Κρατικό εκπαιδευτικό ίδρυμα του σχολείου αριθ. 183 με σε βάθος μελέτη
Αγγλικά της Κεντρικής Διοικητικής Περιφέρειας της Αγίας Πετρούπολης
Περίληψη στη Φυσική
Θέμα: Μάτι. Οπτικό σύστημα του οφθαλμού.
Εργασία:
10ο τάξη φοιτητής Κοβαλένκο Κωνσταντίνος Ιγπόρεβιτς,
δάσκαλος: Λομακίνα Έλενα Σεργκέεβνα.
Αγία Πετρούπολη
| Εισαγωγή | 3 |
| Κεφάλαιο 1. Η δομή του ματιού | 5 |
| 1.1. Βοηθητικές συσκευές | 6 |
| 1.2. Eyeball | 7 |
| 1.2.1. Βολική μεμβράνη | 7 |
| 1.2.2. Χωροειδή | 7 |
| 1.2.3. Κέλυφος ματιών | 8 |
| 1.2.4. Οπτικό νεύρο | 8 |
| 1.2.5. Περιεχόμενο Eyeball | 8 |
| 1.3. Οπτικό σύστημα του οφθαλμού | 9 |
| Κεφάλαιο 2. Τύποι ματιών ametropia | 9 |
| 2.1. Μυωπία | 9 |
| 2.2. Πρόσεχε | 9 |
| 2.3. Αστιγματισμός | 10 |
| Κεφάλαιο 3. Φυσική οπτική Η φύση του φωτός | 11 |
| 3.1. Οπτική ακτινοβολία | 12 |
| 3.2. Οπτικό περιβάλλον | 13 |
| 3.3. Διασπορά | 14 |
| 3.4. Φάσμα | 15 |
| 3.5. Ελαφρά παρεμβολές | 15 |
| 3.6. Διάθλαση φωτός | 17 |
| 3.7. Πόλωση του φωτός | 18 |
| Κεφάλαιο 4. Γεωμετρική οπτική | 21 |
| 26 | |
| 5.1. Διόρθωση επαφών | 26 |
| 5.2. Ορθή διόρθωση όρασης | 26 |
| 5.3. Χειρουργική διόρθωση | 27 |
| Συμπέρασμα | 28 |
| Αναφορές | 29 |
| Εφαρμογή | 30 |
| Γλωσσάριο | 33 |
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Το κύριο μέρος της αρχικής πληροφόρησης για τον κόσμο παίρνει μέσω των οπτικών αντιλήψεων που προκύπτουν όταν φως μπαίνει στο μάτι. Το φως που αντανακλάται από αντικείμενα μας επιτρέπει να τα βλέπουμε και να προσανατολίζουμε στο διάστημα. Ακόμη και στην αρχαιότητα, όταν αντιμετωπίζουν τέτοια φυσικά φαινόμενα όπως το ουράνιο τόξο, η λαμπερή λάμψη της δροσιάς, η εμφάνιση σκιών από αντικείμενα, μύες κλπ., Οι άνθρωποι προσπάθησαν να τους εξηγήσουν, να γνωρίσουν τα πρότυπα των φαινομένων φωτός. Η λέξη "οπτική" προέρχεται από την ελληνική οπτική - την επιστήμη της οπτικής αντίληψης.
Στη σύγχρονη ιδέα, η οπτική είναι ένας κλάδος της φυσικής στον οποίο μελετώνται οι διαδικασίες εκπομπής φωτός, η διάδοσή του σε διάφορα μέσα και η αλληλεπίδραση του φωτός με την ύλη.
Η οπτική αποτελείται από τρία τμήματα: 1) φυσική οπτική? 2) γεωμετρική οπτική? 3) φυσιολογική οπτική.
Η φυσική οπτική ασχολείται με τη διασαφήνιση της φύσης του φωτός και των νόμων της εκπομπής, της διάδοσης, της σκέδασης και της απορρόφησης της ύλης.
Η γεωμετρική οπτική εξετάζει τους νόμους της διάδοσης των φωτεινών ακτίνων, την κατασκευή εικόνων σε διάφορα οπτικά συστήματα, τις μεθόδους υπολογισμού και σχεδίασης οπτικών συσκευών.
Η φυσιολογική οπτική μελετά την αντίληψη του φωτός από το ανθρώπινο μάτι και τις οπτικές ιδιότητες του ματιού.
Η επιλογή μου για το συγκεκριμένο θέμα επηρεάστηκε από το επάγγελμα των γονέων (γιατρός). Δηλαδή το επάγγελμα της μητέρας - οφθαλμίατρος. Από αυτούς, άκουσα συχνά για τις δυνατότητες της σύγχρονης ιατρικής, ειδικότερα, για τις σύγχρονες διαγνωστικές, θεραπευτικές και επιχειρησιακές δυνατότητες της σύγχρονης ιατρικής επιστήμης, που επιτρέπουν όχι μόνο τη διατήρηση αλλά και την αποκατάσταση των χαμένων οπτικών λειτουργιών.
Παραδόξως, ο ασθενής που δεν μπορούσε να περιηγηθεί στο περιβάλλον, χρειάστηκε συνεχή φροντίδα και συντήρηση, αφού η επιχείρηση μπορούσε να εγκαταλείψει την κλινική μάτι.
Σκοπός της εργασίας μου ήταν η λεπτομερής μελέτη της δομής του οφθαλμού, του οπτικού του συστήματος, καθώς και των σύγχρονων μεθόδων διόρθωσης διαθλαστικών διαταραχών.
Στο έργο μου, χρησιμοποίησα λαϊκή επιστήμη, εκπαιδευτική και εξειδικευμένη ιατρική βιβλιογραφία. Μεταξύ αυτών θα ήθελα να αναφέρω το βιβλίο Danilicheva V.F. "Σύγχρονη οφθαλμολογία". Οι εργαζόμενοι του Τμήματος Οφθαλμολογίας της Στρατιωτικής Ιατρικής Ακαδημίας (το πρώτο Τμήμα Οφθαλμολογίας στη Ρωσία, ο δεύτερος στον κόσμο) έλαβαν μέρος στη συγγραφή αυτού του βιβλίου. Οι περισσότεροι συγγραφείς των μεταγλωττιστών αυτού του βιβλίου γνωρίζω, αφού η μητέρα μου είναι επίσης μέλος του Τμήματος της Στρατιωτικής Ιατρικής Ακαδημίας. Το βιβλίο αυτό καλύπτει λεπτομερώς τα θέματα της ανατομίας του οπτικού οργάνου, καθώς και τα θέματα της επαγωγής και της χειρουργικής με λέιζερ. Το βιβλίο περιέχει πολλές εικόνες που βοηθούν στην καλύτερη κατανόηση του θέματος. Το αναμφισβήτητο ενδιαφέρον είναι το βιβλίο Rosenblum Optometry. Η βάση των κεφαλαίων Γεωμετρική οπτική, Φυσική Οπτική περιλαμβάνει πληροφορίες από αυτό το βιβλίο. Ο συγγραφέας περιγράφει λεπτομερώς τη διόρθωση του μέσου όρασης.
Κεφάλαιο 1.Δομή ματιών
Το ανθρώπινο μάτι είναι ένα σύνθετο σύστημα, ο κύριος σκοπός του οποίου είναι η πιο ακριβής αντίληψη, αρχική επεξεργασία και μετάδοση πληροφοριών που περιέχονται στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία του ορατού φωτός. Όλα τα μεμονωμένα μέρη του ματιού, καθώς και τα κύτταρα, τα συστατικά τους, εξυπηρετούν την πληρέστερη δυνατή πραγματοποίηση αυτού του στόχου.
Μάτι - Πρόκειται για ένα σύνθετο οπτικό σύστημα. Οι ακτίνες φωτός από τα γύρω αντικείμενα στο μάτι μέσω του κερατοειδούς χιτώνα. Ο κερατοειδής με την οπτική έννοια είναι ένας ισχυρός φακός συλλογής που εστιάζει τις ακτίνες φωτός που αποκλίνουν προς διαφορετικές κατευθύνσεις. Επιπλέον, η οπτική ισχύς του κερατοειδούς δεν αλλάζει κανονικά και πάντα δίνει ένα σταθερό βαθμό διάθλασης. Ο σκληρός είναι ένα αδιαφανές εξωτερικό κέλυφος του ματιού, αντίστοιχα, δεν συμμετέχει στη διέλευση του φωτός στο μάτι.
Αντανακλασμένοι στο εμπρός και πίσω μέρος του κερατοειδούς χιτώνα, οι ακτίνες φωτός περνούν απρόσκοπτα μέσα από το διαφανές υγρό που γεμίζει τον πρόσθιο θάλαμο, μέχρι την ίριδα. Ο μαθητής, μια στρογγυλή τρύπα στην ίριδα, επιτρέπει στις κεντρικές ακτίνες να συνεχίσουν το ταξίδι τους στο μάτι. Περισσότερες περιφερικές ακτίνες καθυστερούν από το στρώμα χρωστικής της ίριδας. Έτσι, ο μαθητής όχι μόνο ρυθμίζει την ποσότητα της φωτεινής ροής στον αμφιβληστροειδή, η οποία είναι σημαντική για την προσαρμογή σε διαφορετικά επίπεδα φωτισμού, αλλά επίσης εξαλείφει τις πλευρικές, τυχαίες, στρεβλωτικές ακτίνες. Στη συνέχεια, το φως διαθλάται από το φακό. Ο φακός είναι επίσης ένας φακός, όπως και ο κερατοειδής χιτώνας. Η θεμελιώδης διαφορά είναι ότι σε άτομα κάτω των 40 ετών, ο φακός είναι σε θέση να αλλάξει την οπτική του δύναμη - ένα φαινόμενο που ονομάζεται κατάλυμα. Έτσι, ο φακός παράγει ακριβέστερη εστίαση. Πίσω από τον φακό είναι το υαλοειδές σώμα, το οποίο εκτείνεται μέχρι τον αμφιβληστροειδή και γεμίζει ένα μεγάλο όγκο του βολβού.
Οι ακτίνες φωτός, εστιασμένες στο οπτικό σύστημα του οφθαλμού, καταλήγουν στον αμφιβληστροειδή. Ο αμφιβληστροειδής χρησιμεύει ως ένα είδος σφαιρικής οθόνης πάνω στο οποίο προβάλλεται ο κόσμος γύρω. Από τη σχολική φυσική, γνωρίζουμε ότι ο συλλογικός φακός δίνει μια ανεστραμμένη εικόνα του θέματος. Ο κερατοειδής και ο φακός είναι δύο συγκλίνοντες φακοί και η εικόνα που προβάλλεται στον αμφιβληστροειδή είναι επίσης ανεστραμμένη. Με άλλα λόγια, ο ουρανός προβάλλεται στο κάτω μισό του αμφιβληστροειδούς, η θάλασσα στο πάνω μισό και το πλοίο στο οποίο κοιτάζουμε εμφανίζεται στην ωχρά κηλίδα. Η ωχρά κηλίδα, το κεντρικό τμήμα του αμφιβληστροειδούς, είναι υπεύθυνη για την υψηλή οπτική οξύτητα. Άλλα τμήματα του αμφιβληστροειδούς δεν θα μας επιτρέψουν να διαβάσουμε ή να απολαύσουμε την εργασία σε έναν υπολογιστή. Μόνο στην κηλίδα όλες οι συνθήκες για την αντίληψη μικρών τμημάτων αντικειμένων.
Στον αμφιβληστροειδή, η οπτική πληροφορία γίνεται αντιληπτή από ευαίσθητα στο φως νευρικά κύτταρα, που κωδικοποιούνται σε μια ακολουθία ηλεκτρικών παλμών και μεταδίδονται μέσω του οπτικού νεύρου στον εγκέφαλο για τελική επεξεργασία και συνειδητή αντίληψη.
Κεφάλαιο 1.1. Βοηθητικές συσκευές
Η βοηθητική συσκευή περιλαμβάνει: βλέφαρα, επιπεφυκότα, δακρυϊκούς αδένες και δακρυϊκούς αγωγούς.
Βλεφαρίδες. Η κύρια λειτουργία των βλεφάρων - η προστασία του βολβού. Κατά τη διάρκεια των κινήσεων των βλεφαρίδων, το δακρυϊκό υγρό κατανέμεται ομοιόμορφα πάνω στην επιφάνεια του ματιού. (12, σελ. 16).
Conjunctiva - Είναι ένα λεπτό διαφανές ύφασμα που καλύπτει το μάτι έξω. Αρχίζει με το limbus, το εξωτερικό άκρο του κερατοειδούς χιτώνα, καλύπτει το ορατό τμήμα του σκληρού χιτώνα, καθώς και την εσωτερική επιφάνεια των βλεφάρων. Στο πάχος του επιπεφυκότα είναι τα αγγεία που το τροφοδοτούν. Αυτά τα σκάφη μπορούν να προβληθούν με γυμνό μάτι. Όταν η φλεγμονή του επιπεφυκότος, η επιπεφυκίτιδα, τα αιμοφόρα αγγεία διασταλούν και δίνουν μια εικόνα ενός ερυθρού ερεθισμένου ματιού, το οποίο η πλειοψηφία είχε την ευκαιρία να δει στον καθρέφτη τους. Η κύρια λειτουργία του επιπεφυκότα είναι η έκκριση της βλεννογόνου μεμβράνης και το υγρό μέρος του δακρυϊκού υγρού, το οποίο διαβρέχει και λιπαίνει το μάτι. (12, σελ. 22).
Κεφάλαιο 1.2. Eyeball
Βολική μεμβράνη
Στην ινώδη μεμβράνη του οφθαλμού, υπάρχουν δύο τμήματα: ο κερατοειδής και ο σκληρός χιτώνας. Ο κερατοειδής - παίρνει το 1/5 του ινώδους περιβλήματος, ο σκληρός, αντίστοιχα, παίρνει τα υπόλοιπα. (12, σελ. 37). Ο τόπος στον οποίο ο κερατοειδής εισέρχεται στον σκληρό χιτώνα ονομάζεται limbus και έχει τη μορφή μισού δακτυλίου μέχρι πλάτους 1 mm.
Cornea - ένα διαφανές κυρτό παράθυρο μπροστά από το μάτι - αυτός είναι ο κερατοειδής χιτώνας. Ο κερατοειδής είναι μια ισχυρή διαθλαστική επιφάνεια που παρέχει τα δύο τρίτα της οπτικής ισχύος του ματιού. (12, σελ. 37). Υπενθυμίζοντας το σχήμα του σκελετού, σας επιτρέπει να δείτε τον κόσμο γύρω μας καλά.
Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν αιμοφόρα αγγεία στον κερατοειδή χιτώνα, είναι απολύτως διαφανές. Η απουσία αιμοφόρων αγγείων στον κερατοειδή καθορίζει τα χαρακτηριστικά της παροχής αίματος. Ένας σημαντικός ρόλος στην παροχή του κερατοειδούς με θρεπτικά συστατικά διαδραματίζεται από το αγγειακό δίκτυο limbus.
Ο κερατοειδής χιτώνας έχει κανονικά μια λαμπερή και λεία επιφάνεια. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην εργασία της μεμβράνης δακρύων, διαβρέοντας συνεχώς την επιφάνεια του κερατοειδούς. Η σταθερή διαβροχή της επιφάνειας επιτυγχάνεται με τις αναλαμπές κινήσεις των βλεφάρων, οι οποίες πραγματοποιούνται ασυνείδητα. Υπάρχει ένα λεγόμενο αντανακλαστικό που αναβοσβήνει, το οποίο ανάβει όταν εμφανίζονται μικροσκοπικές ζώνες της ξηρής επιφάνειας του κερατοειδούς χιτώνα με παρατεταμένη απουσία κινήσεων που αναβοσβήνουν.
