Θέμα: Κίνηση φωτός στο μάτι. Οπτικό σύστημα του ανθρώπινου ματιού Το φως περνά στο μάτι

Στην καθημερινή ζωή, εσείς και εγώ χρησιμοποιούμε συχνά μια συσκευή που μοιάζει πολύ στη δομή με το μάτι και λειτουργεί με την ίδια αρχή. Αυτή είναι μια κάμερα. Όπως συμβαίνει με πολλά άλλα πράγματα, έτσι και όταν ο άνθρωπος επινόησε τη φωτογραφία, απλώς μιμήθηκε κάτι που υπάρχει ήδη στη φύση! Τώρα θα το δείτε αυτό.

Το ανθρώπινο μάτι έχει το σχήμα μιας ακανόνιστης μπάλας με διάμετρο περίπου 2,5 εκ. Αυτή η μπάλα ονομάζεται βολβός του ματιού. Το φως εισέρχεται στο μάτι και αντανακλάται από αντικείμενα γύρω μας. Η συσκευή που λαμβάνει αυτή τη λυχνία βρίσκεται αναμμένη πίσω τοίχωμα βολβός του ματιού(από μέσα) και λέγεται ΑΜΦΙΒΛΗΣΤΡΟΕΙΔΗΣ ΧΙΤΩΝΑΣ. Αποτελείται από πολλά στρώματα φωτοευαίσθητων κυττάρων που επεξεργάζονται τις πληροφορίες που έρχονται σε αυτά και τις στέλνουν στον εγκέφαλο μέσω οπτικό νεύρο.

Αλλά για να εστιαστούν οι ακτίνες φωτός που εισέρχονται στο μάτι από όλες τις πλευρές σε μια τόσο μικρή περιοχή που καταλαμβάνει ο αμφιβληστροειδής, πρέπει να υποστούν διάθλαση και να εστιάσουν ειδικά στον αμφιβληστροειδή. Για να γίνει αυτό, υπάρχει ένας φυσικός αμφίκυρτος φακός στον βολβό του ματιού - ΚΡΥΣΤΑΛΛΟ. Βρίσκεται στο μπροστινό μέρος του βολβού του ματιού.

Ο φακός μπορεί να αλλάξει την καμπυλότητά του. Φυσικά, δεν το κάνει μόνος του, αλλά με τη βοήθεια ενός ειδικού ακτινωτού μυός. Για να συντονιστείτε ώστε να βλέπετε κοντινά αντικείμενα, ο φακός αυξάνει την καμπυλότητά του, γίνεται πιο κυρτός και διαθλά το φως πιο έντονα. Για να δείτε μακρινά αντικείμενα, ο φακός γίνεται πιο επίπεδος.

Η ιδιότητα του φακού να μεταβάλλει τη διαθλαστική του ισχύ, και ταυτόχρονα το εστιακό σημείο ολόκληρου του ματιού, ονομάζεται ΚΑΤΑΛΥΜΑ.

Στη διάθλαση του φωτός συμμετέχει και η ουσία με την οποία γεμίζει η κοιλότητα. τα περισσότερα από(2/3 του όγκου) του βολβού του ματιού - του υαλοειδούς σώματος. Αποτελείται από μια διαφανή ουσία που μοιάζει με ζελέ που όχι μόνο διαθλά το φως, αλλά παρέχει επίσης το σχήμα του ματιού και την ασυμπίεση του.

Το φως εισέρχεται στον φακό όχι σε ολόκληρη την μπροστινή επιφάνεια του ματιού, αλλά μέσω μιας μικρής τρύπας - της κόρης (το βλέπουμε ως μαύρο κύκλο στο κέντρο του ματιού). Το μέγεθος της κόρης και επομένως η ποσότητα του εισερχόμενου φωτός ρυθμίζεται από ειδικούς μύες. Αυτοί οι μύες βρίσκονται στην ίριδα, η οποία περιβάλλει την κόρη ( ΙΡΙΣ). Η ίριδα, εκτός από τους μύες, περιέχει χρωστικά κύτταρα που καθορίζουν το χρώμα των ματιών μας.

Παρακολουθήστε τα μάτια σας στον καθρέφτη και θα δείτε ότι αν ρίξετε ένα έντονο φως στο μάτι σας, η κόρη στενεύει, αλλά στο σκοτάδι, αντίθετα, γίνεται μεγάλη και διαστέλλεται. Έτσι οφθαλμική συσκευήπροστατεύει τον αμφιβληστροειδή από τις βλαβερές συνέπειες του έντονου φωτός.

Εξωτερικά, ο βολβός του ματιού καλύπτεται με μια ανθεκτική μεμβράνη πρωτεΐνης πάχους 0,3-1 mm - ΣΚΛΗΡΟΑ. Αποτελείται από ίνες που σχηματίζονται από την πρωτεΐνη κολλαγόνο και εκτελεί προστατευτική και υποστηρικτική λειτουργία. Ο σκληρός χιτώνας έχει άσπρο χρώμαμε γαλακτώδη απόχρωση, με εξαίρεση τον μπροστινό τοίχο, ο οποίος είναι διαφανής. Την φωνάζουν ΚΕΡΑΤΟΕΙΔΗΣ ΧΙΤΩΝ. Η πρωτογενής διάθλαση των ακτίνων φωτός συμβαίνει στον κερατοειδή

Κάτω από το πρωτεϊνικό κέλυφος είναι ΑΓΓΕΙΩΝ, το οποίο είναι πλούσιο σε τριχοειδή αγγεία του αίματος και παρέχει θρέψη στα κύτταρα των ματιών. Σε αυτό βρίσκεται η ίριδα με την κόρη. Κατά μήκος της περιφέρειας, η ίριδα περνά μέσα ΚΟΙΛΙΑΡΧΟΣ, ή ΒΛΕΦΑΡΙΔΑ, ΣΩΜΑ. Στο πάχος του βρίσκεται ο ακτινωτός μυς, ο οποίος, όπως θυμάστε, αλλάζει την καμπυλότητα του φακού και χρησιμεύει για διαμονή.

