobí, že paprsek bude odrážet od povrchu rozhraní podle zákona o reflexi. Tento jev se nazývá plná vnitřní reflexe (11, s. 12).
Maximální maximální úhel dopadu em, který odpovídá úhlu lomu e "rovný 90 °, a od kterého se objevuje fenomén úplné vnitřní reflexe, se nazývá hraniční úhel celkového vnitřního odrazu.
Protože e "= 90 °, hodnota úhlu em je určena z výrazu
Sin em = n2 / n1
Takže světelné paprsky, které procházejí z optického média s velkým indexem lomu na médium s nižším indexem lomu, na rozhraní těchto médií v úhlech dopadu nad em, procházejí celkovým vnitřním odrazem.
Omezovací úhel celkového vnitřního odrazu je: u optického skla, 42 - 36 °; pro vodu 48 °; pro diamant 24-30 °.
Fenomén úplné vnitřní reflexe je široce používán u některých typů optických komponent, například osvětlení mřížek, působení světlovodů a množství reflexních hranolů (obr. 15).
Stíny světla ze zdroje procházejí skrze skleněnou mřížku (obr. 15, a), které se opakovaně odrážejí od svých ploch, zasáhly zdvih a vydaly se ven. Při nočních pozorováních jsou viditelné světelné tahy na tmavém pozadí.
Ve světelném vedení je světlo směřující dovnitř přes průhledný konec vlákna vedoucí světlo (obr. 15, b) a vystupuje přes druhý konec, který má opakovaně odražené od svých stěn, protože plášť má index lomu nl větší než index lomu jádra n2.
U hranolů Dove a AR-900 (obr. 15, c, d) jsou světelné paprsky, které zasahují na odraznou plochu v úhlu, velké, odrážejí se na následující ploše a proto nejsou na obličeji potřeba žádné zrcadlové vrstvy.
Plná vnitřní reflexe vysvětluje brilantní kapky rosy, světelné fontány, lesk diamantů a řadu dalších jevů.
Typy optických součástí
Jsou volány optické součásti, jejichž působení je založeno na použití světelné energie. Jsou určeny k vytváření světelných paprsků a vytváření optických obrazů. Hlavní typy optických součástí jsou: čočky, hranoly, světelné filtry, sítě, zrcadla, světelné vodítka atd.
Optické součásti jsou omezeny na tři typy povrchů: výkonné, pomocné, volné.
Výkonné plochy přenášejí, odrážejí nebo mění směr světelných paprsků. Mohou být sférické, nekulové a ploché.
Hlavním materiálem pro výrobu optických dílů je optické sklo, v menší míře technické sklo, optické krystaly, sitalls, průhledné plasty apod.
Optické součásti obsažené v zařízení tvoří svůj optický systém.
Brýlové čočky
Objektiv je optická část vyrobená z materiálu, který je transparentní vůči světlu a ohraničený dvěma výkonnými refrakčními plochami těl revoluce.
Výkonné povrchy čoček mohou mít sférický a nesulový tvar. Ve většině případů mají tyto plochy společnou osu symetrie.
Nejběžnější jsou čočky se sférickým tvarem povrchu:
Účinkem čočky jsou rozděleny na pozitivní a negativní (obr. 16). Pozitivní čočky shromažďují světelné paprsky a nazývají se shromažďováním (obr. 16, a) a záporné paprsky rozptylují světelné paprsky a nazývají se rozptylem (obr. 16, b). U pozitivních čoček je tloušťka podél osy větší než tloušťka podél okraje a naopak s negativními čočkami je tloušťka podél hrany větší než tloušťka podél osy.
Objektivy s válcovým a toroidním ovládacím povrchem mají dvě vzájemně kolmé roviny symetrie. Cylindrické čočky se používají například při výrobě anamorfních připevnění, torické čočky se používají při výrobě brýlí, které opravují astigmatismus očí a pro jiné účely.