Άκρο - μια διαχωριστική ταινία μεταξύ του κερατοειδούς και του σκληρού χιτώνα πλάτους 1,0-1,5 mm. Το άκρο περιέχει πολλά αγγεία που εμπλέκονται στη διατροφή του κερατοειδούς χιτώνα.
Σκληρά - Είναι ένας ισχυρός εξωτερικός σκελετός του βολβού. Το εμπρόσθιο άκρο του είναι ορατό μέσω του διαφανούς επιπεφυκότα ως "λευκό του ματιού". Έξι μύες συνδέονται με τον σκληρό χιτώνα, ο οποίος ελέγχει την κατεύθυνση του βλέμματος και ταυτόχρονα γυρίζει και τα δύο μάτια προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. (12, σελ. 42).
Η σκληρότητα του σκληρού εξαρτάται από την ηλικία. Οι περισσότεροι λεπτόκοκκοι στα παιδιά. Οπτικά, αυτό φανερώνεται από την γαλαζωπή απόχρωση του σκληρού χιτώνα των οφθαλμών των παιδιών, το οποίο εξηγείται από την διαφάνεια της σκοτεινής χρωστικής του βάμπου μέσω του λεπτού σκληρού χιτώνα. Με την ηλικία, ο σκληρός χιτώνας γίνεται πιο παχύς και ισχυρότερος. Η αραίωση του σκληρού είναι συχνότερη με τη μυωπία.
Χωροειδή
Υπάρχουν 3 κύρια τμήματα: η ίριδα, το ακτινωτό σώμα και το ίδιο το χοριοειδές. (12, σελ. 45).
Η ίριδα είναι το πρόσθιο τμήμα του χοριοειδούς. Έχει τη μορφή δίσκου με οπή στο κέντρο (κόρη). Η κύρια λειτουργία είναι να ρυθμίζει την είσοδο του φωτός στο μάτι.
Το ακτινωτό σώμα αρχίζει στα 2 mm από το limbus και έχει πλάτος 5-6 mm και καταλήγει στην οδοντωτή γραμμή. Λειτουργίες: παράγει ενδοφθάλμιο υγρό (ακτινωτές διαδικασίες και επιθήλιο) και συμμετέχει σε διαμονή (μυϊκό μέρος με συνδέσμους και φακούς).
Το σωστό χοριοειδές αρχίζει στην οδοντωτή γραμμή και στρέφει ολόκληρο το οπίσθιο τμήμα του σκληρού χιτώνα. Δημιουργείται από τις ακτινωτές αρτηρίες και χρησιμεύει για την εξουσία του νευροεπιθηλίου του αμφιβληστροειδούς.
Εσωτερική θήκη πλέγματος
Ρετίνη - το λεπτότερο εσωτερικό κέλυφος του οφθαλμού, το οποίο είναι ευαίσθητο στο φως. Αυτή η φωτοευαισθησία παρέχει τους αποκαλούμενους φωτοϋποδοχείς - εκατομμύρια νευρικών κυττάρων που μεταφράζουν το φωτεινό σήμα σε ηλεκτρικό. Περαιτέρω, άλλα νευρικά κύτταρα του αμφιβληστροειδούς αρχικά επεξεργάζονται τις λαμβανόμενες πληροφορίες και τις μεταδίδουν με τη μορφή ηλεκτρικών παλμών κατά μήκος των ινών τους στον εγκέφαλο όπου λαμβάνει χώρα η τελική ανάλυση και σύνθεση των οπτικών πληροφοριών και η αντίληψή τους στο επίπεδο της συνείδησης. Μια δέσμη νευρικών ινών που πηγαίνουν από το μάτι στον εγκέφαλο ονομάζεται οπτικό νεύρο. (12, σελ. 57).
Το οπτικό νεύρο μεταδίδει τις πληροφορίες που λαμβάνονται στις ακτίνες φωτός και τις αντιλαμβάνεται ο αμφιβληστροειδής με τη μορφή ηλεκτρικών παλμών στον εγκέφαλο. Το οπτικό νεύρο χρησιμεύει ως σύνδεσμος μεταξύ του οφθαλμού και του κεντρικού νευρικού συστήματος.
Περιεχόμενο Eyeball
Η κοιλότητα των ματιών περιέχει φως-αγώγιμα και διαθλαστικά μέσα: ο φακός, το υαλοειδές σώμα και το υδατικό χιούμορ, που γεμίζει τους θαλάμους του - το πρόσθιο, το οπίσθιο και το υαλώδες. (12, σ.66).
Μαθητής - είναι μια τρύπα στο κέντρο της ίριδας, η οποία επιτρέπει στις ακτίνες του φωτός να διεισδύσουν στο μάτι για την αντίληψή τους από τον αμφιβληστροειδή. Αλλάζοντας το μέγεθος της κόρης μειώνοντας τις ειδικές μυϊκές ίνες στην ίριδα, το μάτι ελέγχει τον βαθμό φωτισμού του αμφιβληστροειδούς. Αυτός είναι ένας σημαντικός προσαρμοστικός μηχανισμός, διότι η διασπορά του φωτισμού σε φυσικούς όρους ανάμεσα σε μια συννεφιασμένη νύχτα του φθινοπώρου σε ένα δάσος και ένα λαμπερό ηλιόλουστο απόγευμα σε ένα χιονισμένο πεδίο μετράται εκατομμύρια φορές.
Φακός βρίσκεται ακριβώς πίσω από την ίριδα και λόγω της διαφάνειας με γυμνό μάτι δεν είναι πλέον ορατή. Η κύρια λειτουργία του φακού είναι η δυναμική εστίαση της εικόνας στον αμφιβληστροειδή. Ο φακός είναι ο δεύτερος (μετά τον κερατοειδή) φακός οπτικής ισχύος του οφθαλμού, ο οποίος αλλάζει τη διαθλαστική του ικανότητα ανάλογα με τον βαθμό απόστασης του εν λόγω αντικειμένου από το μάτι. (12, σελ. 76). Σε κοντινή απόσταση από ένα αντικείμενο, ο φακός ενισχύει τη δύναμή του, αποδυναμώνει σε μεγάλη απόσταση.
Υαλοειδές χιούμορ - gel-like gel-like διαφανή ουσία που γεμίζει ένα τεράστιο πρότυπο των ματιών, το διάστημα μεταξύ του φακού και του αμφιβληστροειδούς. Χρειάζονται περίπου τα 2/3 του όγκου του βολβού και του δίνει σχήμα, περιστροφή (ελαστικότητα) και ασυμπίεστη. Το 99 τοις εκατό του υαλώδους σώματος αποτελείται από νερό, ειδικά συνδεδεμένο με ειδικά μόρια, τα οποία είναι μεγάλες αλυσίδες επαναλαμβανόμενων μονάδων - μόρια σακχάρου. (4, σελ. 71).
Το υαλώδες σώμα έχει πολλές χρήσιμες λειτουργίες, το σημαντικότερο από το οποίο είναι η διατήρηση του αμφιβληστροειδούς στην κανονική του θέση.
Κεφάλαιο 1.3. Οπτικό σύστημα του οφθαλμού
Από τη σκοπιά της φυσικής οπτικής, το ανθρώπινο μάτι πρέπει να αποδοθεί στα λεγόμενα κεντραρισμένα οπτικά συστήματα. Χαρακτηρίζονται από την παρουσία δύο ή περισσότερων φακών που έχουν έναν κοινό κύριο οπτικό άξονα.
Το οπτικό σύστημα του ματιού περιλαμβάνει ζωντανούς φακούς (κερατοειδή και φακούς με διάφραγμα μεταξύ τους), υδατοειδές υγρό και υαλώδες σώμα. Αυστηρά μιλώντας, θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει το δακρυϊκό υγρό, το οποίο παρέχει διαφάνεια στον κερατοειδή χιτώνα. (4, σελ. 76). Οι κύριες διαθλαστικές επιφάνειες σε αυτό το σύστημα είναι: η πρόσθια επιφάνεια του κερατοειδούς και οι δύο επιφάνειες του φακού. Ο ρόλος των υπόλοιπων μέσων ενημέρωσης είναι κυρίως η διεξαγωγή του φωτός.
Κεφάλαιο 2. Είδη αμετοπίας ματιών
Οι παρακάτω τύποι κλινικής διάθλασης μπορούν να αποδοθούν στην αμμετροπία: μυωπία, υπερμετρωπία, αστιγματισμό.
Κεφάλαιο 2.1. Μυωπία (μυωπία)
Κάθε τρίτο άτομο στη Γη πάσχει από μυωπία ή μυωπία. Οι κοντινοί άνθρωποι δυσκολεύονται να δουν τον αριθμό των διαδρομών των δημόσιων συγκοινωνιών, να διαβάσουν τα οδικά σήματα και να διακρίνουν άλλα αντικείμενα από απόσταση. Όμως, όσοι είναι μυωπικοί μπορούν να δουν καλά κατά τη διάρκεια επαγγελματικών επαφών που σχετίζονται με το όραμα σε κοντινή απόσταση, όπως η γραφή και η ανάγνωση.
Στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων, η μυωπία συσχετίζεται με ελαφρά επιμήκυνση του βολβού στον αντίθετο άξονα. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι παράλληλες ακτίνες φωτός που πέφτουν στο μάτι συλλέγονται σε ένα σημείο (επικεντρωμένο) μπροστά από τον αμφιβληστροειδή χιτώνα και όχι απευθείας στην επιφάνεια του.
Κεφάλαιο 2.2. Υπεροπία (υπερμετρωπία)
Η οπισθοφωλιά ή η υπερμετρωπία χαρακτηρίζεται από ανεπαρκή οπτική ισχύ του οφθαλμού. Οι ακτίνες φωτός, αυτοί οι οδηγοί οπτικών πληροφοριών από τον κόσμο γύρω μας, σπάνια συγκλίνουν όταν πλησιάζουν στην επιφάνεια του ματιού. Κατά κανόνα, αποκλίνουν από την πηγή τους σε διαφορετικές κατευθύνσεις και στην καλύτερη περίπτωση πάνε ως δέσμη παράλληλων ακτίνων. Και για να αποκτήσουν μια σαφή εικόνα του αντικειμένου στον αμφιβληστροειδή, η οποία είναι η βάση της φυσιολογικής όρασης, η οπτική του οφθαλμού - ο κερατοειδής και ο φακός - απαιτούν ισχυρή διάθλαση των ακτίνων του φωτός έτσι ώστε όλοι να συγκλίνουν. Επιπλέον, συγκλίνουν τόσο πολύ που μετά από 23 χιλιοστά του ταξιδιού τους μέσα στο μάτι, συγκλίνουν σε ένα σημείο στον αμφιβληστροειδή. Η υπερτοπία εμφανίζεται συχνά όταν το μήκος του ματιού είναι μικρότερο από 23 χιλιοστά και οι ακτίνες του φωτός απλά δεν έχουν χρόνο να επικεντρωθούν στον αμφιβληστροειδή. Αντί για ένα σαφές σημείο, ένα θολωτό σημείο φωτός προβάλλεται στον αμφιβληστροειδή. Συχνά υπάρχει ένας συνδυασμός ανεπαρκούς οπτικής ισχύος του κερατοειδούς και του φακού με ένα μικρό μήκος ματιών. Πολύ λιγότερο συχνά ορατότητα συμβαίνει λόγω μόνο της αδυναμίας της οπτικής με το κανονικό μήκος του βολβού.
Οι μακρόπνοοι άνθρωποι συνήθως δεν βλέπουν καλά, αλλά το όραμά τους μπορεί να είναι θολές ακόμα και όταν κοιτάζετε μακρινά αντικείμενα.
Περιποίηση ματιών - προσαρμογή του οφθαλμού στην καθαρή όραση μεταβάλλοντας τη διαθλαστική ισχύ των οπτικών του μέσων, κυρίως του φακού.
Κεφάλαιο 2.3. Αστιγματισμός
Αστιγματισμός πήρε το όνομά της από το λατινικό λέξη στιγματισμό, ή περίοδο. Υπάρχει αστιγματισμός του κερατοειδούς και του φακού, αλλά η επίδραση του κερατοειδούς στην διάθλαση του οφθαλμού είναι ισχυρότερη, επειδή έχει περισσότερη διαθλαστική ισχύ. Η διαφορά στην δύναμη της διάθλασης των ισχυρότερων και ασθενέστερων μεσημβρινών χαρακτηρίζει το μέγεθος του αστιγματισμού στις διοπτρίες. Η κατεύθυνση των μεσημβρινών θα χαρακτηρίσει τον άξονα αστιγματισμού, που εκφράζεται σε μοίρες. Ο αστιγματισμός είναι συνήθως μια κατάσταση που είναι εγγενής ή έλαβε μετά από τραυματισμούς ή επεμβάσεις στον κερατοειδή, αλλά σε ορισμένες ασθένειες, όπως ο κερατόκωνος, δηλαδή, αποκτάται.
Ο αστιγματισμός διορθώνεται με τη βοήθεια ειδικών κυλινδρικών φακών (συν οι φακοί αντιπροσωπεύουν διαμήκη τομή του κυλίνδρου, μείον αυτά - μία εντύπωση της εξωτερικής επιφάνειας του κυλίνδρου). Αυτοί οι φακοί σας επιτρέπουν να αλλάξετε τη διάθλαση μόνο σε έναν μεσημβρινό, διορθώνοντας τα ελαττώματα του οπτικού συστήματος του ματιού. Είναι δυνατή η διόρθωση του αστιγματισμού με τους σκληρούς φακούς επαφής και τους μαλακούς φακούς Toric.
Πρεσβυωπία
Η πρεσβυωπία (ή η μακροχρόνια όραση) είναι μια φυσιολογική διαδικασία ηλικίας που σχετίζεται με τη συμπίεση του φακού και την απώλεια ελαστικότητας, καθώς και την εξασθένιση της στέγασης.
Κεφάλαιο 3. Φυσική οπτική. Φύση του φωτός
Για πρώτη φορά, οι φιλόσοφοι του αρχαίου κόσμου Πυθαγόρα, Δημόκριτος, Πλάτωνας, Ευκλείδης, Αριστοτέλης προσπάθησαν να εξηγήσουν τη φύση του φωτός. Η διδασκαλία τους βασίστηκε σε υποθέσεις, εικασίες, συμπεράσματα και δεν είχε μια πραγματικά επιστημονική βάση. Ωστόσο, συνέβαλαν στη διαμόρφωση επιστημονικών απόψεων και έθεσαν τα θεμέλια για την περαιτέρω ανάπτυξη της θεωρίας του φωτός.
Στα τέλη του 17ου αιώνα, ο αγγλικός επιστήμονας Isaac Newton προχώρησε στη λεγόμενη κυστική θεωρία, σύμφωνα με την οποία πιστεύεται ότι το φως είναι ένα ρεύμα ταχέως εκπέμποντων σωματιδίων - σωμάτων, τα οποία εξαπλώνονται από την πηγή προς όλες τις κατευθύνσεις. Η διαφορετική οπτική αντίληψη του φωτός εξαρτάται από το σχήμα και το μέγεθος των σωματιδίων.
Ένας σύγχρονος του Νεύτωνα, ο Ολλανδός επιστήμονας Christiaan Huygens δημιούργησε τη θεωρία του φωτός των κυμάτων. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, το φως είναι το αποτέλεσμα μιας μηχανικής ταλάντωσης ενός φωτεινού σώματος και τα εγκάρσια φωτεινά κύματα διαδίδονται από αυτό σε ένα ειδικό ελαστικό μέσο - τον αιθέρα, ο οποίος γεμίζει ολόκληρο τον χώρο.