Ανάμεσα στον κερατοειδή και την ίριδα, καθώς και μεταξύ της ίριδας και του φακού, υπάρχουν χώροι - θάλαμοι του ματιού γεμάτοι με ένα διαφανές υγρό που διαθλά το φως που τρέφει τον κερατοειδή και τον φακό.

Τα βλέφαρα - πάνω και κάτω - και οι βλεφαρίδες παρέχουν επίσης προστασία των ματιών. Στο πάχος των βλεφάρων υπάρχουν δακρυϊκοί αδένες. Το υγρό που εκκρίνουν ενυδατώνει συνεχώς τη βλεννογόνο μεμβράνη του ματιού.

Κάτω από τα βλέφαρα υπάρχουν 3 ζεύγη μυών που εξασφαλίζουν την κινητικότητα του βολβού του ματιού. Το ένα ζεύγος στρέφει το μάτι αριστερά και δεξιά, το άλλο - πάνω και κάτω και το τρίτο το περιστρέφει σε σχέση με τον οπτικό άξονα.

Οι μύες παρέχουν όχι μόνο περιστροφή του βολβού του ματιού, αλλά και αλλαγές στο σχήμα του. Γεγονός είναι ότι το μάτι ως σύνολο συμμετέχει επίσης στην εστίαση της εικόνας. Εάν η εστίαση είναι έξω από τον αμφιβληστροειδή, το μάτι τεντώνεται ελαφρά για να δει από κοντά. Και αντίστροφα, γίνεται στρογγυλεμένο όταν ένα άτομο κοιτάζει μακρινά αντικείμενα.

Εάν υπάρχουν αλλαγές στο οπτικό σύστημα, τότε εμφανίζεται μυωπία ή υπερμετρωπία σε τέτοια μάτια. Σε άτομα που πάσχουν από αυτές τις ασθένειες, η εστίαση δεν είναι στον αμφιβληστροειδή, αλλά μπροστά ή πίσω από αυτόν, και ως εκ τούτου βλέπουν τα πάντα θολά.

Στο μυωπία Στο μάτι, το πυκνό κέλυφος του βολβού του ματιού (σκληρός χιτώνας) τεντώνεται προς την προσθιοοπίσθια κατεύθυνση. Αντί να είναι σφαιρικό, το μάτι παίρνει το σχήμα ελλειψοειδούς. Λόγω αυτής της επιμήκυνσης του διαμήκους άξονα του ματιού, οι εικόνες των αντικειμένων εστιάζονται όχι στον ίδιο τον αμφιβληστροειδή, αλλά πριν και το άτομο προσπαθεί να φέρει τα πάντα πιο κοντά στα μάτια ή χρησιμοποιεί γυαλιά με αποκλίνοντες («μείον») φακούς για να μειώσει τη διαθλαστική ισχύ του φακού.

Πρεσβυωπία αναπτύσσεται εάν ο βολβός του ματιού βραχύνει κατά τη διαμήκη κατεύθυνση. Οι ακτίνες φωτός σε αυτή την κατάσταση συλλέγονται πίσω αμφιβληστροειδής χιτώνας. Προκειμένου ένα τέτοιο μάτι να βλέπει καλά, είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε γυαλιά συλλογής μπροστά του - «συν» γυαλιά.

Ας συνοψίσουμε όλα όσα ειπώθηκαν παραπάνω. Το φως εισέρχεται στο μάτι μέσω του κερατοειδούς χιτώνα, περνά διαδοχικά μέσω του υγρού του πρόσθιου θαλάμου, του φακού και του υαλοειδούς σώματος και τελικά φτάνει στον αμφιβληστροειδή, ο οποίος αποτελείται από κύτταρα ευαίσθητα στο φως

Τώρα ας επιστρέψουμε στη συσκευή κάμερας. Ο ρόλος του συστήματος διάθλασης του φωτός (φακός) στην κάμερα διαδραματίζεται από ένα σύστημα φακών. Το διάφραγμα, το οποίο ρυθμίζει το μέγεθος της δέσμης φωτός που εισέρχεται στον φακό, παίζει το ρόλο της κόρης. Και ο "αμφιβληστροειδής" της κάμερας είναι φωτογραφικό φιλμ (σε αναλογικές κάμερες) ή μια ευαίσθητη στο φως μήτρα (σε ψηφιακές κάμερες). Ωστόσο, μια σημαντική διαφορά μεταξύ του αμφιβληστροειδούς και της φωτοευαίσθητης μήτρας μιας κάμερας είναι ότι στα κελιά της δεν συμβαίνει μόνο η αντίληψη του φωτός, αλλά και η αρχική ανάλυση των οπτικών πληροφοριών και η επιλογή των πιο σημαντικών στοιχείων οπτικών εικόνων, για παράδειγμα. , την κατεύθυνση και την ταχύτητα κίνησης ενός αντικειμένου, το μέγεθός του.