Kapitola 5. Metody korekce ametropie
5.1. Kontaktní čočky,
Kontaktní čočky jsou nepochybně nejdůležitějším zařízením pro korekci vidění. Kontaktní čočky mají řadu nesporných výhod oproti brýlím. Správně vybrané kontaktní čočky vytvářejí na sítnici větší a kvalitnější obraz, čímž se zvyšuje zraková ostrost, rozšiřuje se zorné pole a obnovuje binokulární vidění. Navíc použití kontaktních čoček snižuje účinky zrakové únavy a zvyšuje vizuální výkon. To vše samozřejmě má pozitivní vliv na celkový stav těla, zvyšuje vitalitu, rozšiřuje oblast zájmů a schopností člověka. Podle pacientů poskytují kontaktní čočky nejen jinou, lepší vizi, ale také lepší kvalitu života ve srovnání s brýlemi. Bohužel, s mnoha výhodami, kontaktní čočky nemají méně nevýhod. Dokonce i nejvyspělejší kontaktní čočky zůstávají cizí pro oko a mohou způsobit celou řadu komplikací.
Při správném výběru a používání kontaktních čoček poskytují mnohem lepší než brýle, kvalita korekce zraku. Dobré čočky umožňují plně obnovit zrakovou ostrost bez deformace a odchylky, které nemohou poskytnout ty nejlepší brýle. Osvobozují se od omezení uložených při nošení brýlí, poskytují pocit svobody, umožňují vám vést aktivní životní styl. Mají řadu zvláštních lékařských indikací, jako je - krátkozrakost a hyperopie vysokých stupňů, kdy objektivy umožňují dosáhnout výrazně vyšších ukazatelů zrakové ostrosti a kvality než brýle. Nesnášenlivost nebo nespokojenost s výsledky korekce zraku zraku. Nesprávně vybrané kontaktní čočky nebo nesprávná manipulace s čočkami mohou způsobit zranění oka. Poměrně jemný postup výměny kontaktních čoček. To může být ohromující nejen pro děti nebo starší lidi, ale také pro mnoho dospělých.
Je možné přidělit nový moderní směr - orthokeratologii. Individuálně vyrobené kontaktní čočky (reverzní geometrie), které se oblékají pouze v noci, odstraňte je ráno. Pacient dobře vidí bez brýlí a kontaktních čoček alespoň po dobu jednoho dne.
5.2. Oprava zraku v brýlích
Chcete-li napravit hyperopii, můžete použít konvexní (pozitivní) čočky s myopií - konkávní (negativní). Objektivy posunují zadní oko do sítnice a ostrý obraz objektivu. Ametropie se liší nejen v typu (krátkozrakost, hyperopie), ale také v míře. Stupeň ametropie je určen refrakční schopností čočky, která koriguje vidění. Korekce také vyžaduje astigmatismus oka. Brýle mohou opravit pouze správný astigmatismus oka - k tomu dochází, když refrakční povrchy optických médií (rohovky a čočky) nejsou sférické, ale mají torický tvar. Astigmatismus je korigován speciálními čočkami (toric). Presbyopie je korigována pozitivními čočkami.
V současném čase existují bifokální, trifokální čočky. Nevýhodou těchto čoček je přítomnost slepé zóny ve středních vzdálenostech. Moderní pokrok v technologii výroby brýlových čoček (pomocí sofistikovaných počítačových výpočtů v každém bodě na povrchu čočky vytváří přesný refrakční výkon) umožňuje vytvářet multifokální nebo progresivní čočky. Tyto čočky umožňují, aby osoba viděla dostatečně jasně v jakékoliv vzdálenosti, a to i v případě, že neexistuje vlastní ubytovací zařízení.
5.3. Chirurgická korekce
Refrakční chirurgie je chirurgickou modifikací refrakčního optického systému oka. Všechny operace mohou být rozděleny do dvou skupin, a to bez otevření oční bulvy (krok změnou střed zakřivení působením na okraji rohovky a středu zakřivení se měnící operace tím, že postihuje optickou zónu), a s otvorem oka (dodatečné implantované nitrooční čočky do oka). Intervence: radiální keratotomie (použití radiální řezy na rohovce v silné poledníku, v moderní medicíně se používá zřídka, protože komplikací) Refrakční Keratoplastika (operace měnící se střed zakřivení v důsledku vlivu na okraji rohovky), fotorefrakční keraektamiya KGF (negativní bod - dlouho po operační období) a Lasik (operace, které mění zakřivení středu vlivem nárazu na optickou zónu).
