Послідовність потрапляння світла в очі. Оптична система ока

Зір - це біологічний процес, що обумовлює сприйняття форми, розмірів, кольору предметів, що оточують нас, орієнтування серед них. Воно можливо завдяки функції зорового аналізатора, до складу якого входить сприймає апарат - око.

функція зоруне тільки в сприйнятті світлових променів. Їм ми користуємося для оцінки відстані, об'ємності предметів, наочного сприйняття навколишньої дійсності.

Око людини - фото

В даний час з усіх органів чуття у людини найбільше навантаження падає на органи зору. Це обумовлено читанням, листом, переглядом телепередач і інших видів отримання інформації і роботи.

Будова очі людини

Орган зору складається з очного яблука і допоміжного апарату, розташованих в очній ямці - поглибленні кісток лицьового черепа.

Будова очного яблука

Очне яблуко має вид кулястого тіла і складається з трьох оболонок:

• Зовнішньої - фіброзної;
• середньої - судинної;
• внутрішньої - сітчастої.

Зовнішня фіброзна оболонкав задньому відділі утворює білкову, або склеру, а спереду вона переходить в проникну для світла рогівку.

Середня судинна оболонканазивається так через те, що багата судинами. Розташована під склерою. Передня частина цієї оболонки утворює райдужку, Або райдужну оболонку. Так її називають через забарвлення (кольору веселки). У райдужній оболонці знаходиться зіницю- круглий отвір, яке здатне змінювати величину в залежності від інтенсивності освітлення за допомогою вродженого рефлексу. Для цього в райдужці є м'язи, що звужують і розширюють зіницю.

Райдужка виконує роль діафрагми, яка регулює кількість що надходить світла на світлочутливий апарат, і оберігає його від руйнувань, здійснюючи звикання органа зору до інтенсивності світла і темряви. Судинна оболонка утворює рідину - вологу камер очі.

Внутрішня сітчаста оболонка, або сітківка- прилягає ззаду до середньої (судинної) оболонки. Складається з двох листків: зовнішнього і внутрішнього. Зовнішній листок містить пігмент, внутрішній - світлочутливі елементи.

Сітчаста оболонка вистилає дно ока. Якщо дивитися на неї з боку зіниці, то на дні видно білувате круглу пляму. Це місце виходу зорового нерва. Тут немає світлочутливих елементів і тому не сприймаються світлові промені, воно називається сліпим плямою. Збоку від нього знаходиться жовта пляма (макула). Це місце найбільшої гостроти зору.

У внутрішньому шарі сітківки розташовані світлочутливі елементи - зорові клітини. Їх кінці мають вигляд паличок і колбочок. паличкимістять зоровий пігмент - родопсин, колбочки- йодопсин. Палички сприймають світло в умовах сутінкового освітлення, а колбочки - кольори при достатньо яскравому освітленні.

Послідовність проходження світла через око

Розглянемо хід світлових променів через ту частину ока, яка становить його оптичний апарат. Спочатку світло проходить через рогівку, водянисту вологу передньої камери ока (між рогівкою і зіницею), зіниця, кришталик (у вигляді двоопуклої лінзи), склоподібне тіло (густої консистенції прозоре середовище) і, нарешті, потрапляє на сітківку.

У випадках, коли світлові промені, пройшовши через оптичні середовища ока, фокусуються нема на сітківці, то розвиваються аномалії зору:

• Якщо попереду неї - короткозорість;
• якщо позаду - далекозорість.

Для вирівнювання короткозорості використовують двоввігнуті, а далекозорості - двоопуклі скельця окулярів.

Як уже зазначалося, в сітківці розташовані палички і колбочки. При попаданні на них світло викликає роздратування: виникають складні фотохімічні, електричні, іонні і ферментативні процеси, які зумовлюють нервове збудження - сигнал. Він надходить по зоровому нерву в підкіркові (четверохолмие, зоровий бугор і ін.) Центри зору. Потім направляється в кору потиличних часток мозку, де сприймається у вигляді зорового відчуття.

весь комплекс нервової системи, Що включає рецептори світла, зорові нерви, центри зору в головному мозку, становить зоровий аналізатор.

Будова допоміжного апарату ока

Крім очного яблука до ока відноситься і допоміжний апарат. Він складається з повік, шести м'язів, що рухають очне яблуко. Задню поверхню повік вкриває оболонка - кон'юнктива, яка частково переходить на очне яблуко. Крім того, до допоміжним органам очі відноситься слізний апарат. Він складається з слізної залози, слізних канальців, мішка і носослізного протоки.