Το 1865, ο αγγλικός φυσικός James Clerk Maxwell ανέπτυξε τη θεωρία ότι το φως είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα συγκεκριμένου μήκους, που προκύπτουν από τις ταλαντώσεις των ηλεκτρικών φορτίων. Οι ιδιότητες εκπομπής φωτός εξαρτώνται από το μήκος αυτών των κυμάτων. Αλλά η ηλεκτρομαγνητική θεωρία του φωτός δεν μπορούσε να εξηγήσει πλήρως όλα τα οπτικά φαινόμενα.
Τα ερευνητικά δεδομένα των ελαφρών φαινομένων έδειξαν ότι σε ορισμένες περιπτώσεις το φως εκδηλώνει τις ιδιότητες ενός σωματιδίου υλικού, και σε άλλες - τις ιδιότητες ενός κύματος.
Καμία από τις θεωρίες που εξηγούν τη φύση του φωτός δεν έδωσε εξαντλητική απάντηση. Αυτό σήμαινε ότι μια τέτοια θεωρία ήταν απαραίτητη για να εξηγήσει τη φύση του φωτός, που θα συνδυάζει τις ιδιότητές του στο σώμα και την κυματική. Η νέα θεωρία του φωτός ονομάστηκε κβαντική. Αναπτύχθηκε και αναπτύχθηκε περαιτέρω με το έργο του Μ. Πλανκ, Α. Αϊνστάιν, Ν. Μπορ, Ε. Φερμά, Λ. Δ. Λαντάου και άλλων επιστημόνων και διαμορφώθηκε τελικά στις αρχές του 20ού αιώνα. Max Planck και Albert Einstein. Σύμφωνα με την κβαντική θεωρία, η φύση του φωτός είναι κύμα-σωματίδιο. Η ακτινοβολία, η απορρόφηση και ο πολλαπλασιασμός του φωτός δεν εκτελούνται συνεχώς, αλλά με τη μορφή ορισμένων και αδιαίρετων μερών ενέργειας - κβάντα.
Ακολούθως, τα φάντανα φάνταζαν φώτα. Διαθέτοντας τις ιδιότητες ενός σωματιδίου, το φωτόνιο έχει μάζα, ενέργεια και ορμή κίνησης. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα ταλάντωσης της ακτινοβολίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια και η ορμή του φωτονίου και τόσο πιο έντονα είναι οι κυτταρικές ιδιότητές του.
Ένα φωτόνιο υπάρχει μόνο σε κίνηση και δεν έχει μάζα ανάπαυσης. Όταν συναντά μια ουσία, μπορεί να απορροφηθεί από ένα σωματίδιο της ύλης και στη συνέχεια το ίδιο το φωτόνιο εξαφανίζεται και η ενέργεια και η ορμή του μεταφέρονται στο σωματίδιο που το έχει απορροφήσει. Ο Αϊνστάιν όρισε το φως ως ένα ρεύμα φωτονίων. (11, σελ. 22).
Κεφάλαιο 3.1. Οπτική ακτινοβολία
Η οπτική ακτινοβολία ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, η οποία διερευνάται αποτελεσματικά με οπτικές μεθόδους.
Στην ηλεκτρονική και ραδιοτεχνική, οι ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις χαρακτηρίζονται από συχνότητα και λιγότερο συχνά από ένα μήκος κύματος , στην οπτική - από ένα μήκος κύματος. Η σχέση μεταξύ του μήκους κύματος και της συχνότητας ταλάντωσης καθορίζεται από την έκφραση = v/ n
όπου v είναι η ταχύτητα του φωτός σε αυτό το οπτικό μέσο. n είναι το μήκος κύματος ακτινοβολίας στο δεδομένο οπτικό μέσο.
Η συχνότητα των ταλαντώσεων ακτινοβολίας παραμένει σταθερή σε οποιοδήποτε οπτικό μέσο, ενώ η ταχύτητα του φωτός και το μήκος κύματος αλλάζουν την αξία τους. Το μήκος κύματος της οπτικής ακτινοβολίας μετράται σε μικρόμετρα (μm), νανόμετρα (nm) και angstroms (Α), με αναλογία
1 πι = 106 μm = 109 nm = 1010 Α.
Το εύρος της οπτικής ακτινοβολίας στην κλίμακα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων καταλαμβάνει μια μικρή περιοχή και κυμαίνεται από 103 nm έως 750 microns
Κλίμακα μήκους κύματος.
Η οπτική ακτινοβολία χωρίζεται σε τέσσερις περιοχές:
Ακτίνων Χ - = 103-10 nm.
υπεριώδες - λ = 10-380 nm.
ορατό - = 380 - 770 nm.
υπέρυθρο - λ = 770 nm -750 μικρά.
Τα οριακά όρια περιοχής και τα μήκη κύματος που υποδεικνύονται είναι αυθαίρετα και δίδονται για κενό.
Η ορατή περιοχή της οπτικής ακτινοβολίας γίνεται αντιληπτή από το ανθρώπινο μάτι και προκαλεί οπτικές αισθήσεις. Οι ακτίνες Χ, οι υπεριώδεις και υπέρυθρες περιοχές του ανθρώπινου οφθαλμού δεν είναι αντιληπτές και είναι αόρατες.
Πίνακας 1
| Αντίληψη χρωμάτων | Μήκος κύματος, nm |
| Μωβ | 380-450 |
| Μπλε | 450-480 |
| Μπλε | 480-510 |
| Πράσινο | 510-550 |
| Κίτρινο πράσινο | 550-575 |
| Κίτρινο | 575-585 |
| Πορτοκαλί | 585-620 |
| Κόκκινο | 620-770 |
Η οπτική ακτινοβολία είναι μονοχρωματική και μη μονοχρωματική.
Μονοχρωματική είναι η εκπομπή ενός συγκεκριμένου μήκους κύματος ή σε μια πολύ στενή περιοχή μήκους κύματος. Η αντίληψη του χρώματος από το μάτι εξαρτάται από το μήκος κύματος της μονοχρωματικής ακτινοβολίας της ορατής περιοχής.
Στην καρτέλα. Το σχήμα 1 δείχνει την αντίληψη χρώματος της ορατής ακτινοβολίας από το ανθρώπινο μάτι ανάλογα με το μήκος κύματος.
Η δεδομένη αντίληψη χρώματος του φωτός διαφορετικών μηκών κύματος είναι κατά προσέγγιση και εξαρτάται από τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά του οφθαλμού.
Για τη λήψη μονοχρωματικής ακτινοβολίας, χρησιμοποιούνται ξεχωριστοί τύποι οπτικών κβαντικών γεννητριών και λαμπτήρων εκκένωσης αερίου.
Οι περισσότερες πηγές φωτός εκπέμπουν ακτινοβολία σύνθετης σύνθεσης, η οποία αποτελείται από μια σειρά μονοχρωματικών ακτινοβολιών. Αυτή η ακτινοβολία δεν ονομάζεται μονόχρωμη ηθική ή σύνθετη. Η συνδυασμένη δράση της μονοχρωματικής ακτινοβολίας σε ολόκληρη την ορατή περιοχή ονομάζεται ολική ή ολοκληρωμένη ακτινοβολία. Η συνολική ακτινοβολία θεωρείται ως "λευκό" φως της ημέρας. Η κύρια πηγή συνολικής ακτινοβολίας είναι ο ήλιος, ο οποίος δίνει ακτινοβολία στην περιοχή μήκους κύματος από 200 έως 800 nm.
Κεφάλαιο 3.2. Οπτικό περιβάλλον
Ένα οπτικό μέσο είναι ένα μέσο το οποίο είναι διαφανές στην οπτική ακτινοβολία ή τουλάχιστον σε κάποιο τμήμα της περιοχής του. Η φύση της διάδοσης της ακτινοβολίας εξαρτάται από τις ιδιότητες του μέσου στο οποίο διανέμεται. Οι κύριες οπτικές ιδιότητες του μέσου είναι η ισοτροπία, η ομοιογένεια, η διαφάνεια, η ταχύτητα διάδοσης της οπτικής ακτινοβολίας (ταχύτητα φωτός). (7, σελ. 317).
Στα ισότροπα μέσα, οι οπτικές ιδιότητες σε όλες τις κατευθύνσεις είναι οι ίδιες. Τα περιβάλλοντα που εμφανίζουν διαφορά στις οπτικές ιδιότητες ανάλογα με την κατεύθυνση της διάδοσης της οπτικής ακτινοβολίας σε αυτό καλούνται ανισότροπα.
Σε ομοιογενή μέσα σε όλο τον όγκο, εξασφαλίζεται η σταθερότητα των οπτικών ιδιοτήτων και το φως διαδίδεται σε ευθεία γραμμή. Σε ανομοιογενή μέσα, η ευθεία παραμορφώνεται σε περιοχές με διαφορετικές οπτικές ιδιότητες.
Η διαφάνεια του μέσου επηρεάζει την ποσότητα απώλειας φωτεινής ενέργειας όταν η ακτινοβολία διέρχεται από ένα δεδομένο μέσο. Όσο χαμηλότερη είναι η διαφάνεια του περιβάλλοντος, τόσο μεγαλύτερη είναι η απώλεια φωτεινής ενέργειας. Το οπτικό γυαλί είναι το κύριο υλικό για την κατασκευή οπτικών τμημάτων, επομένως υπάρχουν αυξημένες απαιτήσεις γι 'αυτό από την άποψη της ομοιογένειας, της ισοτροπίας και της διαφάνειας.
Η ταχύτητα διάδοσης της οπτικής ακτινοβολίας σε διαφορετικά περιβάλλοντα δεν είναι η ίδια. Φτάνει στην υψηλότερη τιμή του σε κενό και είναι 300.000 km / s.
Όταν μετακινείται από ένα οπτικό μέσο σε άλλο, αλλάζει η ταχύτητα του φωτός. Μειώνεται ή αυξάνεται. Για το λόγο αυτό, στα όρια των οπτικών μέσων, οι ακτίνες φωτός αλλάζουν κατεύθυνση, αποκλίνουν από το πρωτότυπο, δηλ. σε διάθλαση.
Η αναλογία της ταχύτητας οπτικής ακτινοβολίας σε κενό με την ταχύτητά της σε ένα δεδομένο οπτικό μέσο v ονομάζεται απόλυτος δείκτης διάθλασης ή απλά ο δείκτης διάθλασης n
n = γ / v
Ο δείκτης διάθλασης για οπτικό γυαλί είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά, καθώς η διαθλαστική δράση των οπτικών εξαρτημάτων εξαρτάται από τις τιμές τους. Οι τιμές του n για κάθε μάρκα γυαλιού πρέπει να καθοριστούν αυστηρά, δεδομένου ότι λαμβάνονται υπόψη κατά το σχεδιασμό και τον υπολογισμό των οπτικών συστημάτων. Ο δείκτης διάθλασης του οπτικού γυαλιού μετράται σε μια συσκευή που ονομάζεται διαθλασίμετρο.
Παρακάτω παρατίθενται οι δείκτες διάθλασης των μεμονωμένων μέσων:
Πίνακας 2. Οι δείκτες διάθλασης των μεμονωμένων μέσων
| Οπτικό γυαλί | 1.45 – 2.00 |
| Crystal Quartz | 1.55 |
| Βάλσαμο (οπτική κόλλα) | 1.54 |
| Diamond | 2.42 |
| Πάγος | 1.31 |
| Νερό | 1.33 |
| Ο αέρας | 1.0003 |
Στην πράξη, ο δείκτης διάθλασης του αέρα σε p = 700 mm Hg. Art. και t ° = 20 ° C λαμβάνεται ίση με την ενότητα. Οι δείκτες διάθλασης των μέσων προσδιορίζονται σε σχέση με τον αέρα και ονομάζονται σχετικοί.
Κεφάλαιο 3.1. Διασπορά φωτός
Η ταχύτητα διάδοσης του φωτός στο ίδιο μέσο εξαρτάται από το μήκος κύματος ακτινοβολίας, επομένως η τιμή του δείκτη διαθλάσεως n εξαρτάται από το μήκος κύματος. Ο δείκτης διάθλασης του μέσου είναι συνάρτηση του μήκους κύματος: n = f (). Η εξάρτηση του δείκτη διάθλασης του οπτικού μέσου από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας φωτός ονομάζεται διασπορά φωτός. (7, σελ. 388).
Εάν ο δείκτης διάθλασης του μέσου μειωθεί με αυξανόμενο μήκος κύματος, τότε αυτή η διασπορά ονομάζεται φυσιολογική. Οι διαφανείς ουσίες, συμπεριλαμβανομένου του οπτικού γυαλιού, έχουν φυσιολογική διασπορά.
Στην ορατή οπτική περιοχή της ακτινοβολίας για. Στο ιώδες φως, το μέσο έχει τον μεγαλύτερο δείκτη διάθλασης και στο κόκκινο φως έχει το μικρότερο.
Στην περιοχή των ζωνών απορρόφησης μιας ουσίας και κοντά σε αυτές, παρατηρείται παραβίαση της κανονικής διασποράς: ο δείκτης διάθλασης μειώνεται με τη μείωση του μήκους κύματος. Σε αυτή την περίπτωση, η διασπορά ονομάζεται ανώμαλη.
Η διασπορά του φωτός είναι η αιτία της αποσύνθεσης του φυσικού λευκού φωτός σε μονοχρωματικά συστατικά - το φάσμα - καθώς περνά μέσα από ένα πρίσμα διαθλαστικής διασποράς (Εικόνα 3).
Το φυσικό φως, που αποτελείται από μονοχρωματική ακτινοβολία με μήκη κύματος 1, 2, ..., 7 μετά τη διέλευση από το πρίσμα 1, αποσυντίθεται στα συστατικά του, τα οποία παρατηρούνται στην οθόνη με τη μορφή χρωματιστών ράβδων.
Το φάσμα του λευκού φωτός σε φθίνουσα σειρά των μηκών κύματος αποτελείται από επτά χρώματα, τα οποία συγκλίνουν ομαλά μεταξύ τους: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, μπλε και μοβ.
Κεφάλαιο 3.4. Φάσμα
Ένα φάσμα είναι μία συλλογή μονοχρωματικής ακτινοβολίας που αποτελεί μέρος σύνθετης ακτινοβολίας. Η κλίμακα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι το φάσμα τους, όπου η ακτινοβολία κατανέμεται διαδοχικά ανάλογα με το μήκος κύματος. (7, σελ. 406).
Πίνακας 3. Κύριες φασματικές γραμμές
κλίμακα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων
| Ονομασία Γραμμής Fraunhofer | Χρώμα | Μήκος κύματος | Χημικό στοιχείο |
| Α ' | σκούρο κόκκινο | 766,5 | Κ - κάλιο |
| Με | το κόκκινο | 656,6 | Το Η είναι υδρογόνο |
| το κόκκινο | 643,8 | Cd - κάδμιο | |
| Δ | κίτρινο | 589,3 | Να - νάτριο |
| δ | κίτρινο | 587,6 | Αυτός - ήλιο |
| ε | πράσινο | 546,1 | Hg - υδράργυρος |
| F | μπλε | 486,1 | Το Η είναι υδρογόνο |
| F ' | μπλε | 480,0 | Cd - κάδμιο |
| h | μοβ | 404,7 | Hg - υδράργυρος |
| H | σκούρο μοβ | 396,8 | Ca - ασβέστιο |
Το φάσμα του Ήλιου ανήκει στα φάσματα απορρόφησης, καθώς ένα μέρος της ακτινοβολίας απορροφάται από τα περιβάλλοντα της ηλιακής φωτοσφαίρας και της ατμόσφαιρας της γης. Οι γραμμές απορρόφησης στο φάσμα του ήλιου ονομάζονται γραμμές Fraunhofer προς τιμήν του επιστήμονα Fraunhofer, ο οποίος τις μελέτησε. Οι γραμμές Fraunhofer στο φάσμα του Ήλιου βρίσκονται σε αυστηρά καθορισμένες θέσεις και υποδεικνύονται με κεφαλαία και πεζά γράμματα του λατινικού αλφαβήτου. Στην καρτέλα. Το σχήμα 3 δείχνει τις κύριες φασματικές γραμμές.