Nejmodernější operací je Lasik (laser in situ keratomileuciss). Při lokální anestezii se vyřízne povrchová klapka rohovky. Excimerový laser (vlnová délka 193 nm) produkuje ablaci rohovkového lože, po kterém se provede repozice chlopně.
ZÁVĚR
Optický systém lidského oka se skládá z různých prvků, které odrážejí světelné paprsky po procházení různými prostředími, které se odchylují od jeho cesty, a mechanismy odpovědné za správné zaostřování obrazu na sítnici: když tyto mechanismy přestanou správně fungovat, objeví se problémy s viděním.
Pro jasné vnímání subjektu je nezbytné, aby jeho obraz byl vytvořen na sítnici, jinak osoba nevidí objekt jasně. Optický systém oka se skládá především z rohovky a čočky, které svou povahou jsou přizpůsobeny pro rozjímání vzdálených objektů. Aby se objektem objevil více než pět metrů od oka, objektiv musí převzít zploštělý tvar - pak se paprsky světla přicházející z dalekých objektů dostanou do ohniska a na sítnici se objeví jasný obraz. Při prohlížení objektů umístěných blíž, pokud se tvar objektivu nemění, bude obraz na sítnici rozmazaný. To se nestane, protože oko má mechanismus umístění objektivu, jehož podstatou je tato skutečnost: když se člověk dívá na blízké předměty, kontrastní svaly se uzavřou a čočka změní svůj tvar, stane se konvexní - světelné paprsky vyzařované z ohnisku objektu na sítnici.
Myopie je vadou refrakce zraku (refrakce), díky níž jsou paprsky světla vycházející z daleko vzdálených objektů zaměřeny před sítnicí a v důsledku toho je člověk vidí nezřetelně. Je to proto, že oční buldok má větší průměr než v normálním stavu. Myopie lze snadno korigovat pomocí konkávních optických čoček nebo nosit brýle s takovými čočkami - zvyšují ohnisko oka, takže obraz vzdálených objektů spadá přesně na sítnici. Také dnes se pro korekci zraku lze uchýlit k chirurgickým metodám: s pomocí laseru, ke změně zakřivení rohovky, a tím i schopnosti odrazit paprsky čočky.
Dalekozrakost je vadou refrakce zraku, kvůli níž paprsky světla vyzařované z blízkých objektů se zaostávají za sítnicí a v důsledku toho je člověk vidí nejasně. Je to proto, že lidské oko má menší průměr než v normálním stavu. Hyperopie lze snadno korigovat za použití zakřivených optických čoček nebo nosit brýle s takovými čočkami - snižují ohniskovou vzdálenost oka, takže obraz blízkých objektů spadá přesně na sítnici.
Astigmatismus je zhoršení zraku, ke kterému dochází kvůli porušení zakřivení rohovky a vyvolání vzhledu
zkreslený obraz objektů na sítnici. Zdravá rohovka má hemisférický tvar a zakřivení všech jejích meridiánů je téměř stejné: světelné paprsky procházející rohovkou se shromažďují v jedné rovině a umožňují vám získat jasný obraz a tvar objektu. Při astigmatismu, kdy není zakřivení rohovky po meridiánech stejné a axiální symetrie je přerušena, světelné paprsky pronikající do rohovky jsou promítány v různých rovinách na sítnici - to je důvod, proč člověk vidí objekty zkreslené. Astigmatismus je korigován pomocí válcových čoček, které defrakují světelné paprsky na požadovanou osu, zatímco jiné neovlivňují.
Stav oka a schopnost vidět sebe může zhoršit z různých důvodů. Zrakové postižení a nemoci oka mohou mít různé stupně závažnosti a následků; některé jsou běžné, jiné jsou velmi vzácné, ale všichni mají jednu věc; v důsledku onemocnění oční bulvy se naše zrak zhoršuje a získáváme méně informací od vnějšího světa.