Παρεμπιπτόντως...

Στον αμφιβληστροειδή του ματιού και στη φωτοευαίσθητη μήτρα της κάμερας, μια μειωμένη ανεστραμμένο η εικόνα του εξωτερικού κόσμου είναι το αποτέλεσμα των νόμων της οπτικής. Αλλά βλέπεις τον κόσμο Δεν ανεστραμμένο, γιατί στο οπτικό κέντρο του εγκεφάλου οι πληροφορίες που λαμβάνονται αναλύονται λαμβάνοντας υπόψη αυτή τη «διόρθωση».

Όμως τα νεογέννητα βλέπουν τον κόσμο ανάποδα μέχρι περίπου τρεις εβδομάδες. Σε τρεις εβδομάδες, ο εγκέφαλος μαθαίνει να αντιστρέφει αυτό που βλέπει.

Υπάρχει ένα τόσο ενδιαφέρον πείραμα, συγγραφέας του οποίου είναι ο George M. Stratton από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια. Αν κάποιος φοράει γυαλιά που ανατρέπουν τον οπτικό κόσμο, τότε τις πρώτες μέρες βιώνει πλήρη αποπροσανατολισμό στο χώρο. Αλλά μετά από μια εβδομάδα ένα άτομο συνηθίζει στον «ανάποδο» κόσμο γύρω του, και μάλιστα συνειδητοποιεί όλο και λιγότερο ότι ο κόσμοςανεστραμμένο? αναπτύσσει νέο οπτικοκινητικό συντονισμό. Εάν μετά από αυτό αφαιρέσετε τα ανεστραμμένα γυαλιά, τότε το άτομο βιώνει ξανά μια διαταραχή στον προσανατολισμό στο χώρο, η οποία σύντομα περνάει. Αυτό το πείραμα καταδεικνύει την ευελιξία της οπτικής συσκευής και του εγκεφάλου συνολικά.

Εκπαιδευτικό βίντεο:
Όπως βλέπουμε

Φακός και υαλοειδές σώμα. Ο συνδυασμός τους ονομάζεται συσκευή διόπτρας. Υπό κανονικές συνθήκες, οι ακτίνες φωτός διαθλώνται από τον οπτικό στόχο από τον κερατοειδή και τον φακό, έτσι ώστε οι ακτίνες να εστιάζονται στον αμφιβληστροειδή. Η διαθλαστική ισχύς του κερατοειδούς (το κύριο διαθλαστικό στοιχείο του ματιού) είναι 43 διόπτρες. Η κυρτότητα του φακού μπορεί να ποικίλλει και η διαθλαστική ισχύς του κυμαίνεται μεταξύ 13 και 26 διοπτριών. Χάρη σε αυτό, ο φακός παρέχει προσαρμογή του βολβού του ματιού σε αντικείμενα που βρίσκονται σε κοντινές ή μακρινές αποστάσεις. Όταν, για παράδειγμα, οι ακτίνες φωτός από ένα μακρινό αντικείμενο εισέρχονται σε ένα φυσιολογικό μάτι (με χαλαρό ακτινωτό μυ), ο στόχος εμφανίζεται εστιασμένος στον αμφιβληστροειδή. Εάν το μάτι κατευθύνεται προς ένα κοντινό αντικείμενο, εστιάζεται πίσω από τον αμφιβληστροειδή (δηλαδή, η εικόνα πάνω του θολώνει) έως ότου συμβεί προσαρμογή. Ο ακτινωτός μυς συσπάται, εξασθενώντας την τάση των ινών της ζώνης. Η καμπυλότητα του φακού αυξάνεται, και ως αποτέλεσμα, η εικόνα εστιάζεται στον αμφιβληστροειδή.

Ο κερατοειδής και ο φακός μαζί συνθέτουν έναν κυρτό φακό. Ακτίνες φωτός από ένα αντικείμενο περνούν από το κομβικό σημείο του φακού και σχηματίζουν μια ανεστραμμένη εικόνα στον αμφιβληστροειδή, όπως σε μια κάμερα. Ο αμφιβληστροειδής χιτώνας μπορεί να συγκριθεί με το φωτογραφικό φιλμ καθώς και τα δύο καταγράφουν οπτικές εικόνες. Ωστόσο, ο αμφιβληστροειδής είναι πολύ πιο περίπλοκος. Επεξεργάζεται μια συνεχή ακολουθία εικόνων και επίσης στέλνει μηνύματα στον εγκέφαλο σχετικά με τις κινήσεις οπτικών αντικειμένων, απειλητικά σημάδια, περιοδικές αλλαγές στο φως και το σκοτάδι και άλλα οπτικά δεδομένα για το εξωτερικό περιβάλλον.