Κεφάλαιο 3.5. Ελαφρά παρεμβολές
Η ελαφριά παρεμβολή είναι ένα φαινόμενο που προκύπτει από την αλληλεπίδραση συνεκτικών κυμάτων φωτός, που συνίσταται στην εμφάνιση ενός νέου προκύπτοντος κύματος. Αυτό δημιουργεί μια χωρική κατανομή της έντασης του φωτός με τη μορφή εναλλασσόμενων μέγιστα και ελάχιστα του φωτισμού, η οποία ονομάζεται ένα σχέδιο παρέμβασης: Όταν μοτίβο μονοχρωματικό φως παρεμβολής γενικά παρατηρείται με τη μορφή φωτεινές και σκοτεινές ζώνες ή δακτυλίους και για σύνθετα λευκό φως - με τη μορφή χρωματιστές λωρίδες ή δακτυλίους.
Τα συνεκτικά φως κύματα είναι εκείνα που έχουν την ίδια συχνότητα και διαφορά σταθερής φάσης για μια χρονική περίοδο επαρκή για παρατήρηση.
Όταν αλληλεπιδρούν συνεκτικά κύματα, τα πλάτη του προκύπτοντος φωτεινού κύματος εξαρτώνται από τη διαφορά διαδρομής αυτών των κυμάτων (Σχήμα 4). Η διαφορά στην πορεία των δύο κυμάτων είναι η διαφορά στις οπτικές διαδρομές αυτών των κυμάτων από μια συνεκτική πηγή φωτός μέχρι το σημείο της αλληλεπίδρασής τους.
Το πλάτος θα είναι μέγιστο αν το ισούται με έναν ζυγό αριθμό ημι-κυμάτων (εικ. 4, α),
δηλ. = ± 2k / 0/2 (k = 0, 1, 2, ...),
τότε το πλάτος Α του προκύπτοντος κύματος III είναι ίσο με το άθροισμα των μεγεθών των πρώτων (Ι) και δευτέρων (II) παρεμβατικών κυμάτων Α1 + Α2, το οποίο αντιστοιχεί στη μέγιστη ένταση φωτός.
Εάν είναι ένας περίεργος αριθμός ημι-κυμάτων,
δηλ. = ± (2k + 1) 0 / 2 (k = 0, 1, 2, ...),
τότε το πλάτος του προκύπτοντος κύματος θα είναι ελάχιστο Α = Α1-Α2 (Σχήμα 4).
Υπάρχουν δύο τύποι προτύπων παρεμβολής: 1) λωρίδα ίσης κλίσης. 2) λωρίδες ίσου πάχους.
Ζώνες ίσης κλίσης προκύπτουν όταν η ακτινοβολία διέρχεται από μια επίπεδη παράλληλη πλάκα με μεταβλητή τιμή της γωνίας πρόσπτωσης και σταθερού πάχους της πλάκας δ. Η διαφορά διαδρομής των παρεμβαλλόμενων ακτίνων σε αυτή την περίπτωση θα εξαρτηθεί από τη γωνία πρόσπτωσης. Ζώνες ίσης κλίσης εντοπίζονται στο άπειρο και επομένως μπορούν να παρατηρηθούν μέσω του τηλεσκοπίου ή στην οθόνη στο εστιακό επίπεδο του φακού. Στο σχ. 5, δύο παράλληλες συνεκτική δέσμη από την πρωτογενή δέσμη που σχηματίζεται από την αντανάκλαση από την πρώτη και δεύτερη επιφάνειες της πλάκας, έχουν μια διαφορά διαδρομής η οποία εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης .. Αυτές οι ακτίνες πρόκειται φακού OB στην οθόνη στο εστιακό σημείο F, όπου παρεμβαίνουν. Δεδομένου ότι από μια εκτεταμένη πηγή φωτός οι ακτίνες που πέφτουν σε μια πλάκα με την ίδια γωνία σχηματίζουν έναν κώνο, το σχέδιο παρεμβολής με τη μορφή δακτυλίων θα είναι ορατό στην οθόνη.
Εάν παρατηρήσετε το μοτίβο παρεμβολής στο μονοχρωματικό φως, στην οθόνη εμφανίζονται εναλλασσόμενοι φωτεινοί και σκοτεινοί δακτύλιοι. εάν σε λευκό φως, το σύστημα των χρωματιστών δακτυλίων είναι ορατό.
Λωρίδες ίσου πάχους δημιουργούνται όταν η οπτική ακτινοβολία διέρχεται από μια επίπεδη παράλληλη πλάκα με την ίδια γωνία πρόσπτωσης των φωτεινών ακτίνων και ένα μεταβλητό πάχος d αυτής της πλάκας. Η διαφορά διαδρομής σε αυτή την περίπτωση θα εξαρτηθεί από το πάχος της πλάκας. Ένα σχέδιο παρεμβολής εμφανίζεται στην επιφάνεια της πλάκας με τη μορφή εναλλασσόμενων ζωνών διευθετημένων παράλληλα προς την άκρη της σφήνας. Ζώνες ίσου πάχους εντοπίζονται στην επιφάνεια της πλάκας και μπορούν να προβληθούν με γυμνό μάτι, μέσω μεγεθυντικού φακού, μικροσκοπίου ή στην οθόνη χρησιμοποιώντας μια συσκευή προβολής.
Παρεμβολές φωτός με τη μορφή λωρίδων ίσου πάχους παρατηρούνται σε φιλμ και λεπτούς γυάλινους δίσκους. Οι φωτεινές ακτίνες, που ανακλάται από την πάνω και την κάτω επιφάνεια της μεμβράνης, παρεμβαίνουν. Όπου η διαφορά διαδρομής των παρεμβαλλόμενων ακτίνων ισούται με έναν ζυγό αριθμό μισών κυμάτων, εμφανίζονται τα μέγιστα και όπου η διαφορά διαδρομής ισούται με έναν περιττό αριθμό ημι-κυμάτων - τα ελάχιστα.
Όταν φωτίζεται με λευκό φως, το μοτίβο παρεμβολής είναι μια πολύχρωμη λωρίδα. Αυτό εξηγεί το χρώμα του ουράνιου τόξου των λεκέδων πετρελαίου και λαδιού στο νερό, το χρώμα της απόχρωσης κατά τη σβέση των μετάλλων κλπ.
Το φαινόμενο της παρεμβολής σε λεπτές μεμβράνες ονομάζεται χρώμα των λεπτών μεμβρανών.
Κεφάλαιο 3.6. Διάθλαση φωτός
Με το πέρασμα του φωτός μέσα από τις τρύπες και τα εμπόδια μικρού μεγέθους, στενές σχισμές, καθώς και πέρα από τις άκρες οποιωνδήποτε σωμάτων, υπάρχει παραβίαση της ευθύτητας της διάδοσής του. (7, σελ. 329).
Το φαινόμενο της απόκλισης του φωτός από την ευθύτητα της διάδοσής του, που εκδηλώνεται στην στρογγυλοποίηση των άκρων των εμποδίων, ονομάζεται περίθλαση φωτός. Όταν συμβεί αυτό, η παραμόρφωση του μπροστινού μέρους του φωτός κύματος. Οι ακτίνες φωτός που αλλάζουν την ευθεία κατεύθυνση καλούνται διαθλασμένες.
Η αρχική θεωρητική λογική για τη διάθλαση του φωτός ήταν η αρχή του Huygens. Σύμφωνα με αυτή την αρχή, κάθε σημείο στο διάστημα που το κύμα πολλαπλασιασμού έχει φθάσει αυτή τη στιγμή γίνεται πηγή στοιχειωδών σφαιρικών κυμάτων. Ο φάκελος των στοιχειωδών κυμάτων σχηματίζει μια επιφάνεια κύματος την επόμενη χρονική στιγμή. Αυτό οδηγεί στο αναπόφευκτο της απόκλισης του φωτεινού κύματος από την ευθεία διάδοση κατά την αντιμετώπιση ενός εμποδίου.
Ο Huygens θεωρούσε την περίθλαση μόνο από την άποψη της γεωμετρικής οπτικής. Ο Fresnel συμπλήρωσε την αρχή του Huygens με τις έννοιες της συνοχής της στοιχειώδους βούλησης και της παρεμβολής τους. Η αρχή Huygens με τις προσθήκες Fresnel ονομάζεται Huygens-Fresnel αρχή. Η στοιχειώδης θεωρία περίθλασης φωτός βασίζεται σε αυτή την αρχή.
Η αρχή Huygens-Fresnel αποκαλύπτει τους νόμους της διάδοσης του κύματος και της κατανομής έντασης στο πρότυπο περίθλασης. Τα μέγιστα έντασης (φωτός) παρατηρούνται σε εκείνα τα σημεία όπου τα αλληλεπιδρώντα στοιχειώδη κύματα αλληλοενισχύονται, τα ελάχιστα της έντασης (σκοτάδι ή εξασθένηση του φωτός) - όπου τα αλληλεπιδρώντα στοιχειώδη κύματα αλληλοαναιρούνται.
Ως αποτέλεσμα της παρεμβολής των ακτίνων του διαφράγματος, προκύπτει ένα χαρακτηριστικό περίγραμμα περίθλασης: μια εικόνα διάθλασης ενός σημείου, όταν παρατηρείται σε λευκό φως, περιβάλλεται από χρωματιστές λωρίδες ή δακτυλίους. Ανάλογα με το μέτωπο κύματος σχήμα διακρίνει περιθλάσεως παρατηρούνται στις δέσμες συγκλίνουσες των δεσμών φωτός με ένα σφαιρικό μέτωπο κύματος, - μία περίθλαση Fresnel και περίθλασης που παρατηρούνται στις παράλληλες δοκούς των δεσμών φωτός με ένα αεροπλάνο κυματομετώπου, - Fraunhofer διάθλαση.
Με το πέρασμα του μονοχρωματικού φωτός από μια πηγή σημείου μέσα από μια μικρή στρογγυλή οπή (Σχήμα 6), ως αποτέλεσμα της παρεμβολής των διαθλασμένων ακτίνων, παρατηρείται ένα διάγραμμα περίθλασης με τη μορφή εναλλασσόμενων σκοτεινών και ελαφρών ομόκεντρων δακτυλίων στην οθόνη πίσω από την οπή. Στο κέντρο του σχεδίου περίθλασης, ανάλογα με το μέγεθος της οθόνης, μπορεί να υπάρχει σκοτεινό ή ελαφρύ σημείο. Εάν η οπή στην οθόνη έχει τη μορφή σχισμής (Εικ. 7) τότε θα επιτευχθούν εναλλασσόμενες φωτεινές και σκοτεινές λωρίδες στο επίπεδο παρατήρησης. Η φωτεινότητα των ζωνών μειώνεται από τη μέση στις άκρες. Όταν η οθόνη φωτίζεται με λευκό φως, το περίγραμμα περίθλασης είναι ιριδίζον.
Η διάθλαση περιορίζει την ανάλυση των οπτικών συστημάτων. Σε πραγματικά οπτικά συστήματα, λόγω της διάθλασης του φωτός, η εικόνα μιας κουκκίδας σε μονοχρωματικό φως είναι ένας κύκλος με κεντρικό φωτεινό πυρήνα που περιβάλλεται από φωτεινούς δακτυλίους και στο λευκό φως είναι ένας κύκλος με φωτεινό πυρήνα που περιβάλλεται από δαχτυλίδια με χρώμα ουράνιου τόξου. Δεδομένου ότι το αντικείμενο είναι μια συλλογή σημείων, η εικόνα του θα αποτελείται επίσης από αντίστοιχες εικόνες περίθλασης των σημείων. Εάν δύο σημεία είναι κοντά το ένα στο άλλο, οι εικόνες διάθλασης τους μπορεί να επικαλύπτονται και να συγχωνεύονται.
Η ικανότητα του οπτικού συστήματος να εμφανίζει ξεχωριστά δύο σημεία κοντά σε ένα αντικείμενο ονομάζεται ανάλυση. Η μικρότερη γραμμική ή γωνιακή απόσταση μεταξύ δύο σημείων, στην οποία παρατηρούνται ξεχωριστά, ονομάζεται όριο γραμμικής ανάλυσης rN ή όριο γωνιακής ανάλυσης .
Η χρήση του φαινομένου της περίθλασης βασίζεται στη δράση των φασματικών οργάνων, στο πλέγμα περίθλασης κλπ.
Το πλέγμα περίθλασης είναι ένα οπτικό στοιχείο, το οποίο είναι το κύριο στοιχείο διασποράς των φασματικών οργάνων. Τα σχάρες διάθλασης χωρίζονται σε διαφανή και ανακλαστικά. Τα διαφανή σχάρες περίθλασης λειτουργούν στο μεταδιδόμενο φως, αντανακλαστικά - στην ανακλώμενη.
Κεφάλαιο 3.7. Πόλωση του φωτός
Η οπτική ακτινοβολία είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα ορισμένου μήκους, τα οποία είναι εγκάρσια.
Οι φορείς των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων Ε και Η, κάθετοι μεταξύ τους, είναι κάθετοι στην κατεύθυνση της διάδοσης κύματος. (7, σελ. 367).
Η οριζόντια φυσική μονοχρωματική ακτινοβολία σχηματίζεται από ένα πλήθος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, όπου οι φορείς Ε και Η κυμαίνονται στις πιο διαφορετικές κατευθύνσεις σε ένα επίπεδο κάθετο προς την διάδοση του φωτός (Εικ. 8).
Η διαδικασία λήψης στην εκπομπή κατευθυντικού φωτός των φωτεινών κυμάτων που έχουν ταλαντώσεις σε αυστηρά καθορισμένο επίπεδο ονομάζεται πόλωση του φωτός.
Το φως μπορεί να είναι πλήρως πολωμένο και μερικώς πολωμένο. Μερικώς πολωμένο ονομάζεται φως, στο οποίο κατά κύριο λόγο μία φορά ταλάντωσης, ενώ άλλα είναι μερικά.
Το επίπεδο κάθετο στο επίπεδο του διανύσματος Ε καλείται το επίπεδο πόλωσης. Όταν περιγράφεται η κατάσταση πόλωσης, αρκεί να χρησιμοποιείται μόνο ο φορέας Ε.
Η πόλωση του φωτός συμβαίνει όταν το φως διέρχεται από ορισμένες ουσίες, όταν αντανακλάται και διαθλάται στις διεπαφές των μέσων. Εμφανίζεται μόνο σε οπτικώς ανισότροπα μέσα, όπως το τουρμαλίνη, η Ισλαμική σφαίρα, κλπ.
Για παράδειγμα, εξετάστε το πέρασμα του φωτός μέσα από δύο πλάκες τουρμαλίνης. Κάθε μία από τις πλάκες είναι ξεχωριστά διαφανής στο φως. Εάν περάσει μέσα από τις πλάκες που έχουν εγκατασταθεί το ένα μετά το άλλο, η ένταση του μεταδιδόμενου φωτός θα ποικίλει ανάλογα με τη σχετική θέση των οπτικών αξόνων των κρυστάλλων. Όταν μία από τις πλάκες περιστρέφεται, παρατηρείται η μεγαλύτερη ένταση του μεταδιδόμενου φωτός όταν οι οπτικοί άξονες των κρυστάλλων είναι παράλληλοι. Κατόπιν η έντασή του μειώνεται και στη θέση όταν οι οπτικοί άξονες είναι κάθετοι, το φως δεν περνά. Κατά συνέπεια, η πλάκα τουρμαλίνης νομιμοποιεί την πόλωση, περνώντας μόνο εκείνη την ακτινοβολία των οποίων οι ταλαντώσεις του φορέα Ε εμφανίζονται μόνο σε ένα επίπεδο παράλληλο προς τον άξονα του κρυστάλλου και δεν μεταδίδουν ακτινοβολία με ταλαντώσεις σε ένα επίπεδο κάθετο προς αυτήν.