Toto porušení je ztráta rovnoběžnosti očních os, v důsledku čehož jsou oči směrovány k jednomu objektu, to znamená, že jedna oční osa se neustále odchyluje od druhé. Problém spočívá v paralýze nebo nedostatku koordinace vnějších svalů oka, které jsou zodpovědné za její pohyby a umožňují mozku získat doplňující obrazy z obou očí. Účinky strabismu závisí na věku, v němž se objevil u lidí. Když se strabismus objevuje v dospělosti, vzniká dvojité vidění, protože se v každém oku vytvoří jiný obraz a mozko je nemůže spojit do jednoho obrazu. Když se strabismus objevuje v dětství, dvojité vidění se kvůli němu nevyvíjí, protože mechanizmus umožňující mozku kombinovat obrazy dvou očí se ještě nevytvořil, vzniká během prvních let života: pokud mozek obdrží dva zcela odlišné obrazy, "vyloučí" jedno z obrazů a interpretuje signál přicházející z jediného oka. Zpočátku dvě oči mají schopnost vnímat okolní svět, ale v průběhu času, pokud není šikmáčka ošetřena, deviantní oko ztratí schopnost vnímat okolní předměty, tedy vůbec vidět.
Mobilita každého oka závisí na šesti okulomotorických svalech v oční kouli. K tomu, aby se obě oční bulvy pohybovaly stejným směrem, měly by oční svaly mít výbornou koordinaci. Například pro boční pohyby očí je nutné, aby se vnitřní boční rectus svaly utáhly, vnější se uvolnily a pak naopak.
Abychom řešili problém strabismu, je třeba "trénovat" slabé oční svaly, takové léčení nazývané orthotopic, v mnoha případech umožňuje dosáhnout rovnoběžnosti obou očních os.
Je to vrozená porucha barevného vidění, charakterizovaná neschopností rozlišit určité barvy. Fotoreceptory citlivé na barvu - kužely - jsou rozděleny do tří typů, z nichž každá je schopna rozlišit pouze jednu primární barvu: červenou, zelenou nebo modrou. U zdravého člověka současná a částečná stimulace tří typů kuželů umožňuje rozlišovat široké spektrum barev. S barevnou slepotou člověk zcela postrádá jeden z typů kuželek, a proto nedokáže rozlišit barvy, na které jsou chybějící kužely citlivé. Často barevná slepota nerozlišuje mezi červenou a zelenou. Na identifikaci této odchylky se používají karty s vícebarevnými tečkami: tečky stejné barvy tvoří písmena nebo čísla - lidé s normálním viděním mohou rozlišovat symboly na kartách, zatímco pro barveno-slepé lidi jdou bez povšimnutí, protože zaměňují barvy a interpretují je chybně.
Katarakta je zakalení čočky s následnou ztrátou průhlednosti, která je součástí čočky zdravého oka; jeho projevy - snížení zrakové ostrosti v důsledku výskytu a rozšíření ztmavlé oblasti. Jakékoli poškození součástí čočky může způsobit tvorbu ztmavlé oblasti, která se může objevit v centrální části (jaderná katarakta) čočky nebo v periferním (kortikálním kataraktu), což ovlivní vidění. Někdy jsou katarakty vrozené, ale ve většině případů se jedná o onemocnění související s věkem, které se vyvíjí v důsledku transformací, ke kterým dochází s objektivem v průběhu let; Hlavním důvodem je ztráta vodního obsahu objektivem a konsolidace tkání. Jedinou léčbou je chirurgie.
Optický systém oka je velmi složitá struktura, která se skládá z mnoha různých prvků. Tento systém je určen k rozptýlení refraktů a zaostření světelného paprsku. Cílem je vytvořit kvalitní obraz. Je to optický systém oka, který vám umožňuje získat informace o tom, co je kolem očí. A vidíme to v různých barvách a trojrozměrných malbách.
Zvláštností je, že se tento systém sám přizpůsobuje jasu osvětlení díky přirozenému přizpůsobení oční bulvy. Poskytuje příležitost, aby celé vnímání každého oka odděleně do jednoho. Tato vlastnost oka se nazývá binokulární. A to je přirozený reflex optického systému oka.
____________________________
K dispozici je také další funkce - je stereoskopická. Když obdržíme obraz s každým okem, začne se objevovat zdvojnásobení objektů, což je způsobeno tím, že nervové prvky jednoho a druhého oka jsou odlišné a odlišné. Díky tomu je možné posoudit reliéf objektu a jeho vzdálenost od osoby. V procesu vidění mají dvě oči různé role.