Η εστίαση της εικόνας διακόπτεται εάν το μέγεθος της κόρης δεν αντιστοιχεί στη διαθλαστική ισχύ της διόπτρας. Με τη μυωπία (μυωπία), οι εικόνες απομακρυσμένων αντικειμένων εστιάζονται μπροστά από τον αμφιβληστροειδή, χωρίς να φτάνουν σε αυτόν (Εικ. 35.6). Το ελάττωμα διορθώνεται με κοίλους φακούς. Αντίθετα, με την υπερμετρωπία (υπερμετρωπία), οι εικόνες μακρινών αντικειμένων εστιάζονται πίσω από τον αμφιβληστροειδή. Για την εξάλειψη του προβλήματος χρειάζονται κυρτές φακοί (Εικ. 35.6). Είναι αλήθεια ότι η εικόνα μπορεί να εστιαστεί προσωρινά λόγω προσαρμογής, αλλά αυτό έχει ως αποτέλεσμα να κουράζονται οι ακτινωτοί μύες και τα μάτια να κουράζονται. Με τον αστιγματισμό, εμφανίζεται μια ασυμμετρία μεταξύ των ακτίνων καμπυλότητας των επιφανειών του κερατοειδούς ή του φακού (και μερικές φορές του αμφιβληστροειδή) σε διαφορετικά επίπεδα. Για διόρθωση χρησιμοποιούνται φακοί με ειδικά επιλεγμένες ακτίνες καμπυλότητας.

Η ελαστικότητα του φακού μειώνεται σταδιακά με την ηλικία. Η αποτελεσματικότητα της διαμονής του μειώνεται όταν βλέπει κοντινά αντικείμενα (πρεσβυωπία). Σε νεαρή ηλικία, η διαθλαστική ισχύς του φακού μπορεί να ποικίλλει σε μεγάλο εύρος, έως και 14 διόπτρες. Μέχρι την ηλικία των 40 ετών, αυτό το εύρος μειώνεται στο μισό και μετά από 50 χρόνια - σε 2 διόπτρες και κάτω. Η πρεσβυωπία διορθώνεται με κυρτούς φακούς.

, φακός και υαλοειδές σώμα. Ο συνδυασμός τους ονομάζεται συσκευή διόπτρας. Υπό κανονικές συνθήκες, οι ακτίνες φωτός διαθλώνται (κάμπτονται) από τον οπτικό στόχο από τον κερατοειδή και τον φακό, έτσι ώστε οι ακτίνες να εστιάζονται στον αμφιβληστροειδή. Η διαθλαστική ισχύς του κερατοειδούς (το κύριο διαθλαστικό στοιχείο του ματιού) είναι 43 διόπτρες. Η κυρτότητα του φακού μπορεί να ποικίλλει και η διαθλαστική ισχύς του κυμαίνεται μεταξύ 13 και 26 διοπτριών. Χάρη σε αυτό, ο φακός παρέχει προσαρμογή του βολβού του ματιού σε αντικείμενα που βρίσκονται σε κοντινές ή μακρινές αποστάσεις. Όταν, για παράδειγμα, οι ακτίνες φωτός από ένα μακρινό αντικείμενο εισέρχονται σε ένα φυσιολογικό μάτι (με χαλαρό ακτινωτό μυ), ο στόχος εμφανίζεται εστιασμένος στον αμφιβληστροειδή. Εάν το μάτι κατευθύνεται προς ένα κοντινό αντικείμενο, εστιάζεται πίσω από τον αμφιβληστροειδή (δηλαδή, η εικόνα πάνω του θολώνει) έως ότου συμβεί προσαρμογή. Ο ακτινωτός μυς συσπάται, εξασθενώντας την τάση των ινών της ζώνης. Η καμπυλότητα του φακού αυξάνεται, και ως αποτέλεσμα, η εικόνα εστιάζεται στον αμφιβληστροειδή.

Ο κερατοειδής και ο φακός μαζί συνθέτουν έναν κυρτό φακό. Ακτίνες φωτός από ένα αντικείμενο περνούν από το κομβικό σημείο του φακού και σχηματίζουν μια ανεστραμμένη εικόνα στον αμφιβληστροειδή, όπως σε μια κάμερα. Ο αμφιβληστροειδής χιτώνας μπορεί να συγκριθεί με το φωτογραφικό φιλμ καθώς και τα δύο καταγράφουν οπτικές εικόνες. Ωστόσο, ο αμφιβληστροειδής είναι πολύ πιο περίπλοκος. Επεξεργάζεται μια συνεχή ακολουθία εικόνων και επίσης στέλνει μηνύματα στον εγκέφαλο σχετικά με τις κινήσεις οπτικών αντικειμένων, απειλητικά σημάδια, περιοδικές αλλαγές στο φως και το σκοτάδι και άλλα οπτικά δεδομένα για το εξωτερικό περιβάλλον.

Αν και ο οπτικός άξονας του ανθρώπινου ματιού διέρχεται από το κομβικό σημείο του φακού και το σημείο του αμφιβληστροειδούς μεταξύ του βοθρίου και του οπτικού δίσκου (Εικ. 35.2), το οφθαλμοκινητικό σύστημα προσανατολίζει τον βολβό του ματιού σε μια περιοχή του αντικειμένου που ονομάζεται στερέωση σημείο. Από αυτό το σημείο, μια ακτίνα φωτός διέρχεται από το κομβικό σημείο και εστιάζεται στο κεντρικό βοθρίο. έτσι τρέχει κατά μήκος του οπτικού άξονα. Οι ακτίνες από άλλα μέρη του αντικειμένου εστιάζονται στην περιοχή του αμφιβληστροειδούς γύρω από το κεντρικό βοθρίο (Εικ. 35.5).