Μια συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να παράγει πολωμένο φως ονομάζεται πολωτής. Η συσκευή με την οποία προσδιορίζεται η πόλωση του φωτός καλείται αναλυτής.
Για την επίτευξη πολωμένου φωτός, χρησιμοποιούνται ευρέως ειδικές μεμβράνες με κρυστάλλους ηραπατίτης που έχουν εναποτεθεί στην επιφάνεια τους, οι άξονες των οποίων είναι αυστηρά προσανατολισμένοι. (Ηραπατίτης είναι μια ένωση ιωδίου με κινίνη). Αυτές οι πολωτικές ταινίες ονομάζονται polaroids.
Όταν το φως ανακλάται από τη γυαλισμένη επιφάνεια του γυαλιού ή από άλλο διηλεκτρικό υλικό, καθώς επίσης και όταν έχει διαθλασθεί, είναι μερικώς πολωμένο στις διεπαφές μεταξύ των μέσων. Ο βαθμός πόλωσης του φωτός εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης και τον δείκτη διάθλασης της ουσίας n. Σε ορισμένες τιμές της γωνίας πρόσπτωσης υπάρχει πλήρης πόλωση του ανακλώμενου φωτός. Αυτή η εξάρτηση εκφράζεται από το νόμο Brewster. tg = n, και η γωνία ονομάζεται γωνία πλήρους πόλωσης ή η γωνία Brewster.
Έτσι, ο απλούστερος πολωτής είναι η γυαλισμένη επιφάνεια της γυάλινης πλάκας. Το φως που ανακλάται από γυαλισμένη επιφάνεια είναι μερικώς πολωμένο στο επίπεδο επίπτωσης (σχήμα 9).
Όταν διαθλάται, η πόλωση του φωτός είναι μόνο περίπου 15-17%. Για να επιτευχθεί πλήρης πόλωση του φωτός, οι επίπεδες παράλληλες πλάκες συνδέονται σε μια στοίβα των 8-10 τεμαχίων. Το φως που διαθλάται στη διεπαφή των οπτικών μέσων είναι γραμμικά πολωμένο στο επίπεδο επίπτωσης των ακτινών και είναι προσανατολισμένο κάθετα προς το επίπεδο ταλάντωσης των ανακλώμενων ακτίνων (Εικ. 10).
Η αρχή της λειτουργίας διαφόρων οπτικών συσκευών, που ονομάζεται πόλωση, βασίζεται στο φαινόμενο της πόλωσης.
Οι συσκευές πόλωσης χρησιμοποιούνται για την επιστημονική έρευνα των κρυσταλλικών χημικών και μαγνητικών δομών των στερεών, των κρυσταλλικών δομών, των ελαστικών τάσεων στις δομές, στη διάγνωση του πλάσματος, σε μια τεχνική ομαλής ρύθμισης της έντασης δέσμης φωτός, για τη δημιουργία φωτεινών φίλτρων και διαμορφωτών ακτινοβολίας ως συστατικά της οπτικής επικοινωνίας. άλλους σκοπούς.
Κεφάλαιο 4. Πληροφορίες από γεωμετρική οπτική
Η γεωμετρική οπτική είναι ένα τμήμα οπτικής στο οποίο οι νόμοι της διάδοσης του φωτός σε διαφανή μέσα θεωρούνται από την άποψη της γεωμετρίας. (11, σ. 9)
Ο χώρος που βρίσκεται σε σχέση με το οπτικό σύστημα στην αριστερή πλευρά, σχηματίζει το χώρο των αντικειμένων και βρίσκεται στη δεξιά πλευρά - ο χώρος των εικόνων. Κάθε σημείο, κάθε τμήμα, μια ακτίνα στο χώρο των αντικειμένων αντιστοιχεί σε ένα σημείο, τμήμα, ακτίνα στο χώρο των εικόνων. Αυτά τα σημεία, τα τμήματα, οι ακτίνες καλούνται συζυγές. Τα συζευγμένα σημεία, τα τμήματα, οι ακτίνες και οι γωνίες στο χώρο των αντικειμένων και των εικόνων υποδηλώνονται με τα ίδια γράμματα και αριθμούς, αλλά στον χώρο των εικόνων συμπληρώνονται από το σύμβολο «εγκεφαλικού επεισοδίου».
Η γεωμετρική οπτική βασίζεται σε έννοιες - ένα φωτεινό σημείο, μια δέσμη φωτός, μια δέσμη φωτός.
Ένα φωτεινό σημείο ή μια σημειακή πηγή φωτός είναι μια συμβατική πηγή ακτινοβολίας φωτός που δεν έχει διαστάσεις ή όγκο.
Μία δέσμη φωτός είναι μια συμβατική ευθεία γραμμένη από μια πηγή φωτός σε οποιαδήποτε κατεύθυνση και χωρίς διαστάσεις σε διατομή.
Μια δέσμη φωτός είναι μια συλλογή από ακτίνες φωτός που έχουν μια διατεταγμένη κατεύθυνση διάδοσης. Οι δέσμες φωτός αποκλίνουν, συγκλίνουν και παράλληλα (βλέπε σχήμα 11). Όλες οι φωτεινές δέσμες που έχουν ένα κοινό σημείο τομής των φωτεινών ακτίνων ονομάζονται ομοκεντρικές ακτίνες. Το σημείο τομής των φωτεινών ακτίνων μιας παράλληλης δέσμης είναι στο άπειρο.
Συνεπώς, το φωτεινό σημείο, η δέσμη φωτός και η δέσμη φωτός είναι έννοιες που δεν υπάρχουν, αλλά είναι ένα μαθηματικό μοντέλο που χρησιμοποιείται για κατασκευές και υπολογισμούς.
Η αρχή της αναστρεψιμότητας υιοθετείται σε γεωμετρική οπτική: η διαδρομή μιας δέσμης φωτός που διέρχεται από το οπτικό σύστημα σε μία κατεύθυνση επαναλαμβάνεται από μια δέσμη που διέρχεται στην αντίθετη κατεύθυνση.
Στη γεωμετρική οπτική, η κατεύθυνση της διάδοσης του φωτός από τα αριστερά προς τα δεξιά θεωρείται θετική. Για την εκτίμηση του μεγέθους των τμημάτων και των γωνιών υιοθετήθηκαν οι κανόνες των πινακίδων.
Τα γραμμικά τμήματα που βρίσκονται κατά μήκος του οπτικού άξονα θεωρούνται θετικά εάν η κατεύθυνση τους σε σχέση με το σημείο προέλευσης συμπίπτει με τη θετική κατεύθυνση του φωτός. τις ακτίνες καμπυλότητας των οπτικών μερών, εάν τα κέντρα καμπυλότητας βρίσκονται στα δεξιά των επιφανειών που οριοθετούν το μέσο. τμήματα κάθετα στον οπτικό άξονα, εάν βρίσκονται πάνω από τον οπτικό άξονα. γωνία, εάν σχηματίζεται με περιστροφή της δοκού γύρω από την κορυφή της δεξιόστροφα. Γραμμικά τμήματα, ακτίνες καμπυλότητας, τμήματα κάθετα στον οπτικό άξονα, οι γωνίες θα είναι αρνητικές εάν η κατεύθυνσή τους είναι αντίθετη προς την θετική.
Στο σχέδιο, οι αρνητικές τιμές των τμημάτων και των γωνιών σημειώνονται με σημάδι μείον μπροστά από την αλφαβητική ή αριθμητική τους τιμή.
Το πάχος των οπτικών μερών και τα κενά αέρα μεταξύ των επιφανειών διάθλασης θεωρούνται πάντα θετικά.
Οι νόμοι της γεωμετρικής οπτικής
Η γεωμετρική οπτική βασίζεται σε τέσσερις βασικούς νόμους.
1 Ο νόμος της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός.
2. Ο νόμος της ανεξαρτησίας της διάδοσης των φωτεινών ακτίνων.
3. Ο νόμος της αντανάκλασης του φωτός.
4. Ο νόμος της διάθλασης του φωτός.
Ο νόμος της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός καθιερώνει ότι το φως σε ένα οπτικώς ομοιογενές μέσο διαδίδεται αυστηρά ευθύγραμμα, σε ευθεία γραμμή που συνδέει δύο σημεία. Η δράση αυτού του νόμου εξηγεί τον σχηματισμό σκιών και πελώριων, ηλιακών και σεληνιακών εκλείψεων. Ο νόμος της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός παραβιάζεται στην περίπτωση της ετερογένειας του οπτικού μέσου, καθώς και στην περίπτωση της περίθλασης. (11, σ.11)
Ο νόμος της ανεξαρτησίας της διάδοσης των φωτεινών ακτίνων καθιερώνει ότι εάν υπάρχουν ακτίνες φωτός που προέρχονται από διαφορετικές κατευθύνσεις στο οπτικό μέσο, δεν επηρεάζονται ο ένας τον άλλον και εξαπλώνονται σαν να μην υπάρχουν οι άλλοι.
Όταν οι ακτίνες φωτός πέφτουν σε οποιαδήποτε επιφάνεια που είναι η διεπαφή μεταξύ των μέσων, ένα μέρος των ακτίνων φωτός αντανακλάται από την επιφάνεια αυτή και επιστρέφει ξανά στο αρχικό μέσο.
Προκαταρκτικώς επιλέγοντας μία στοιχειώδη ακτίνα φωτός, ας την ονομάσουμε ως δέσμη δέσμης, την ακτίνα μετά - την ανακλώμενη δέσμη (Εικ. 12). Μειώνοντας το φυσιολογικό στο σημείο πτώσης, έχουμε δύο γωνίες. Η γωνία που σχηματίζεται από την προσπίπτουσα ακτίνα και το κανονικό προς την ανακλώσα επιφάνεια στο σημείο πρόσπτωσης, ονομάζεται η γωνία πρόσπτωσης είναι η γωνία που σχηματίζεται από την ανακλώμενη δέσμη και της κανονικής, ονομάζεται η γωνία ανάκλασης e «γωνίες μετριέται από το κανονικό, και, σύμφωνα με τον κανόνα Marks, η γωνία προσπτώσεως έχει μία αρνητική τιμή .. - e, και η γωνία ανάκλασης είναι θετική e. "
Ο νόμος του προτύπου αντανάκλαση svetaopredelyaet των σχετικών θέσεων του περιστατικού και αντανακλάται ακτίνες - Χ του περιστατικού, η κανονική στο σημείο πρόσπτωσης στην επιφάνεια ανάκλασης και την ανακλώμενη δέσμη είναι σε ένα επίπεδο και αποτελείται από τους γωνίες πρόσπτωσης και ανάκλασης είναι ίση σε μέγεθος αλλά αντίθετο πρόσημο:
Εάν ανταλλάξετε το περιστατικό και την ανακλώμενη δέσμη, θα επαναλάβουν το μονοπάτι τους προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτό σημαίνει ότι είναι αντιστρεπτά. (11, σελ.10)
Η δράση των καθρεφτών βασίζεται στον νόμο της αντανάκλασης του φωτός.
Όταν μια δέσμη φωτός περνά από ένα οπτικό μέσο σε άλλο, το οποίο διαφέρει στον δείκτη διάθλασης, αλλάζει την κατεύθυνση του στα όρια αυτών των μέσων και αναστέλλει (Εικ. 13, α, β).
Αν εφιστούμε την κανονική στα μέσα ενημέρωσης από το σημείο πρόσπτωσης στην επιφάνεια της δέσμης φωτός, μεταξύ της κανονικής και το περιστατικό, καθώς και η κανονική και η διαθλάται δέσμη σχηματίζονται γωνίες, αντίστοιχα, ονομάζεται η γωνία πρόσπτωσης e και τη γωνία διάθλασης, δηλαδή. «Σύμφωνα με τον κανόνα των σημείων, η γωνία πρόσπτωσης και η γωνία διάθλασης είναι αρνητικά τιμές.
Με τη διέλευση της δέσμης φωτός από ένα μέσο με ένα χαμηλότερο δείκτη διαθλάσεως σε ένα μέσο με μεγάλο δείκτη διαθλάσεως, δηλ. όταν το n2\u003e n1 (εικ. 13, α), η δέσμη φωτός παραμορφώνεται στο κανονικό και | e |\u003e | e "|.
Όταν η δέσμη φωτός περνά από ένα μέσο με μεγάλο δείκτη διάθλασης σε ένα μέσο με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης, δηλ. όταν 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).
φως δίκαιο διάθλαση εκφράζει την εξάρτηση της σχετικής θέσης του περιστατικού και το διαθλώμενο Χ: το προσπίπτουσα ακτίνα κάθετα προς την επιφάνεια στο σημείο πρόσπτωσης και της διαθλάται ray βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο, το γινόμενο του δείκτη διάθλασης του πρώτου μέσου με το ημίτονο της γωνίας πρόσπτωσης ισούται με το γινόμενο του δείκτη διάθλασης του δεύτερου μέσου από το ημίτονο της γωνίας διάθλασης:
n1sin e = n2sin e ".
Μεταμορφώνοντας την έκφραση, έχουμε:
Sin e / sin e "= n2 / n1
Η αναλογία του ημίσεος της γωνίας πρόσπτωσης στο ημίτονο της γωνίας διάθλασης είναι μια σταθερή τιμή για αυτά τα δύο μέσα και ο λόγος n2 / n1 ονομάζεται σχετικός δείκτης διάθλασης αυτών των μέσων.
Εάν ανταλλάξετε το περιστατικό και τις διαθλούμενες ακτίνες, θα επαναλάβουν την πορεία τους προς την αντίθετη κατεύθυνση, δηλ. είναι αντιστρεπτές.
Συνολικό εσωτερικό αντανακλαστικό
Όταν η δέσμη φωτός περνά από ένα οπτικό μέσο σε άλλο με ένα χαμηλότερο δείκτη διάθλασης (n2'n1), η διαθλούμενη δέσμη απομακρύνεται από την κανονική και | e "|\u003e | e. Με αύξηση της απόλυτης τιμής της γωνίας πρόσπτωσης e αυξάνεται επίσης η γωνία διάθλασης e". 14). Σε κάποια τιμή της γωνίας πρόσπτωσης em, όταν η γωνία διάθλασης e "γίνεται 90 °, η δέσμη δεν θα εξέρχεται πλέον σε άλλο μέσο και θα διαδοθεί κατά μήκος της επιφάνειας διασύνδεσης.Μια περαιτέρω αύξηση της γωνίας πρόσπτωσης θα προκαλέσει την ανακλάση της δέσμης φωτός από την επιφάνεια διασύνδεσης σύμφωνα με το νόμο του προβληματισμού.Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται πλήρης εσωτερική σκέψη (11, σ. 12).
Η μέγιστη μέγιστη γωνία πρόσπτωσης em, η οποία αντιστοιχεί στη γωνία διάθλασης e "ίση με 90 °, και αρχίζοντας από την οποία συμβαίνει το φαινόμενο της ολικής εσωτερικής ανάκλασης, ονομάζεται οριακή γωνία της ολικής εσωτερικής ανάκλασης.
Από e "= 90 °, η τιμή της γωνίας em καθορίζεται από την έκφραση
Sin sin = n2 / n1
Έτσι, οι φωτεινές ακτίνες που περνούν από ένα οπτικό μέσο με ένα μεγάλο δείκτη διάθλασης σε ένα μέσο με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης στη διεπιφάνεια αυτών των μέσων σε γωνίες πρόσπτωσης άνω του em υποβάλλονται σε ολική εσωτερική ανάκλαση.