Prvek vizuálního systému, který více plní funkci při vytváření obrazu, je hlavním okem a druhý je získán otrokem. Tuto vlastnost optického systému oka lze velmi snadno zkontrolovat. Podívejte se na objekt nebo obrázek skrz štěrbinu nebo nějaký otvor, nejprve jedním okem a poté druhým. Pro přední oko nedojde k žádným změnám a obraz zůstane klidný a pro následovníka bude mírný posun.
Optický systém oka potřebuje pečlivou pozornost, pokud se začnou objevovat problémy s viděním, je lepší vidět lékaře ihned a prevence nemocí vám umožní dlouhodobě udržovat váš zrak a zdraví.
Optický systém oka zahrnuje:
Plášť je průsvitná barva, která je součástí přístroje s refrakčním světlem a rohovkou oka. Má velké množství nervových vláken, které zajišťují citlivost.
Rohovka se skládá z:
Podle funkcí rohovky je čočka oka, která ve správném směru vytváří zaměření a směr v různých směrech paprsků světla.
Oční čočka nemá žádné nervové zakončení, lymfatické tkáně a krevní cévy. Je podobná lentikulární povaze čočky, které mají jiný poloměr, zadní a přední povrch, zakřivení. Linka, která spojuje tyto dva povrchy, se nazývá osa objektivu. Nad objektivem je pokryta průhledná kapsle. Vzhledem k vrstvené struktuře připomíná cibuli.
Objektiv hraje velmi důležitou funkci v optickém systému oka, protože pomáhá přenášet světelný tok na sítnici. Také se podílí na lomu světelného toku.
Jednou z funkcí, kterou vykonává, je to, že umožňuje akomodační mechanismus pracovat. Hraje roli oddílu, který dělí oko na dvě části. Zároveň chrání jemnější části oční bulvy před proniknutím mikroorganismů do sklivce.
Tenká vrstva tkáně nervové povahy se nazývá sítnice. Jeho struktura pomáhá zpracovávat informace a překládat do signálů, které jsou dostupné mozku. Sítnice se skládá z deseti různých vrstev, ale pouze dvě ovlivňují činnost vizuálního přístroje. Jedná se o vrstvu nervových buněk a epiteliální.
Funkce sítnice přeměňuje energii světelného toku na elektromagnetický impuls. Poskytování centrálního a periferního vidění.
Dvě skupiny očních svalů jsou rozděleny:
Svaly oční bulvy jsou rozděleny na šikmé a rovné. Pohyby vpravo-vlevo a nahoru-dolů jsou prováděny rektální svaly, šikmé svaly se otáčejí kolem optické osy oka. Norma je považována za rovnoměrné napětí v šikmých i přímých svalech a optická oční osa je rovnoběžná.
Často se stává, že oční svaly pravidelně ublíží. Hlavním důvodem může být přepracování. Často, pokud osoba nosí kontaktní čočky, mohou poškrábat povrch očí. Také svaly očí mohou bolet, pokud dojde k přetížení svalů na obličeji. Různé infekční nemoci mohou také vyvolat bolest. Dobrým způsobem, jak posílit svaly oka, je trénink. Mělo by zahrnovat cvičení jak pro svaly dolního, tak pro horní oko.
Je také nutné věnovat pozornost kruhovému svalu oka. Bliká, má funkci slzného čerpadla a zároveň chrání oční bulvy.
Je rozdělen na tři části:
Optický systém oční bulvy se skládá z několika formací, které se podílejí na lomu světelných vln. To je nutné, aby paprsky pocházející z objektu byly jasně zaostřené na rovině. V důsledku toho je možné získat jasný a ostrý obraz.
Struktura optického systému oka zahrnuje následující prvky:
V tomto případě mají všechny konstrukční součásti oka své vlastní vlastnosti:
Hlavní funkce poskytované optickým systémem oka jsou uvedeny níže:
V důsledku toho může člověk vnímat objekty v objemu, jasně a barevně, to znamená, že signály o realistickém obrazu jsou přijímány mozkovými strukturami. Současně je oko schopno vnímat tmavé a světlé, stejně jako barevné indikátory, to znamená, že má funkci světla a barevného vnímání.