Η εστίαση των ακτίνων στον αμφιβληστροειδή δεν εξαρτάται μόνο από τον φακό, αλλά και από την ίριδα. Η ίριδα λειτουργεί ως διάφραγμα της κάμερας και ρυθμίζει όχι μόνο την ποσότητα του φωτός που εισέρχεται στο μάτι, αλλά, το πιο σημαντικό, το βάθος του οπτικού πεδίου και τη σφαιρική εκτροπή του φακού. Καθώς η διάμετρος της κόρης μειώνεται, το βάθος του οπτικού πεδίου αυξάνεται και οι ακτίνες φωτός κατευθύνονται μέσω του κεντρικού τμήματος της κόρης, όπου η σφαιρική εκτροπή είναι ελάχιστη. Οι αλλαγές στη διάμετρο της κόρης συμβαίνουν αυτόματα (δηλαδή, αντανακλαστικά) όταν το μάτι προσαρμόζεται (προσαρμόζεται) για να εξετάσει κοντινά αντικείμενα. Επομένως, κατά την ανάγνωση ή άλλες οφθαλμικές δραστηριότητες που περιλαμβάνουν τη διάκριση μικρών αντικειμένων, η ποιότητα της εικόνας βελτιώνεται από το οπτικό σύστημα του ματιού.

Ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει την ποιότητα της εικόνας είναι η σκέδαση φωτός. Ελαχιστοποιείται με τον περιορισμό της δέσμης φωτός, καθώς και της απορρόφησής του από τη χρωστική του χοριοειδούς και τη χρωστική στοιβάδα του αμφιβληστροειδούς. Από αυτή την άποψη, το μάτι μοιάζει και πάλι με κάμερα. Εκεί, αποτρέπεται επίσης η σκέδαση του φωτός περιορίζοντας τη δέσμη των ακτίνων και την απορρόφησή του από τη μαύρη βαφή που καλύπτει την εσωτερική επιφάνεια του θαλάμου.

Η εστίαση της εικόνας διακόπτεται εάν το μέγεθος της κόρης δεν αντιστοιχεί στη διαθλαστική ισχύ της διόπτρας. Με τη μυωπία (μυωπία), οι εικόνες απομακρυσμένων αντικειμένων εστιάζονται μπροστά από τον αμφιβληστροειδή, χωρίς να φτάνουν σε αυτόν (Εικ. 35.6). Το ελάττωμα διορθώνεται με κοίλους φακούς. Αντίθετα, με την υπερμετρωπία (υπερμετρωπία), οι εικόνες μακρινών αντικειμένων εστιάζονται πίσω από τον αμφιβληστροειδή. Για την εξάλειψη του προβλήματος χρειάζονται κυρτές φακοί (Εικ. 35.6). Είναι αλήθεια ότι η εικόνα μπορεί να εστιαστεί προσωρινά λόγω προσαρμογής, αλλά αυτό έχει ως αποτέλεσμα να κουράζονται οι ακτινωτοί μύες και τα μάτια να κουράζονται. Με τον αστιγματισμό, εμφανίζεται μια ασυμμετρία μεταξύ των ακτίνων καμπυλότητας των επιφανειών του κερατοειδούς ή του φακού (και μερικές φορές του αμφιβληστροειδή) σε διαφορετικά επίπεδα. Για διόρθωση χρησιμοποιούνται φακοί με ειδικά επιλεγμένες ακτίνες καμπυλότητας.

Η ελαστικότητα του φακού μειώνεται σταδιακά με την ηλικία. Η αποτελεσματικότητα της διαμονής του μειώνεται όταν βλέπει κοντινά αντικείμενα (πρεσβυωπία). ΣΕ σε νεαρή ηλικίαΗ διαθλαστική ισχύς του φακού μπορεί να ποικίλλει σε μεγάλο εύρος, έως και 14 διόπτρες. Μέχρι την ηλικία των 40 ετών, αυτό το εύρος μειώνεται στο μισό και μετά από 50 χρόνια - σε 2 διόπτρες και κάτω. Η πρεσβυωπία διορθώνεται με κυρτούς φακούς.

Ξεχωριστός μέρη του ματιού (κερατοειδής, φακός, υαλοειδές σώμα) έχουν την ικανότητα να διαθλούν τις ακτίνες που διέρχονται από αυτά.ΜΕ από τη σκοπιά της οφθαλμικής φυσικής αντιπροσωπεύειο ίδιος ένα οπτικό σύστημα ικανό να συλλέγει και να διαθλά ακτίνες.

Διάθλαση η αντοχή των μεμονωμένων εξαρτημάτων (φακοί στη συσκευήσχετικά με) και ολόκληρο το οπτικό σύστημα του ματιού μετριέται σε διόπτρες.

Κάτω από Μία διόπτρα είναι η διαθλαστική ισχύς ενός φακού του οποίου η εστιακή απόσταση είναι 1 μ. Αν η διαθλαστική ισχύς αυξάνεται, η εστιακή απόσταση αυξάνεταιδουλεύει. Από εδώ έπεται ότι ένας φακός με εστιακόμια απόσταση 50 cm θα έχει διαθλαστική ισχύ ίση με 2 διόπτρες (2 D).

Οπτικό σύστηματα μάτια είναι αρκετά περίπλοκα. Αρκεί να επισημάνουμε ότι υπάρχουν μόνο πολλά διαθλαστικά μέσα και κάθε μέσο έχει τη δική του διαθλαστική ισχύ και δομικά χαρακτηριστικά. Όλα αυτά καθιστούν εξαιρετικά δύσκολη τη μελέτη του οπτικού συστήματος του ματιού.