Слізна залоза виділяє секрет - сльози, що містять лізоцим, що згубно діє на мікроорганізми. Вона розташована в ямці лобової кістки. Її 5-12 канальців відкриваються в щілину між кон'юнктивою і очним яблуком в зовнішньому куті ока. Зволоживши поверхню очного яблука, сльози оттекают до внутрішнього кута ока (до носа). Тут вони збираються в отвори слізних канальців, по яких потрапляють в слізний мішок, також розташований у внутрішнього кута ока.

З мішка по носослізного протоку сльози направляються в порожнину носа, під нижню раковину (тому іноді можна помітити, як під час плачу сльози течуть з носа).

гігієна зору

Знання шляхів відтоку сліз з місць освіти - слізних залоз - дозволяє правильно виконувати такий гігієнічний навик, як - «протирання» очей. При цьому рух рук з чистою серветкою (бажано стерильною) потрібно направляти від зовнішнього кута ока до внутрішнього, «протирати очі в бік носа», в бік природного струму сліз, а не проти нього, сприяючи, таким чином, видалення стороннього тіла (пилу) , який потрапив на поверхню очного яблука.

Орган зору потрібно оберігати від попадань чужорідних тіл, Пошкоджень. При роботі, де утворюються частинки, осколки матеріалів, стружка, слід користуватися захисними окулярами.

При погіршенні зору не зволікати і звертатися до лікаря-окуліста, виконувати його рекомендації, щоб уникнути подальшого розвитку хвороби. Інтенсивність освітлення робочого місця повинна залежати від виду виконуваної роботи: чим більш тонкі руху виконуються, тим інтенсивніше повинне бути освітлення. Воно не повинно бути ні яскравим, ні слабким, а рівно таким, яке вимагає найменшого напруження зору і сприяє ефективній роботі.

Як підтримувати гостроту зору

Розроблено нормативи освітлення в залежності від призначення приміщення, від роду діяльності. Кількість світла визначають за допомогою спеціального приладу - люксметра. Контроль правильності освітлення здійснює медико-санітарна служба і адміністрація установ і підприємств.

Слід пам'ятати, що особливо сприяє погіршенню гостроти зору яскраве світло. Тому потрібно уникати дивитися без світлозахисних очок в сторону джерел яскравого світла як штучних, так і природних.

Для запобігання погіршенню зору в зв'язку з високим навантаженням на очі потрібно виконувати певні правила:

• При читанні і листі необхідно рівномірне достатнє освітлення, від якого не розвивається стомлення;
• відстань від очей до предмета читання, письма або дрібних предметів, з якими ви зайняті, має бути близько 30-35см;
• предмети, з якими ви працюєте, потрібно розміщувати зручно для очей;
• телепередачі дивитися не ближче 1,5 метра від екрану. При цьому обов'язково потрібно підсвічування приміщення за рахунок прихованого джерела світла.

Важливе значення для підтримки нормального зору має вітамінізоване харчування взагалі і особливо вітамін А, якого багато в тваринних продуктах, в моркві, гарбузі.

Розмірений спосіб життя, що включає в себе правильне чергування режиму праці та відпочинку, харчування, що виключає шкідливі звички, в тому числі куріння і вживання алкогольних напоїв, в чималому ступені сприяє збереженню зору і здоров'я взагалі.

Гігієнічні вимоги до збереження органу зору настільки великі і різноманітні, що наведеними вище не можна обмежуватися. Вони можуть змінюватися в залежності від трудової діяльності, їх слід з'ясувати у лікаря і виконувати.

Найбільша передня частина ока називається рогівка. Вона прозора (пропускає світло) і опукла (переломлює світло).

За рогівкою знаходиться Райдужна оболонка, В центрі якої розташований отвір - зіниця. Райдужна оболонка складається з м'язів, які можуть змінювати розмір зіниці, і таким чином регулювати кількість світла, що надходить в око. До складу райдужної оболонки входить пігмент меланін, який поглинає шкідливі ультрафіолетові промені. Якщо меланіну багато, то очі виходять карі, якщо середня кількість - зелені, якщо мало - блакитні.

За зіницею розташовується кришталик. Це прозора капсула, заповнена рідиною. За рахунок власної пружності кришталик прагне стати опуклим, при цьому око фокусується на близьких предметах. При розслабленні війкового м'яза зв'язки, які утримують кришталик, натягуються і він стає плоским, око фокусується на далеких предметах. Така властивість очі називається акомодація.