Η οριακή γωνία πλήρους εσωτερικής ανάκλασης είναι: για οπτικό γυαλί, 42 - 36 °. για νερό 48 °. για το διαμάντι 24-30 °.
Το φαινόμενο της ολικής εσωτερικής αντανάκλασης χρησιμοποιείται ευρέως σε ορισμένους τύπους οπτικών στοιχείων, όπως για παράδειγμα ο φωτισμός των γραμμών δικτύου, η δράση των οδηγών φωτός και ένας αριθμός ανακλαστικών πρισμάτων (Εικ. 15).
Οι ακτίνες φωτός από την πηγή περνούν μέσα από το άκρο του γυάλινου πλέγματος (Εικόνα 15, α), έχοντας επανειλημμένα αντανακλασθεί από τις επιφάνειές του, χτυπώντας το κτύπημα και βγαίνοντας έξω. Όταν οι νυχτερινές παρατηρήσεις είναι ορατές φωτεινά εγκεφαλικά επεισόδια σε ένα σκοτεινό πλέγμα φόντου.
Στον οδηγό φωτός, το φως κατευθύνεται προς τα μέσα διαμέσου του διαφανούς άκρου της ίνας καθοδήγησης φωτός (Εικόνα 15, β) και εξέρχεται διαμέσου του άλλου άκρου, έχοντας ανακλάται επανειλημμένως από τα τοιχώματά του, επειδή το κέλυφος έχει δείκτη διάθλασης nI μεγαλύτερο από τον δείκτη διάθλασης πυρήνα η2.
Στα πρίσματα Dove και AR-900 (εικ. 15, c, d), οι ακτίνες φωτός που προσπίπτουν στην όψη ανακλάσεως σε γωνίες είναι μεγάλες, αντανακλώνται στην επόμενη όψη και συνεπώς δεν απαιτείται επίστρωση καθρέφτη στις επιφάνειες.
Ο πλήρης εσωτερικός προβληματισμός εξηγεί τη λαμπρότητα των σταγόνων δροσιάς, των φωτεινών βρύων, της λαμπρότητας των διαμαντιών και άλλων φαινομένων.
Τύποι οπτικών τμημάτων
Ονομάζονται οπτικά μέρη, η δράση των οποίων βασίζεται στη χρήση της φωτεινής ενέργειας. Σχεδιάζονται για να σχηματίσουν φωτεινές ακτίνες, για την κατασκευή οπτικών εικόνων. Οι κύριοι τύποι οπτικών εξαρτημάτων είναι: φακοί, πρίσματα, φίλτρα φωτός, δίχτυα, καθρέφτες, οδηγοί φωτός κλπ.
Τα οπτικά μέρη περιορίζονται σε τρεις τύπους επιφανειών: εκτελεστικό, βοηθητικό, ελεύθερο.
Οι εκτελεστικές επιφάνειες μεταδίδουν, αντανακλούν ή αλλάζουν την κατεύθυνση των ακτίνων φωτός. Μπορούν να είναι σφαιρικά, μη σφαιρικά και επίπεδα.
Το κύριο υλικό για την κατασκευή οπτικών εξαρτημάτων είναι το οπτικό γυαλί, σε μικρότερο βαθμό το τεχνικό γυαλί, οι οπτικοί κρύσταλλοι, οι κάγκελα, τα διαφανή πλαστικά κλπ.
Τα οπτικά στοιχεία που περιλαμβάνονται στη συσκευή σχηματίζουν το οπτικό σύστημα.
Φακοί οράσεως
Ο φακός είναι ένα οπτικό τμήμα κατασκευασμένο από ένα υλικό που είναι διαφανές στο φως και οριοθετείται από δύο εκτελεστικές διαθλαστικές επιφάνειες των σωμάτων περιστροφής.
Οι εκτελεστικές επιφάνειες των φακών μπορεί να έχουν σφαιρικό και μη σφαιρικό σχήμα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτές οι επιφάνειες έχουν έναν κοινό άξονα συμμετρίας.
Οι πιο συνηθισμένοι είναι οι φακοί με σφαιρικό σχήμα της επιφάνειας:
Με τη δράση του φακού χωρίζονται σε θετικές και αρνητικές (Εικ. 16). Οι θετικοί φακοί συλλέγουν τις ακτίνες φωτός και ονομάζονται συλλογή (Εικόνα 16, α), και οι αρνητικές ακτίνες διασπούν τις ακτίνες φωτός και ονομάζονται σκέδαση (Εικόνα 16, b). Για τους θετικούς φακούς, το πάχος κατά μήκος του άξονα είναι μεγαλύτερο από το πάχος κατά μήκος της ακμής και αντιστρόφως με τους αρνητικούς φακούς, το πάχος κατά μήκος της ακμής είναι μεγαλύτερο από το πάχος κατά μήκος του άξονα.
Οι φακοί με κυλινδρικές και σπειροειδείς επιφάνειες ενεργοποίησης έχουν δύο αμοιβαία κάθετα επίπεδα συμμετρίας. Χρησιμοποιούνται κυλινδρικοί φακοί, για παράδειγμα, στην κατασκευή αναμορφικών εξαρτημάτων, οι φακοί Toric χρησιμοποιούνται στην κατασκευή γυαλιών που διορθώνουν τον αστιγματισμό των ματιών και για άλλους σκοπούς.
Κεφάλαιο 5. Μέθοδοι διόρθωσης της αμετροπίας
5.1. Φακοί επαφής,
Οι φακοί επαφής είναι αναμφίβολα η πιο αξιόλογη συσκευή για τη διόρθωση της όρασης. Οι φακοί επαφής έχουν πολλά αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα έναντι των γυαλιών. Οι σωστά επιλεγμένοι φακοί επαφής δημιουργούν μια μεγαλύτερη και καλύτερη ποιότητα εικόνας στον αμφιβληστροειδή, αυξάνοντας έτσι την οπτική οξύτητα, διευρύνοντας το οπτικό πεδίο και αποκαθιστώντας τη διοφθαλμική όραση. Επιπλέον, η χρήση φακών επαφής μειώνει τις επιπτώσεις της οπτικής κόπωσης και αυξάνει την οπτική απόδοση. Όλα αυτά, φυσικά, έχουν θετική επίδραση στη γενική κατάσταση του σώματος, αυξάνουν τη ζωτικότητα, διευρύνουν το χώρο των συμφερόντων και των ικανοτήτων ενός ατόμου. Σύμφωνα με τους ασθενείς, οι φακοί επαφής παρέχουν όχι μόνο μια διαφορετική, καλύτερη ποιότητα όρασης, αλλά και μια καλύτερη ποιότητα ζωής σε σύγκριση με τα γυαλιά. Δυστυχώς, με πολλά πλεονεκτήματα οι φακοί επαφής δεν έχουν λιγότερα μειονεκτήματα. Ακόμα και οι πιο εξελιγμένοι φακοί επαφής παραμένουν ξένοι στο μάτι και μπορούν να προκαλέσουν ευρύ φάσμα επιπλοκών.
Με την σωστή επιλογή και τη χρήση των φακών επαφής παρέχουν πολύ καλύτερα από τα γυαλιά, την ποιότητα της διόρθωσης της όρασης. Οι καλοί φακοί σας επιτρέπουν να αποκαθιστάτε πλήρως την οπτική οξύτητα χωρίς παραμόρφωση και εκτροπή, που δεν μπορεί να προσφέρει τους καλύτερους φακούς γυαλιών. Εξαιρούνται από τους περιορισμούς που επιβάλλονται φορώντας γυαλιά, δίνουν ένα αίσθημα ελευθερίας, σας επιτρέπουν να έχετε έναν ενεργό τρόπο ζωής. Έχουν μια σειρά από ειδικές ιατρικές ενδείξεις, όπως - μυωπία και υπερμετρωπία υψηλών βαθμών, όταν οι φακοί επιτρέπουν την επίτευξη σημαντικά υψηλότερων δεικτών οπτικής οξύτητας και ποιότητας από τα γυαλιά. Αδιαλλαξία ή δυσαρέσκεια με τα αποτελέσματα της διόρθωσης της όρασης των θεαμάτων. Οι εσφαλμένοι φακοί επαφής ή ο ακατάλληλος χειρισμός των φακών μπορεί να προκαλέσουν τραυματισμό στο μάτι. Μια αρκετά λεπτή διαδικασία για την αντικατάσταση των φακών επαφής. Μπορεί να είναι συντριπτική όχι μόνο για τα παιδιά ή τους ηλικιωμένους, αλλά και για πολλούς ενήλικες.
Μπορούμε να διακρίνουμε μια νέα σύγχρονη τάση - ορθοκερατολογία. Φακοί επαφής (αντίστροφη γεωμετρία), οι οποίοι φορούν μόνο τη νύχτα, αφαιρούνται το πρωί. Ο ασθενής βλέπει καλά χωρίς γυαλιά και φακούς επαφής για τουλάχιστον μια ημέρα.
5.2. Ορθή διόρθωση όρασης
Για να διορθώσετε την υπερμετρωπία, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κυρτούς (θετικούς) φακούς, με μυωπία - κοίλο (αρνητικό). Οι φακοί μετακινούν την οπίσθια εστίαση του ματιού στον αμφιβληστροειδή και καθιστούν την εικόνα αντικειμένων αιχμηρή. Οι αμετροπίες διαφέρουν όχι μόνο στον τύπο (μυωπία, υπερμετρωπία), αλλά και σε βαθμό. Ο βαθμός της αμετροπίας καθορίζεται από τη διαθλαστική ισχύ του φακού που διορθώνει την όραση. Η διόρθωση απαιτεί επίσης αστιγματισμό του οφθαλμού. Τα γυαλιά μπορούν να διορθώσουν μόνο τον ορθό αστιγματισμό του ματιού - αυτό συμβαίνει όταν οι διαθλαστικές επιφάνειες των οπτικών μέσων (ο κερατοειδής και ο φακός) δεν είναι σφαιρικές αλλά έχουν σχήμα σχήματος toric. Ο αστιγματισμός διορθώνεται με ειδικούς φακούς (toric). Η πρεσβυωπία διορθώνεται με θετικούς φακούς.
Στον τρέχοντα χρόνο, υπάρχουν διφωσικοί, τριφασικοί φακοί. Το μειονέκτημα αυτών των φακών είναι η παρουσία μιας τυφλής ζώνης σε μεσαίες αποστάσεις. Η σύγχρονη πρόοδος στην τεχνολογία κατασκευής φακών γυαλιών (χρησιμοποιώντας εξελιγμένους υπολογισμούς υπολογιστών σε κάθε σημείο της επιφάνειας του φακού δημιουργεί μια ακριβή διαθλαστική ισχύ) επέτρεψε τη δημιουργία πολυεστιακών ή προοδευτικών φακών. Αυτοί οι φακοί επιτρέπουν σε ένα άτομο να βλέπει αρκετά καθαρά σε οποιαδήποτε απόσταση, ακόμη και όταν δεν υπάρχουν τα δικά του καταλύματα.
5.3. Χειρουργική διόρθωση
Η διαθλαστική χειρουργική είναι μια χειρουργική τροποποίηση του διαθλαστικού οπτικού συστήματος του οφθαλμού. Όλες οι εργασίες μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες, χωρίς να ανοίξετε το βολβό του οφθαλμού (Βήμα αλλάζοντας το κέντρο καμπυλότητας από τη δράση στην περιφέρεια του κερατοειδούς και το κέντρο της καμπυλότητας αλλάζει λειτουργίας επηρεάζοντας την οπτική ζώνη) και με το άνοιγμα του βολβού του ματιού (επιπλέον εμφυτεύονται ενδοοφθαλμικών φακών στον οφθαλμό). Παρεμβάσεις: ακτινική κερατοτομία (εφαρμογή ακτινικές τομές στον κερατοειδή σε μια ισχυρή μεσημβρινό, στη σύγχρονη ιατρική χρησιμοποιείται σπάνια λόγω των επιπλοκών) Διαθλαστικής Keratoplasty (λειτουργία αλλάζει το κέντρο καμπυλότητας λόγω της επιρροής στην περιφέρεια του κερατοειδούς), φώτο-keraektamiya ΚΟΡ (αρνητικό σημείο - πολύ μετά λειτουργική περίοδος) και Lasik (λειτουργίες που αλλάζουν την καμπυλότητα του κέντρου λόγω του αντίκτυπου στην οπτική ζώνη).
Η πιο σύγχρονη λειτουργία είναι η Lasik (λέιζερ in situ κερατομολεϊκή). Υπό τοπική αναισθησία, κόβεται ένα επιφανειακό φλοιό του κερατοειδούς. Το λέιζερ διεγέρτη (μήκος κύματος 193 nm) παράγει αφαίρεση της κερατοειδούς κλίνης, μετά την οποία εκτελείται επανατοποθέτηση του πτερυγίου.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ
Οπτικό σύστημα του ανθρώπινου ματιού αποτελείται από διάφορα στοιχεία που διαχωρίζουν τις ακτίνες φωτός μετά από τη διέλευση από διαφορετικά περιβάλλοντα που παρεκκλίνουν από την πορεία τους και από μηχανισμούς που είναι υπεύθυνοι για την σωστή εστίαση των εικόνων στον αμφιβληστροειδή: όταν οι μηχανισμοί αυτοί παύουν να λειτουργούν σωστά, εμφανίζονται προβλήματα όρασης.
Για μια σαφή αντίληψη του υποκειμένου, είναι απαραίτητο η εικόνα του να σχηματιστεί στον αμφιβληστροειδή, αλλιώς ο άνθρωπος δεν θα δει καθαρά το αντικείμενο. Το οπτικό σύστημα του οφθαλμού αποτελείται κυρίως από τον κερατοειδή χιτώνα και το φακό, τα οποία από τη φύση τους είναι προσαρμοσμένα για την περισυλλογή των μακρινών αντικειμένων. Προκειμένου να εξεταστεί ένα αντικείμενο που απέχει περισσότερο από πέντε μέτρα από τον οφθαλμό, ο φακός πρέπει να έχει ένα πεπλατυσμένο σχήμα - τότε οι ακτίνες φωτός που προέρχονται από μακριά αντικείμενα θα πέσουν στην εστία του και μια καθαρή εικόνα θα εμφανιστεί στον αμφιβληστροειδή. Όταν προβάλλετε αντικείμενα που βρίσκονται πιο κοντά, εάν το σχήμα του φακού δεν αλλάξει, η εικόνα στον αμφιβληστροειδή θα είναι θολή. Αυτό δεν συμβαίνει, επειδή το μάτι έχει έναν μηχανισμό διατήρησης του φακού, η ουσία του οποίου είναι αυτό: όταν ένα πρόσωπο κοιτάζει ένα κοντινό αντικείμενο, ο ακτινωτός μυς συστέλλεται και ο φακός αλλάζει το σχήμα του, γίνεται κυρτός - οι ακτίνες φωτός που προέρχονται από την εστίαση του αντικειμενικού φακού στον αμφιβληστροειδή.
Η μυωπία είναι ένα ελάττωμα οπτικής διάθλασης (διάθλασης), λόγω της οποίας οι ακτίνες του φωτός που προέρχονται από αντικείμενα που βρίσκονται μακριά, επικεντρώνονται μπροστά στον αμφιβληστροειδή και ως αποτέλεσμα ένα άτομο τις βλέπει αδιαμφισβήτητα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το μάτι έχει μεγαλύτερη διάμετρο από ότι στην κανονική κατάσταση. Η μυωπία μπορεί εύκολα να διορθωθεί χρησιμοποιώντας κοίλους οπτικούς φακούς ή να φορούν γυαλιά με τέτοιους φακούς - αυξάνουν την εστίαση του ματιού, έτσι ώστε η εικόνα των απομακρυσμένων αντικειμένων να πέφτει ακριβώς στον αμφιβληστροειδή χιτώνα. Επίσης, σήμερα, για τη διόρθωση της όρασης, μπορεί κανείς να καταφύγει σε χειρουργικές μεθόδους: με τη βοήθεια λέιζερ, για να αλλάξει την καμπυλότητα του κερατοειδούς και με αυτό την ικανότητα να διαθλάρει τις ακτίνες του φακού.