Ρύζι.Κατασκευή εικόνας στο μάτι (επεξήγηση στο κείμενο)

Το μάτι συχνά συγκρίνεται με μια κάμερα. Το ρόλο της κάμερας παίζει η σκοτεινή κοιλότητα του ματιού χοριοειδές; Το φωτοευαίσθητο στοιχείο είναι ο αμφιβληστροειδής. Η κάμερα έχει μια οπή στην οποία εισάγεται ο φακός. Οι ακτίνες φωτός που εισέρχονται στην τρύπα περνούν από τον φακό, διαθλώνται και πέφτουν στον απέναντι τοίχο.

Το οπτικό σύστημα του ματιού είναι ένα διαθλαστικό σύστημα συλλογής. Διαθλά τις ακτίνες που περνούν μέσα από αυτό και τις συγκεντρώνει ξανά σε ένα σημείο. Με αυτόν τον τρόπο εμφανίζεται μια πραγματική εικόνα ενός πραγματικού αντικειμένου. Ωστόσο, η εικόνα του αντικειμένου στον αμφιβληστροειδή αντιστρέφεται και μειώνεται.

Για να κατανοήσουμε αυτό το φαινόμενο, ας δούμε το σχηματικό μάτι. Ρύζι. δίνει μια ιδέα της διαδρομής των ακτίνων στο μάτι και τη λήψη μιας αντίστροφης εικόνας ενός αντικειμένου στον αμφιβληστροειδή. Μια ακτίνα που εκπέμπεται από το πάνω σημείο ενός αντικειμένου, που υποδεικνύεται με το γράμμα a, διέρχεται από τον φακό, διαθλάται, αλλάζει κατεύθυνση και παίρνει τη θέση του κατώτερου σημείου στον αμφιβληστροειδή, όπως φαίνεται στο σχήμα. ΕΝΑ 1 Μια ακτίνα από το κάτω σημείο ενός αντικειμένου, που διαθλάται, πέφτει στον αμφιβληστροειδή ως το πάνω σημείο σε 1 .Οι ακτίνες από όλα τα σημεία πέφτουν με τον ίδιο τρόπο. Κατά συνέπεια, λαμβάνεται μια πραγματική εικόνα του αντικειμένου στον αμφιβληστροειδή, αλλά αντιστρέφεται και μειώνεται.

Έτσι, οι υπολογισμοί δείχνουν ότι το μέγεθος των γραμμάτων ενός δεδομένου βιβλίου, αν κατά την ανάγνωση βρίσκεται σε απόσταση 20 cm από το μάτι, στον αμφιβληστροειδή θα είναι ίσο με 0,2 mm. το γεγονός ότι βλέπουμε αντικείμενα όχι στην ανεστραμμένη εικόνα τους (ανάποδα), αλλά στη φυσική τους μορφή, πιθανώς εξηγείται από τη συσσωρευμένη εμπειρία ζωής.

Τους πρώτους μήνες μετά τη γέννηση, ένα παιδί μπερδεύει την επάνω και την κάτω πλευρά ενός αντικειμένου. Αν σε ένα τέτοιο παιδί δείξουν ένα αναμμένο κερί, το παιδί, προσπαθώντας να αρπάξει τη φλόγα,θα απλώσει το χέρι του όχι στο πάνω, αλλά στο κάτω άκρο του κεριού. Ελέγχοντας τις ενδείξεις του ματιού με τα χέρια και άλλες αισθήσεις σε όλη τη μετέπειτα ζωή του, ένα άτομο αρχίζει να βλέπει τα αντικείμενα όπως είναι, παρά την αντίστροφη εικόνα τους στον αμφιβληστροειδή.

Φιλοξενία του ματιού. Ένα άτομο δεν μπορεί να δει ταυτόχρονα αντικείμενα σε διαφορετικές αποστάσεις από το μάτι εξίσου καθαρά.

Για να δούμε καλά ένα αντικείμενο, είναι απαραίτητο οι ακτίνες που προέρχονται από αυτό το αντικείμενο να συλλέγονται στον αμφιβληστροειδή. Μόνο όταν οι ακτίνες πέφτουν στον αμφιβληστροειδή βλέπουμε μια καθαρή εικόνα του αντικειμένου.

Η προσαρμογή του ματιού για τη λήψη διακριτών εικόνων αντικειμένων που βρίσκονται σε διαφορετικές αποστάσεις ονομάζεται προσαρμογή.

Προκειμένου να αποκτήσετε μια καθαρή εικόνα σε κάθε περίπτωσηΕπομένως, είναι απαραίτητο να αλλάξετε την απόσταση μεταξύ του διαθλαστικού φακού και του πίσω τοιχώματος της κάμερας. Έτσι λειτουργεί η κάμερα. Για να έχετε καθαρή εικόνα στο πίσω μέρος της κάμερας, μετακινήστε το φακό πιο κοντά ή πιο κοντά. Η διαμονή γίνεται σύμφωνα με αυτήν την αρχή στα ψάρια. Με τη βοήθεια ειδικής συσκευής, ο φακός τους απομακρύνεται ή πλησιάζει στο πίσω τοίχωμα του ματιού.

Ρύζι. 2ΑΛΛΑΓΗ ΣΤΗΝ ΚΑΜΠΥΛΛΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΦΑΚΟΥ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΜΟΝΗ 1 - φακός; 2 - τσάντα φακού. 3 - ακτινωτές διεργασίες. Η επάνω εικόνα είναι μια αύξηση στην καμπυλότητα του φακού. Ο ακτινωτός σύνδεσμος είναι χαλαρός. Κάτω εικόνα - η καμπυλότητα του φακού μειώνεται, οι ακτινωτοί σύνδεσμοι είναι τεταμένοι.