K optickému systému lidských očí patří následující vlastnosti:
1. Binokularita - schopnost vnímat trojrozměrný obraz s oběma očima, zatímco předměty se nerozdělí. Vyskytuje se na reflexní úrovni, jedno oko působí jako vůdce, druhé - otrok.
2. Stereoskopie umožňuje osobě určit přibližnou vzdálenost k objektu a vyhodnotit reliéf a obrysy.
3. Zraková ostrost je určena schopností rozlišit dva body, které jsou v určité vzdálenosti od sebe.
Všechny tyto stavy mohou být doprovázeny následujícími příznaky:
Při hodnocení operace optického systému jako celku je nutné jasně určit, který z očí je vedoucí a který z následovníků.
To lze snadno stanovit jednoduchým testem. Současně je nutno projít dírou na tmavém monitoru střídavě s pravým a levým okem. V takovém případě, pokud oko vede, pak se obraz nepohybuje. Pokud je oko poháněno, je obraz posunut.
Chcete-li diagnostikovat nemoci, musíte provést řadu technik:
Objektiv dělí vnitřní povrch oka do dvě kamery : přední komora plná vlhké vlhkosti a zadní komora naplněná skleněným tělem. Objektiv je bikonvexní elastická čočka, která je připevněna k svalům ciliárního těla. Ciliární těleso poskytuje změnu tvaru čočky.
Kontrakce nebo uvolnění vláken ciliárního těla vede k uvolnění nebo napětí zinkových vazů, které jsou zodpovědné za změnu zakřivení čočky.
Oko obratlovců se často porovnává s kamerou, protože systém čoček (rohovka a čočka) poskytuje obrácený a snížený obraz objektu na povrchu sítnice (Hermann Helmholtz).
Množství světla procházející objektivem je nastavitelné variabilní clona (žák), a objektiv je schopen zaostřit blíže a vzdálenější předměty.
Optický systém - dioptrická aparatura je komplexní, nepřesně centrovaný systém čoček, který vrhá invertovaný, silně snížený obraz okolního světa na sítnici (mozek "otočí zpětný obraz a je vnímán jako přímý) Optický systém oka tvoří - rohovku, komorovou vodu, čočku a sklovité tělo.
Když paprsky procházejí očima, jsou přemýšleny na čtyřech rozhraních:
4. Mezi čočkou a skelným tělem.
Refrakční média mají různé indexy lomu.
(Složitost optické soustavy oka je obtížné přesně odhadnout dráhu paprsků uvnitř a vyhodnocení obrazu na sítnici tedy použít zjednodušený model -. ‚Snížená oko“, ve které jsou všechny lámavé média sloučeny do jednoho sférického povrchu, a mají stejný index lomu.
Většina lomu dochází při pohybu ze vzduchu na rohovku - tento povrch působí jako silný objektiv 42 D, stejně jako na povrchu čočky.
Refrakční výkon čočky se měří podle ohniskové vzdálenosti (f) . To je vzdálenost za objektivem, ve kterém se v jednom bodě sbíhají paralelní paprsky světla.
Uzlový bod- bod v optickém systému oka, skrze který paprsky procházejí bez přemostění.
Refrakční síla lomu libovolného optického systému je vyjádřena v dioptrech.
Diopter - rovnající se refrakční síle čočky s ohniskovou vzdáleností 100 cm nebo 1 metr
Optická síla oka se vypočítá jako inverzní ohnisková vzdálenost:
kde f- zadní ohnisková vzdálenost oka (vyjádřená v metrech)
V normálním oku je celkový refrakční výkon dioptrického přístroje 59 D při pohledu na vzdálené objekty a 70,5 D - at sledování souvisejících témat.
Abyste získali jasný obraz objektu v určité vzdálenosti, musí být optický systém znovu zaměněn. K tomu existují 2 jednoduché způsoby -
a) posun objektivu ve vztahu k sítnici, jako u kamery (v žábce); - (William Betz -Americký oftalmolog - teorie je spojena s příčnými a podélnými svaly (19. století)
b) nebo zvýšení jeho refrakčního výkonu (u lidí) - (Herman Helmholtz).
Přizpůsobení oka jasnému vidění objektů na různých vzdálenostech se nazývá ubytování.