Η οπίσθια όψη είναι ένα ελάττωμα της οπτικής διάθλασης, λόγω της οποίας οι ακτίνες του φωτός που προέρχονται από αντικείμενα που βρίσκονται κοντά, εστιάζουν πίσω από τον αμφιβληστροειδή και ως αποτέλεσμα ένα άτομο τις βλέπει αδιαμφισβήτητα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το ανθρώπινο βολβό έχει μικρότερη διάμετρο από ό, τι στην κανονική κατάσταση. Η υπερμετρωπία μπορεί εύκολα να διορθωθεί με τη χρήση καμπύλων οπτικών φακών ή με γυαλιά με τέτοιους φακούς - μειώνουν την εστίαση του ματιού, έτσι ώστε η εικόνα των στενών αντικειμένων να πέφτει ακριβώς στον αμφιβληστροειδή χιτώνα.
Ο αστιγματισμός είναι μια όραση που εμφανίζεται λόγω παραβίασης της καμπυλότητας του κερατοειδούς και προκαλώντας την εμφάνιση
παραμορφωμένη εικόνα αντικειμένων στον αμφιβληστροειδή χιτώνα. Ένας υγιής κερατοειδής έχει ημισφαιρικό σχήμα και η καμπυλότητα όλων των μεσημβρινών του είναι σχεδόν ίδια: οι ακτίνες φωτός που διασχίζουν τον κερατοειδή συλλέγονται σε ένα επίπεδο και σας επιτρέπουν να έχετε μια καθαρή εικόνα και σχήμα του αντικειμένου. Σε αστιγματισμό, όταν η καμπυλότητα του κερατοειδούς δεν είναι ομοιόμορφη κατά μήκος των μεσημβρινών και η αξονική συμμετρία είναι σπασμένη, οι ακτίνες του φωτός να διεισδύσει μέσω του κερατοειδούς, προβάλλονται σε διαφορετικά επίπεδα στον αμφιβληστροειδή - αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα πρόσωπο που βλέπει τα πράγματα παραμορφωμένη. Ο αστιγματισμός διορθώνεται χρησιμοποιώντας κυλινδρικούς φακούς, οι οποίοι εκτρέπουν τις φωτεινές ακτίνες στον επιθυμητό άξονα, ενώ άλλοι δεν τις επηρεάζουν.
Η κατάσταση του ματιού και η δυνατότητα να δει κανείς μπορεί να επιδεινωθεί λόγω διαφόρων λόγων. Η όραση και οι ασθένειες του βολβού μπορεί να έχουν ποικίλους βαθμούς σοβαρότητας και συνέπειες. μερικές από αυτές είναι κοινές, άλλες είναι πολύ σπάνιες, αλλά όλοι μοιράζονται ένα πράγμα. λόγω ασθενειών του βολβού, το όραμά μας επιδεινώνεται και έχουμε λιγότερες πληροφορίες από τον έξω κόσμο.
Αυτή η παραβίαση είναι η απώλεια παραλληλισμού των οφθαλμικών αξόνων, λόγω της οποίας οι οφθαλμοί κατευθύνονται προς ένα αντικείμενο, δηλαδή ένας άξονας των οφθαλμών αποκλίνει διαρκώς από τον άλλο. Το πρόβλημα έγκειται στην παράλυση ή στην έλλειψη συντονισμού των εξωτερικών μυών του οφθαλμού, οι οποίες ευθύνονται για τις κινήσεις του και επιτρέπουν στον εγκέφαλο να λάβει συμπληρωματικές εικόνες και από τα δύο μάτια. Οι επιδράσεις του στραβισμού εξαρτώνται από την ηλικία στην οποία εμφανίστηκε στους ανθρώπους. Όταν ο στραβισμός εμφανίζεται στην ενηλικίωση, δημιουργείται διπλή όραση εξαιτίας αυτού, αφού σε κάθε μάτι σχηματίζεται μια διαφορετική εικόνα και ο εγκέφαλος δεν μπορεί να τα συγχωνεύσει σε μία εικόνα. Όταν ο στραβισμός εμφανίζεται στην παιδική ηλικία, η διπλή όραση δεν αναπτύσσεται εξαιτίας αυτού, επειδή ο μηχανισμός που επιτρέπει στον εγκέφαλο να συνδυάσει εικόνες από δύο μάτια δεν έχει σχηματιστεί, σχηματίζεται κατά τα πρώτα χρόνια της ζωής: εάν ο εγκέφαλος λαμβάνει δύο εντελώς διαφορετικές εικόνες, από τις εικόνες και ερμηνεύει το σήμα που προέρχεται από ένα μόνο μάτι. Αρχικά, τα δύο μάτια έχουν την ικανότητα να αντιλαμβάνονται τον περιβάλλοντα κόσμο, αλλά με την πάροδο του χρόνου, εάν το μάτι δεν αντιμετωπιστεί, το αποκλίνον μάτι χάνει την ικανότητά του να αντιλαμβάνεται τα γύρω αντικείμενα, δηλαδή να τα βλέπει καθόλου.
Η κινητικότητα κάθε οφθαλμού εξαρτάται από τους έξι οφθαλμοκινητικούς μύες του βολβού. Προκειμένου τα δύο μάτια να κινηθούν προς την ίδια κατεύθυνση, οι μύες των ματιών πρέπει να έχουν άριστο συντονισμό. Για παράδειγμα, για πλευρικές κινήσεις των ματιών, είναι απαραίτητο οι εσωτερικοί πλευρικοί ορθοί μυς να σφίξουν, οι εξωτερικοί να χαλαρώσουν και στη συνέχεια το αντίστροφο.
Για την επίλυση του προβλήματος του στραβισμού, είναι απαραίτητο να «εκπαιδεύσουμε» τους αδύναμους μύες των ματιών, μια τέτοια θεραπεία, που ονομάζεται ορθοτοπική, σε πολλές περιπτώσεις επιτρέπει την επίτευξη παραλληλισμού των δύο αξόνων των ματιών.
Πρόκειται για μια συγγενή διαταραχή της έγχρωμης όρασης, που χαρακτηρίζεται από την αδυναμία διάκρισης ορισμένων χρωμάτων. Οι ευαίσθητοι σε χρώμα φωτοϋποδοχείς - κώνοι - χωρίζονται σε τρεις τύπους, ο καθένας από τους οποίους είναι σε θέση να διακρίνει μόνο ένα κύριο χρώμα: κόκκινο, πράσινο ή μπλε. Σε ένα υγιές άτομο, η ταυτόχρονη και μερική διέγερση τριών τύπων κώνων επιτρέπει τη διάκριση ενός ευρέος φάσματος χρώματος. Με τύφλωση χρώματος, ένα άτομο στερείται εντελώς ενός από τους τύπους των κώνων, γι 'αυτό δεν μπορεί να διακρίνει τα χρώματα στα οποία οι κώνοι που λείπουν είναι ευαίσθητοι. Συχνά, η τύφλωση δεν μπορεί να κάνει διάκριση μεταξύ κόκκινου και πράσινου χρώματος. Οι κάρτες με πολύχρωμες κουκίδες πάνω τους χρησιμοποιούνται για την αναγνώριση αυτής της απόκλισης: οι κουκίδες του ίδιου χρώματος συνθέτουν γράμματα ή αριθμούς - τα άτομα με φυσιολογική όραση μπορούν να διακρίνουν τα σύμβολα στις κάρτες, ενώ για τους τυφλούς πηγαίνουν απαρατήρητοι επειδή μπερδεύουν τα χρώματα και τα ερμηνεύουν λανθασμένα.
Ένας καταρράκτης είναι μια θόλωση του φακού με μια επακόλουθη απώλεια της διαφάνειας που είναι εγγενής στο φακό ενός υγιούς ματιού. τις εκδηλώσεις της - μείωση της οπτικής οξύτητας λόγω της εμφάνισης και της επέκτασης της σκοτεινής περιοχής. Οποιαδήποτε φθορά των συστατικών του φακού μπορεί να προκαλέσει το σχηματισμό μιας σκοτεινής περιοχής, η οποία μπορεί να εμφανιστεί στο κεντρικό τμήμα (πυρηνικός καταρράκτης) του φακού ή στον περιφερικό (καταρράκτη του φλοιού) που θα επηρεάσει την όραση. Κάποιες φορές ο καταρράκτης είναι συγγενής, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις πρόκειται για ασθένεια που σχετίζεται με την ηλικία, η οποία εξελίσσεται ως αποτέλεσμα των μεταβολών που συμβαίνουν με το φακό τα τελευταία χρόνια. Ο κύριος λόγος για αυτό είναι η απώλεια υδατώδους περιεχομένου από τον φακό και η σταθεροποίηση των ιστών. Η μόνη θεραπεία είναι χειρουργική επέμβαση.
Το οπτικό σύστημα του ματιού είναι μια πολύ περίπλοκη δομή που αποτελείται από πολλά διαφορετικά στοιχεία. Το σύστημα αυτό έχει σχεδιαστεί για να διαχέει τις διαθλάσεις και να εστιάσει τη δέσμη φωτός. Ο στόχος είναι να δημιουργηθεί μια εικόνα ποιότητας. Είναι το οπτικό σύστημα του ματιού που σας επιτρέπει να λαμβάνετε πληροφορίες για το τι είναι γύρω από τα μάτια. Και το βλέπουμε σε διαφορετικό χρώμα και σε τρισδιάστατα έργα ζωγραφικής.
Η ιδιαιτερότητα είναι ότι το ίδιο το σύστημα μπορεί να προσαρμοστεί στη φωτεινότητα του φωτισμού, χάρη στη φυσική προσαρμογή του βολβού. Δίνει την ευκαιρία να κάνει ολόκληρη την αντίληψη κάθε οφθαλμού χωριστά σε ένα. Αυτή η ιδιότητα του οφθαλμού ονομάζεται διόφθαλμος. Και αυτό είναι ένα φυσικό αντανακλαστικό του οπτικού συστήματος του ματιού.
____________________________
Υπάρχει επίσης ένα άλλο χαρακτηριστικό - είναι στερεοσκοπικό. Όταν λαμβάνουμε μια εικόνα με κάθε μάτι, τότε αρχίζει να συμβαίνει ο διπλασιασμός των αντικειμένων, που οφείλεται στο γεγονός ότι τα νευρικά στοιχεία ενός και του δεύτερου ματιού είναι διαφορετικά και διαφορετικά. Χάρη σε αυτό, είναι δυνατό να εκτιμηθεί η ανακούφιση ενός αντικειμένου και η απόσταση του από ένα άτομο. Στη διαδικασία του βλέπουμε, δύο μάτια εκτελούν διαφορετικούς ρόλους.
Το στοιχείο του οπτικού συστήματος, το οποίο εκπληρώνει περισσότερο τη λειτουργία στη διαμόρφωση της εικόνας, είναι το κύριο μάτι, και το δεύτερο αποκτάται από τον σκλάβο. Αυτή η ιδιότητα του οπτικού συστήματος του ματιού μπορεί να ελεγχθεί πολύ εύκολα. Κοιτάξτε το αντικείμενο ή την εικόνα μέσω της σχισμής ή κάποιου είδους τρύπα, πρώτα με ένα μάτι, στη συνέχεια με το δεύτερο. Για το κύριο μάτι, δεν θα υπάρξουν αλλαγές και η εικόνα θα παραμείνει ακίνητη, και για τον οπαδό θα υπάρξει μια μικρή μετατόπιση.
Το οπτικό σύστημα του οφθαλμού χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή, εάν αρχίσουν να εμφανίζονται προβλήματα όρασης, είναι προτιμότερο να συμβουλευτείτε αμέσως έναν γιατρό και η πρόληψη των ασθενειών θα σας επιτρέψει να διατηρήσετε για μεγάλο χρονικό διάστημα την όραση και την υγεία σας.
Το οπτικό σύστημα του ματιού περιλαμβάνει:
Το κέλυφος είναι ένα διαφανές χρώμα, το οποίο αποτελεί μέρος της διάταξης διάθλασης του φωτός και είναι ο κερατοειδής χιτώνας του ματιού. Έχει μεγάλο αριθμό νευρικών ινών, που εξασφαλίζουν την ευαισθησία του.
Ο κερατοειδής αποτελείται από:
Σύμφωνα με τις λειτουργίες του κερατοειδούς, είναι ο φακός του ματιού, ο οποίος προς τη σωστή κατεύθυνση παράγει εστίαση και κατεύθυνση σε διάφορες κατευθύνσεις των ακτίνων του φωτός.
Ο φακός του οφθαλμού δεν έχει νευρικές απολήξεις, λεμφοειδή ιστό και αιμοφόρα αγγεία. Είναι παρόμοιο με την φακοειδή φύση του φακού, που έχει διαφορετική ακτίνα, την πίσω και την μπροστινή επιφάνεια, την καμπυλότητα. Η γραμμή που συνδέει αυτές τις δύο επιφάνειες ονομάζεται άξονας του φακού. Στην κορυφή του φακού καλύπτεται με μια διαφανή κάψουλα. Λόγω της πολυεπίπεδης δομής, μοιάζει με ένα κρεμμύδι.
Ο φακός παίζει μια πολύ σημαντική λειτουργία στο οπτικό σύστημα του ματιού, καθώς βοηθά στη διέλευση της ροής φωτός στον αμφιβληστροειδή. Συμμετέχει επίσης στη διάθλαση της ροής φωτός.
Μία από τις λειτουργίες που εκτελούνται είναι ότι καθιστά τον οικείο μηχανισμό λειτουργικό. Παίζει το ρόλο ενός διαμερίσματος που χωρίζει το μάτι σε δύο τμήματα. Ταυτόχρονα προστατεύοντας τα πιο ευαίσθητα μέρη του βολβού από τη διείσδυση μικροοργανισμών στο σώμα του υαλοειδούς.
Ένα λεπτό στρώμα ιστού νευρικής φύσης ονομάζεται αμφιβληστροειδής. Η δομή του βοηθάει στην επεξεργασία πληροφοριών και μεταφράζεται σε σήματα που είναι διαθέσιμα στον εγκέφαλο. Ο αμφιβληστροειδής αποτελείται από δέκα διαφορετικά στρώματα, αλλά μόνο δύο επηρεάζουν τη λειτουργία της οπτικής συσκευής. Αυτό είναι ένα στρώμα νευρικών κυττάρων και επιθηλιακών.
Η λειτουργία του αμφιβληστροειδούς μετατρέπει την ενέργεια της φωτεινής ροής σε έναν ηλεκτρομαγνητικό παλμό. Παροχή κεντρικής και περιφερειακής όρασης.
Δύο ομάδες μυών των ματιών χωρίζονται:
Οι μύες του βολβού είναι χωρισμένοι σε πλάγια και ίσια. Οι κινήσεις δεξιά-αριστερά και πάνω-κάτω εκτελούνται από τους ορθούς μυς, οι λοξές μύες περιστρέφονται γύρω από τον οπτικό άξονα του ματιού. Ο κανόνας θεωρείται ότι είναι ομοιόμορφη ένταση τόσο στους λοξούς όσο και στους ορθικούς μύες και οι οπτικοί άξονες των ματιών είναι παράλληλοι.