Ωστόσο, μια καθαρή εικόνα μπορεί επίσης να ληφθεί εάν αλλάξει η διαθλαστική ισχύς του φακού και αυτό είναι δυνατό όταν αλλάξει η καμπυλότητά του.

Σύμφωνα με αυτή την αρχή, η προσαρμογή εμφανίζεται στους ανθρώπους. Όταν βλέπουμε αντικείμενα που βρίσκονται σε διαφορετικές αποστάσεις, η καμπυλότητα του φακού αλλάζει και λόγω αυτού, το σημείο όπου οι ακτίνες συγκλίνουν πλησιάζει ή απομακρύνεται, χτυπώντας κάθε φορά τον αμφιβληστροειδή. Όταν ένα άτομο εξετάζει κοντινά αντικείμενα, ο φακός γίνεται πιο κυρτός και όταν βλέπει μακρινά αντικείμενα γίνεται πιο επίπεδος.

Πώς αλλάζει η καμπυλότητα του φακού; Ο φακός βρίσκεται σε ειδική διάφανη τσάντα. Η καμπυλότητα του φακού εξαρτάται από τον βαθμό τάσης του σάκου. Ο φακός έχει ελαστικότητα, οπότε όταν ο σάκος τεντώνεται, γίνεται επίπεδος. Όταν η σακούλα χαλαρώνει, ο φακός, λόγω της ελαστικότητάς του, αποκτά πιο κυρτό σχήμα (Εικ. 2). Η αλλαγή της τάσης του σάκου συμβαίνει με τη βοήθεια ενός ειδικού κυκλικού διευκολυντικού μυός, στον οποίο συνδέονται οι σύνδεσμοι της κάψουλας.

Όταν οι προσαρμοστικοί μύες συστέλλονται, οι σύνδεσμοι του σάκου του φακού εξασθενούν και ο φακός παίρνει ένα πιο κυρτό σχήμα.

Ο βαθμός αλλαγής της καμπυλότητας του φακού εξαρτάται από το βαθμό συστολής αυτού του μυός.

Εάν ένα αντικείμενο που βρίσκεται σε μακρινή απόσταση φερθεί σταδιακά πιο κοντά στο μάτι, τότε σε απόσταση 65 m αρχίζει η διαμονή. Καθώς το αντικείμενο πλησιάζει περισσότερο το μάτι, οι προσπάθειες διευθέτησης αυξάνονται και σε απόσταση 10 cm εξαντλούνται. Έτσι, το σημείο κοντινής όρασης θα βρίσκεται σε απόσταση 10 εκ. Με την ηλικία, η ελαστικότητα του φακού μειώνεται σταδιακά και κατά συνέπεια αλλάζει και η ικανότητα υποδοχής. Το πλησιέστερο σημείο καθαρής όρασης για έναν 10χρονο είναι σε απόσταση 7 cm, για έναν 20χρονο - σε απόσταση 10 cm, για έναν 25χρονο - 12,5 cm, για έναν 35 -χρονος - 17 cm, για 45χρονο - 33 cm, σε 60χρονο - 1 m, σε 70χρονο - 5 m, σε 75χρονο, η η ικανότητα προσαρμογής έχει σχεδόν χαθεί και το πλησιέστερο σημείο καθαρής όρασης ωθείται πίσω στο άπειρο.

Εμμετρωπία είναι ένας όρος που περιγράφει μια οπτική κατάσταση κατά την οποία οι παράλληλες ακτίνες που προέρχονται από ένα μακρινό αντικείμενο εστιάζονται με διάθλαση ακριβώς στον αμφιβληστροειδή όταν το μάτι είναι χαλαρό. Με άλλα λόγια, αυτό είναι κανονική κατάστασηδιάθλαση, στην οποία ένα άτομο βλέπει καθαρά μακρινά αντικείμενα.

Η εμμετρωπία επιτυγχάνεται όταν η διαθλαστική δύναμη του κερατοειδούς και το αξονικό μήκος του βολβού του ματιού εξισορροπούνται, επιτρέποντας στις ακτίνες φωτός να εστιάζουν με ακρίβεια στον αμφιβληστροειδή.

Τι είναι η διάθλαση;

Διάθλαση είναι η αλλαγή στην κατεύθυνση μιας δέσμης φωτός που συμβαίνει στο όριο δύο μέσων. Είναι χάρη σε αυτό το φυσικό φαινόμενο που έχει ένα άτομο καθαρή έκδοση, γιατί προκαλεί την εστίαση των ακτίνων φωτός στον αμφιβληστροειδή.

Πώς περνάει το φως από το μάτι;

Όταν το φως περνά μέσα από το νερό ή έναν φακό, αλλάζει κατεύθυνση. Ορισμένες δομές του ματιού έχουν διαθλαστική δύναμη παρόμοια με το νερό και τους φακούς, προκαλώντας τη διάθλασή τους ακτίνες φωτόςώστε να συγκλίνουν σε ένα ορισμένο σημείο που ονομάζεται εστία. Αυτό εξασφαλίζει καθαρή όραση.

Το μεγαλύτερο μέρος της διάθλασης του βολβού του ματιού συμβαίνει όταν το φως διέρχεται από τον καμπύλο, διαφανή κερατοειδή. Ο φυσικός φακός του ματιού, ο κρυσταλλικός φακός, παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στην εστίαση του φωτός στον αμφιβληστροειδή. Το υδατικό και το υαλοειδές υγρό έχουν επίσης διαθλαστικές ικανότητες.