Ubytování se provádí změnou zakřivení povrchů čočky roztažením nebo uvolněním ciliárního těla.
Zvýšení reflexe čočky na umístění v blízkém místě je dosaženo zvýšením zakřivení jeho povrchu, tj. to se stává více zaoblené a na vzdálenějším místě ploché. Obraz na sítnici je skutečně zmenšen a obrácen.
Během ubytování dochází ke změnám zakřivení čočky, tj. jeho refrakční sílu.
Změny zakřivení objektivu jsou zajištěny jeho elastičnosti a zinových vazy které jsou připevněny k ciliárnímu tělu. V ramenním těle jsou vlákna hladkého svalstva.
Při jejich redukci se uvolňování zinnového vaziva zhoršuje (jsou vždy napnuty a roztažení kapsle stlačují a zplošťují čočku). Čočka díky své elasticitě má více konvexní tvar, jestliže dochází k uvolnění ciliárního svalu (ciliární tělo). Zinnové vazy jsou natažené a čočka se vyrovnává.
Tímto způsobem , ciliární svaly jsou ubytovací svaly. Jsou inervovány parasympatickými nervovými vlákny. okulomotorický nerv. Pokud kapání atropin (parasympatický systém je vypnutý) narušeno blízko viděníjak se to stane relaxace ciliárního těla a napětí vazů kordů - čočka se vyrovnává. Parasympatické látky - pilokarpin a ezerin způsobuje kontrakci ciliárních svalů a uvolnění zinových vazů.
Objektiv má konvexní tvar.
V oku s normálním lomem se ostrý obraz vzdáleného předmětu na sítnici vytváří pouze tehdy, když je vzdálenost mezi předním povrchem rohovky a sítnicí 24, 4 mm (v průměru 25-30 cm
Nejlepší vzdálenost vidění - je vzdálenost, při níž normální oko zažije nejnižší napětí při prohlížení detailů objektu.
Pro normální oko mladého muže nejvzdálenější bod jasného vidění leží v nekonečnu.
Blízký bod jasného vidění je 10 cm od oka. (nelze jasně vidět, že paprsky jsou paralelní).
Vzhledem k věku, vzhledem k odchylce tvaru oka nebo refrakční síle dioptrického aparátu se snižuje elasticita čočky.
Ve stáří je blízké místo posunuto (presbyopie nebopresbyopie ), takve věku 25 let blízký bod je již z dálky24 cm a60 let jde do nekonečna . Objektiv se stává méně elastický s věkem, a když jsou zinnové vazky oslabeny, jeho vyklenutí buď nezmění ani se nepatrně změní. Proto se nejbližší bod jasného vidění pohybuje od očí. Oprava tohoto nedostatku v důsledku bikonvexních čoček. Existují dvě další anomálie refrakce paprsků (refrakce) v oku.
1. Myopie nebo myopie(zaostření před sítnicí v sklivce).
2. Dalekozrakost nebo hyperopie(zaostření se pohybuje za sítnicí).
Základním principem všech závad je to refrakční síla a délka oční bulvy nejsou vzájemně konzistentní.
S myopií - oční bulvy jsou příliš dlouhé a refrakční síla je normální. Rasy se sbíhají před sítnicí v skelném těle a na sítnici se objevuje kruh vzdálenosti. U myopického hlediska není vzdálený bod jasného vidění v nekonečnu, ale v konečné vzdálenosti. Úprava - nutné snížení refrakčního výkonu oka pomocí konkávních čoček s negativními dioptry.
S hyperopií a presbyopie (senilní), tj . dalekozrakost, oční bulvy jsou příliš krátké, a proto se za sítnicí shromažďují paralelní paprsky vzdálených objektů, a vytváří rozmazaný obraz objektu. Tento nedostatek lomu může být kompenzován akomodačním úsilím, tj. zvýšení konvexnosti čočky. Korekce s pozitivními dioptry, tj. bikonvexních čoček.
Astigmatismus - (odkazuje se na anomálie lomu) spojené s nerovnoměrná lomová lom v různých směrech (např. na svislém a horizontálním poledníku). Všichni lidé jsou do značné míry astigmatici. To je způsobeno nedokonalostí struktury oka jako výsledku není přísná kultura rohovky (použijte válcové sklo).