Συχνά συμβαίνει ότι οι μύες των ματιών βλάπτουν περιοδικά. Ο κύριος λόγος μπορεί να είναι η υπερβολική εργασία. Συχνά, εάν ένα άτομο φοράει φακούς επαφής, μπορεί να γρατσουνίσει την επιφάνεια των ματιών. Επίσης, οι μύες των ματιών μπορεί να βλάψουν εάν παρουσιαστεί υπερφόρτωση των μυών του προσώπου. Διάφορες μολυσματικές ασθένειες μπορούν επίσης να προκαλέσουν πόνο. Ένας καλός τρόπος για την ενίσχυση των μυών του ματιού, είναι η εκπαίδευση. Θα πρέπει να περιλαμβάνει ασκήσεις για τους μυς του κάτω και του άνω ματιού.
Είναι επίσης απαραίτητο να δοθεί προσοχή στον κυκλικό μυ του οφθαλμού. Αναβοσβήνει, έχει τη λειτουργία μιας αντλίας δακρύων και επίσης προστατεύει το βολβό του ματιού.
Είναι χωρισμένη σε τρία μέρη:
Το οπτικό σύστημα του βολβού αποτελείται από διάφορους σχηματισμούς που εμπλέκονται στη διάθλαση των φωτεινών κυμάτων. Αυτό είναι απαραίτητο ώστε οι ακτίνες που προέρχονται από το αντικείμενο να επικεντρώνονται σαφώς στο αεροπλάνο. Ως αποτέλεσμα, είναι δυνατό να έχετε μια σαφή και ευκρινή εικόνα.
Η δομή του οπτικού συστήματος του οφθαλμού περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:
Σε αυτή την περίπτωση, όλα τα δομικά στοιχεία του ματιού έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά:
Οι κύριες λειτουργίες που παρέχονται από το οπτικό σύστημα του ματιού παρουσιάζονται παρακάτω:
Ως αποτέλεσμα, ένα άτομο μπορεί να αντιλαμβάνεται αντικείμενα σε όγκο, καθαρά και σε χρώμα, δηλαδή, σήματα για μια ρεαλιστική εικόνα που λαμβάνονται από τις δομές του εγκεφάλου. Σε αυτή την περίπτωση, το μάτι είναι σε θέση να αντιλαμβάνεται το σκοτάδι και το φως, καθώς και τους χρωματικούς δείκτες, δηλαδή, έχει τη λειτουργία της αίσθησης φωτός και της αίσθησης χρώματος, αντίστοιχα.
Τα ακόλουθα χαρακτηριστικά είναι εγγενή στο οπτικό σύστημα του ανθρώπινου ματιού:
1. Διόγκωση - η ικανότητα να αντιλαμβάνονται μια τρισδιάστατη εικόνα και με τα δύο μάτια, ενώ τα αντικείμενα δεν χωρίζονται. Εμφανίζεται στο επίπεδο αντανακλαστικότητας, το ένα μάτι δρα ως ηγέτης, το δεύτερο - ο σκλάβος.
2. Η στερεοσκοπική επιτρέπει σε ένα άτομο να προσδιορίσει την κατά προσέγγιση απόσταση από το αντικείμενο και να αξιολογήσει την ανακούφιση και τα περιγράμματα.
3. Η οπτική οξύτητα καθορίζεται από την ικανότητα να διακρίνονται δύο σημεία που βρίσκονται σε κάποια απόσταση μεταξύ τους.
Όλες αυτές οι καταστάσεις μπορεί να συνοδεύονται από τα ακόλουθα συμπτώματα:
Κατά την αξιολόγηση της λειτουργίας του οπτικού συστήματος στο σύνολό του, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί με σαφήνεια ποιο από τα μάτια είναι ο οδηγός και ποιος από τους οπαδούς.
Αυτό προσδιορίζεται εύκολα με μια απλή δοκιμή. Ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να κοιτάξετε την τρύπα στην σκοτεινή οθόνη εναλλάξ με το δεξιό και το αριστερό μάτι. Σε αυτή την περίπτωση, αν το μάτι οδηγεί, τότε η εικόνα δεν κινείται. Εάν το μάτι οδηγηθεί, τότε η εικόνα μετατοπίζεται.
Για να διαγνώσετε ασθένειες, πρέπει να εκτελέσετε διάφορες τεχνικές:
Φακός χωρίζει την εσωτερική επιφάνεια του ματιού δύο κάμερες : ένα πρόσθιο θάλαμο γεμάτο με υδαρή υγρασία και έναν οπίσθιο θάλαμο γεμάτο με ένα υαλώδες σώμα. Ο φακός είναι ένας αμφίκυρτος ελαστικός φακός που συνδέεται με τους μυς του ακτινωτού σώματος. Το ακτινωτό σώμα παρέχει αλλαγή στο σχήμα του φακού.
Η συστολή ή χαλάρωση των ινών του ακτινωτού σώματος οδηγεί σε χαλάρωση ή ένταση των συνδέσμων Zinn, οι οποίες είναι υπεύθυνες για την αλλαγή της καμπυλότητας του φακού.
Το μάτι των σπονδυλωτών συγκρίνεται συχνά με μια κάμερα, δεδομένου ότι το σύστημα φακών (κερατοειδής και φακός) δίνει μια ανεστραμμένη και μειωμένη εικόνα ενός αντικειμένου στην επιφάνεια του αμφιβληστροειδούς (Hermann Helmholtz).
Η ποσότητα φωτός που διέρχεται από τον φακό είναι ρυθμιζόμενη μεταβλητό άνοιγμα (μαθητής), και ο φακός είναι σε θέση να εστιάσει πιο κοντά και πιο απομακρυσμένα αντικείμενα.
Οπτικό σύστημα - η συσκευή διόπτρας είναι ένα σύνθετο, ανακριβώς κεντροθετημένο σύστημα φακών που εκτοξεύει μια ανεστραμμένη, έντονα μειωμένη εικόνα του περιβάλλοντα κόσμου πάνω στον αμφιβληστροειδή (ο εγκέφαλος μετατρέπει την αντίστροφη εικόνα και γίνεται αντιληπτή ως άμεση) Το οπτικό σύστημα του ματιού - ο κερατοειδής, το υδατοειδές υγρό, ο φακός και το υαλώδες σώμα.
Όταν οι ακτίνες περάσουν μέσα από το μάτι, διαθλώνται σε τέσσερις διεπαφές:
4. Μεταξύ του φακού και του υαλώδους σώματος.
Τα διαθλαστικά μέσα έχουν διαφορετικούς δείκτες διάθλασης.
(Πολυπλοκότητα του οπτικού συστήματος του οφθαλμού καθιστά δύσκολο να εκτιμηθεί με ακρίβεια τη διαδρομή των ακτίνων εντός και αξιολόγηση της εικόνας στον αμφιβληστροειδή, επομένως, χρησιμοποιούν ένα απλοποιημένο μοντέλο -. «Μειωμένη μάτι», στο οποίο όλα τα μέσα διαθλώνται συνδυάζονται σε ένα ενιαίο σφαιρική επιφάνεια, και έχουν τον ίδιο δείκτη διαθλάσεως.
Το μεγαλύτερο μέρος της διάθλασης συμβαίνει όταν μετακινείται από τον αέρα στον κερατοειδή - αυτή η επιφάνεια λειτουργεί ως ισχυρός φακός 42 D, καθώς και στις επιφάνειες του φακού.
Η διαθλαστική ισχύς ενός φακού μετράται με το εστιακό μήκος του (f) . Αυτή είναι η απόσταση πίσω από το φακό στο οποίο συγκλίνουν παράλληλες δέσμες φωτός σε ένα σημείο.
Κομβικό σημείο- ένα σημείο στο οπτικό σύστημα του ματιού μέσα από το οποίο οι ακτίνες πηγαίνουν χωρίς να διαθλώνονται.
Η διαθλαστική ισχύς των διαθλασιών οποιουδήποτε οπτικού συστήματος εκφράζεται σε διοπτρίες.
Διόπτρα - ίσο με τη διαθλαστική ισχύ ενός φακού εστιακής απόστασης 100 cm ή 1 μέτρο
Η οπτική ισχύς του οφθαλμού υπολογίζεται ως το αντίστροφο εστιακό μήκος:
όπου στ- οπίσθια εστιακή απόσταση του οφθαλμού (εκπεφρασμένη σε μέτρα)
Σε ένα κανονικό μάτι, η συνολική διαθλαστική ισχύς μιας διόπτρας είναι 59 D όταν κοιτάζετε μακρινά αντικείμενα και 70,5 D - στο προβολή σχετικών θεμάτων.
Για να αποκτήσετε μια σαφή εικόνα του αντικειμένου σε μια ορισμένη απόσταση, το οπτικό σύστημα πρέπει να επαναπροσδιοριστεί. Για αυτό υπάρχουν 2 απλοί τρόποι -
α) μετατόπιση φακού σε σχέση με τον αμφιβληστροειδή, όπως σε κάμερα (σε βάτραχο). - (William Betz -Αμερικανοί οφθαλμίατροι - η θεολογία συνδέεται με τους εγκάρσιους και διαμήκεις μυς (19ος αιώνας)
β) ή αύξηση της διαθλαστικής ισχύος του (στον άνθρωπο) - (Herman Helmholtz).
Η προσαρμογή του ματιού στην καθαρή όραση αντικειμένων σε διαφορετικές αποστάσεις ονομάζεται στέγαση.
Η διαμονή γίνεται με την αλλαγή της καμπυλότητας των επιφανειών του φακού με τέντωμα ή χαλάρωση του ακτινωτού σώματος.
Βελτίωση της διάθλασης του φακού στο η στέγαση στο εγγύς σημείο επιτυγχάνεται με την αύξηση της καμπυλότητας της επιφάνειάς της, δηλ. γίνεται πιο στρογγυλεμένο, και στο μακρινό σημείο επίπεδο. Η εικόνα στον αμφιβληστροειδή είναι στην πραγματικότητα μειωμένη και αναστρέψιμη.
Κατά τη διάρκεια της διαμονής, εμφανίζονται μεταβολές στην καμπυλότητα του φακού, δηλ. τη διαθλαστική ισχύ του.
Αλλαγές στην καμπυλότητα του φακού παρέχονται από ελαστικότητα και συνδέσμους zinn που συνδέονται με το ακτινωτό σώμα. Στο ακτινωτό σώμα είναι ίνες λείου μυός.
Με τη μείωση τους, ο χαλαρός σύνδεσμος του Zinn εξασθενεί (πάντα τεντώνεται και τεντώνει την κάψουλα συμπιέζοντας και ισοπεδώνοντας τον φακό). Ο φακός λόγω της ελαστικότητας του παίρνει ένα πιο κυρτό σχήμα, εάν υπάρχει χαλάρωση του ακτινωτού μυός (ακτινωτό σώμα) - οι σύνδεσμοι του Zinn τεντώνονται και ο φακός ισιώνει.
Με αυτόν τον τρόπο , οι ακτινωτοί μύες είναι ευχάριστοι μύες. Νευρώνονται από παρασυμπαθητικές νευρικές ίνες. οφθαλμοκινητικό νεύρο. Εάν στάξετε ατροπίνη (το παρασυμπαθητικό σύστημα είναι απενεργοποιημένο) διαταράσσεται κοντά στην όρασηόπως συμβαίνει η χαλάρωση του ακτινωτού σώματος και η τάση των συνδέσμων των κορδονιών - ο φακός ισοπεδώνει. Παρασυμπαθητικές ουσίες - pilocarpine και ezerin προκαλούν συστολή των ακτινωτών μυών και χαλάρωση των συνδέσμων zin.
Ο φακός έχει κυρτό σχήμα.
Σε ένα μάτι με κανονική διάθλαση σχηματίζεται μια αιχμηρή εικόνα ενός μακρινού αντικειμένου στον αμφιβληστροειδή μόνο εάν η απόσταση μεταξύ της πρόσθιας επιφάνειας του κερατοειδούς και του αμφιβληστροειδούς είναι 24, 4 mm (κατά μέσο όρο 25-30 cm
Καλύτερη απόσταση όρασης - είναι η απόσταση στην οποία το κανονικό μάτι βιώνει τη χαμηλότερη τάση κατά την προβολή των λεπτομερειών του αντικειμένου.
Για το κανονικό μάτι ενός νεαρού άνδρα το πιο απομακρυσμένο σημείο της ορατής όρασης βρίσκεται στο άπειρο.
Το κοντινό σημείο της καθαρής όρασης είναι 10 εκατοστά από το μάτι. (είναι αδύνατο να δούμε ξεκάθαρα ότι οι ακτίνες είναι παράλληλες).
Με την ηλικία, λόγω της απόκλισης του σχήματος του οφθαλμού ή της διαθλαστικής ισχύος της συσκευής διόπτρας, μειώνεται η ελαστικότητα του φακού.
Στο γήρας, το κοντινό σημείο μετατοπίζεται (πρεσβυωπία ήπρεσβυωπία ), έτσισε ηλικία 25 ετών το κοντινό σημείο είναι ήδη σε απόσταση24 εκ και να60 χρόνια πηγαίνει στο άπειρο . Ο φακός γίνεται λιγότερο ελαστικός με την ηλικία και όταν οι σύνδεσμοι του Zinn εξασθενίσουν, η διόγκωσή του είτε δεν αλλάζει ούτε αλλάζει ελαφρώς. Ως εκ τούτου, το πλησιέστερο σημείο της καθαρής όρασης απομακρύνεται από τα μάτια. Διόρθωση αυτής της ανεπάρκειας λόγω αμφίκυρτων φακών. Υπάρχουν δύο επιπλέον ανωμαλίες διάθλασης των ακτίνων (διάθλαση) στο μάτι.
1. Μυωπία ή μυωπία(εστίαση μπροστά από τον αμφιβληστροειδή στο υαλώδες σώμα).
2. Οφθαλμία ή υπερμετρωπία(η εστίαση κινείται πέρα από τον αμφιβληστροειδή χιτώνα).
Η βασική αρχή όλων των ελαττωμάτων είναι αυτή τη διάθλαση της δύναμης και του μήκους του βολβού δεν είναι συνεπείς μεταξύ τους.
Με μυωπία - το μάτι είναι υπερβολικά μεγάλο και η διαθλαστική δύναμη είναι φυσιολογική. Οι ακτίνες συγκλίνουν μπροστά από τον αμφιβληστροειδή στο υαλώδες σώμα, και στον αμφιβληστροειδή εμφανίζεται ένας κύκλος απόστασης. Για το μυωπικό, το μακρινό σημείο της καθαρής όρασης δεν είναι στο άπειρο, αλλά σε μια πεπερασμένη απόσταση. Προσαρμογή - απαραίτητη μειώστε τη διαθλαστική ισχύ του οφθαλμού χρησιμοποιώντας κοίλους φακούς με αρνητικές διόπτρες.
Με υπερμετρωπία και πρεσβυωπία (γεροντική), δηλαδή . ορατότητα, το μάτι είναι πολύ μικρό και επομένως οι παράλληλες ακτίνες των μακρινών αντικειμένων συλλέγονται πίσω από τον αμφιβληστροειδή, και παράγει μια θολή εικόνα του αντικειμένου. Αυτή η έλλειψη διάθλασης μπορεί να αντισταθμιστεί από την ικανοποιητική προσπάθεια, δηλ. μια αύξηση της κυρτότητας του φακού. Διόρθωση με θετικές διόπτρες, δηλ. αμφίκυρτοι φακοί.
Αστιγματισμός - (αναφέρεται σε ανωμαλίες διάθλασης) που σχετίζονται με μη ομοιόμορφη διάθλαση ακτίνων σε διαφορετικές κατευθύνσεις (π.χ. στον κάθετο και οριζόντιο μεσημβρινό). Όλοι οι άνθρωποι σε μικρό βαθμό είναι αστιγματικοί. Αυτό οφείλεται στην ατέλεια της δομής του ματιού ως αποτέλεσμα όχι αυστηρή σφαιρικότητα του κερατοειδούς χιτώνα (χρησιμοποιήστε κυλινδρικό γυαλί).