Η φύση έχει προικίσει το ανθρώπινο μάτι με την ικανότητα να εστιάζει εικόνες αντικειμένων που βρίσκονται σε διάφορες αποστάσεις. Αυτή η ικανότητα ονομάζεται και πραγματοποιείται αλλάζοντας την καμπυλότητα του φακού. Στο εμμετρικό μάτι, η τακτοποίηση χρειάζεται μόνο όταν βλέπεις ένα κοντινό αντικείμενο.

Πώς βλέπει το ανθρώπινο μάτι;

Οι ακτίνες φωτός που αντανακλώνται από αντικείμενα περνούν μέσα από το οπτικό σύστημα του ματιού και διαθλώνται, συγκλίνοντας σε ένα εστιακό σημείο. Για καλή όρασηαυτό το εστιακό σημείο πρέπει να βρίσκεται στον αμφιβληστροειδή, ο οποίος αποτελείται από φωτοευαίσθητα κύτταρα (φωτοϋποδοχείς) που ανιχνεύουν το φως και μεταδίδουν ώσεις κατά μήκος του οπτικού νεύρου στον εγκέφαλο.

Εμμετροποίηση

Η εμμετρωποποίηση είναι η ανάπτυξη μιας κατάστασης εμμετρωπίας στον βολβό του ματιού. Αυτή η διαδικασία ελέγχεται από εισερχόμενα οπτικά σήματα. Οι μηχανισμοί που συντονίζουν την εμμετροποίηση δεν είναι πλήρως γνωστοί. Το ανθρώπινο μάτι είναι γενετικά προγραμματισμένο να επιτυγχάνει εμμετρική διάθλαση στη νεολαία και να τη διατηρεί καθώς γερνάει το σώμα. Υποτίθεται ότι η έλλειψη εστίασης των ακτίνων στον αμφιβληστροειδή οδηγεί στην ανάπτυξη του βολβού του ματιού, η οποία επηρεάζεται επίσης από γενετικούς παράγοντες και την εμμετροποίηση.

Η εμμετροποίηση είναι το αποτέλεσμα παθητικών και ενεργητικών διεργασιών. Οι παθητικές διαδικασίες συνίστανται σε μια αναλογική αύξηση του μεγέθους των ματιών καθώς το παιδί μεγαλώνει. Η ενεργή διαδικασία περιλαμβάνει έναν μηχανισμό ανάδρασης όταν ο αμφιβληστροειδής σηματοδοτεί ότι το φως δεν εστιάζεται σωστά, γεγονός που οδηγεί σε προσαρμογή του μήκους του άξονα του βολβού του ματιού.

Η μελέτη αυτών των διεργασιών μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων μεθόδων για τη διόρθωση των διαθλαστικών σφαλμάτων και να είναι χρήσιμη για την πρόληψη της ανάπτυξής τους.

Διαταραχή εμμετρωπίας

Όταν δεν υπάρχει εμμετρωπία στον βολβό του ματιού, ονομάζεται αμετρωπία. Σε αυτή την κατάσταση, η εστίαση των ακτίνων φωτός όταν χαλαρώνει η διαμονή δεν βρίσκεται στον αμφιβληστροειδή. Η αμετρωπία ονομάζεται επίσης διαθλαστικό σφάλμα, το οποίο περιλαμβάνει μυωπία, υπερμετρωπία και αστιγματισμό.

Η ικανότητα του ματιού να εστιάσει το φως με ακρίβεια στον αμφιβληστροειδή βασίζεται κυρίως σε τρία ανατομικά χαρακτηριστικά, το οποίο μπορεί να γίνει πηγή διαθλαστικού σφάλματος.

• Μήκος του βολβού του ματιού. Εάν ο άξονας του ματιού είναι πολύ μακρύς, το φως εστιάζεται μπροστά από τον αμφιβληστροειδή, προκαλώντας μυωπία. Εάν ο άξονας του ματιού είναι πολύ μικρός, οι ακτίνες φωτός φτάνουν στον αμφιβληστροειδή πριν εστιαστούν, προκαλώντας υπερμετρωπία.
• Καμπυλότητα του κερατοειδούς. Εάν ο κερατοειδής δεν έχει τέλεια σφαιρική επιφάνεια, το φως διαθλάται λανθασμένα και εστιάζεται ανομοιόμορφα, προκαλώντας αστιγματισμό.
• Καμπυλότητα του φακού. Εάν ο φακός είναι πολύ κυρτός, αυτό μπορεί να προκαλέσει μυωπία. Εάν ο φακός είναι πολύ επίπεδος, μπορεί να προκαλέσει υπερμετρωπία.

Η αμετροπική όραση μπορεί να διορθωθεί χρησιμοποιώντας επεμβάσεις που στοχεύουν στη διόρθωση της καμπυλότητας του κερατοειδούς.

Εάν δεν βλέπετε τόσο καλά μακρινά αντικείμενα, σας συνιστούμε να διαβάσετε ποιοι μηχανισμοί διαταράσσονται όταν ανιχνεύεται μια τέτοια παθολογία.

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις οφθαλμικές παθήσεις και τη θεραπεία τους, χρησιμοποιήστε τη βολική αναζήτηση στον ιστότοπο ή κάντε μια ερώτηση σε έναν ειδικό.