За кришталиком розташовується скловидне тіло, Що заповнює очне яблуко зсередини. Це третій, останній компонент заломлюючої системи ока (рогівка - кришталик - скловидне тіло).

За склоподібним тілом, на внутрішній поверхні очного яблука розташовується сітківка. Вона складається з зорових рецепторів - паличок і колбочок. Під дією світла рецепотри збуджуються і передають інформацію в мозок. Палички знаходяться в основному на периферії сітківки, вони дають лише чорно-біле зображення, але зате їм досить слабкого освітлення (можуть працювати в сутінках). Зоровий пігмент паличок - родопсин, похідне вітаміну А. Колбочки зосереджені в центрі сітківки, вони дають кольорове зображення, вимагають яскравого світла. У сітківці є два плями: жовте (в ньому найвища концентрація колб, місце найбільшої гостроти зору) і сліпе (в ньому рецепторів немає зовсім, з цього місця виходить зоровий нерв).

За сітківкою (сітчастої оболонкою ока, самої внутрішньої) розташована судинна оболонка(Середня). вона містить кровоносні судини, Що живлять очей; в передній частині вона видозмінюється в райдужну оболонкуі ресничную м'яз.

За судинної оболонкою розташовується білкову оболонку, Що покриває око зовні. Вона виконує функцію захисту, в передній частині очі вона видозмінена в рогівку.

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Функція зіниці в організмі людини складається в
1) фокусуванні променів світла на сітківку
2) регулювання світлового потоку
3) перетворення світлового подразнення в нервове збудження
4) сприйнятті кольору

відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Чорний пігмент, який поглинає світло, розташовується в органі зору людини в
1) сліпій плямі
2) судинної оболонці
3) білкову оболонку
4) склоподібному тілі

відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Енергія світлових променів, які проникли в око, викликає нервове збудження
1) в кришталику
2) в склоподібному тілі
3) в зорових рецепторах
4) в зоровому нерві

відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. За зіницею в органі зору людини розташовується
1) судинна оболонка
2) склоподібне тіло
3) кришталик
4) сітківка

відповідь

1. Встановіть шлях проходження променя світла в очному яблуці
1) зіницю
2) склоподібне тіло
3) сітківка
4) кришталик

відповідь

2. Установіть послідовність проходження світлового сигналу до зорових рецепторів. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) зіницю
2) кришталик
3) склоподібне тіло
4) сітківка
5) рогівка

відповідь

3. Установіть послідовність розташування структур очного яблука, починаючи з рогівки. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) нейрони сітківки
2) склоподібне тіло
3) зіницю в пігментного оболонці
4) світлочутливі клітини-палички і колбочки
5) опукла прозора частина білкової оболонки

відповідь

4. Установіть послідовність проходження сигналів по сенсорної зорової системі. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) зоровий нерв
2) сітківка
3) склоподібне тіло
4) кришталик
5) рогівка
6) зорова зона кори мозку

відповідь

5. Установіть послідовність процесів проходження променя світла через орган зору і нервового імпульсу в зоровому аналізаторі. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) перетворення променя світла в нервовий імпульс в сітківці
2) аналіз інформації
3) переломлення і фокусування променя світла кришталиком
4) передача нервового імпульсу по зоровому нерву
5) проходження променів світла через рогівку

відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Світлочутливі рецептори ока - палички і колбочки - знаходяться в оболонці
1) райдужної
2) білкову
3) судинної
4) сітчастої

відповідь

1. Виберіть три правильних варіанти: до светопреломляющие структурам очі відносяться:
1) рогівка
2) зіницю
3) кришталик
4) склоподібне тіло
5) сітківка
6) жовта пляма

відповідь

2. Виберіть три вірних відповіді з шести і запишіть цифри, під якими вони вказані. Оптична система ока складається з
1) кришталика
2) склоподібного тіла
3) зорового нерва
4) жовтої плями сітківки
5) рогівки
6) білкової оболонки

відповідь

1. Виберіть три вірно позначені підпису до малюнка «Будова очі». Запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) рогівка
2) склоподібне тіло
3) райдужна оболонка
4) зоровий нерв
5) кришталик
6) сітківка

відповідь

2. Виберіть три вірно позначені підпису до малюнка «Будова очі». Запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) райдужка
2) рогівка
3) склоподібне тіло
4) кришталик
5) сітківка
6) зоровий нерв

відповідь

3. Виберіть три вірно позначені підпису до малюнка, на якому зображено внутрішню будовуоргану зору. Запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) зіницю
2) сітківка
3) фоторецептори
4) кришталик
5) склера
6) жовта пляма

відповідь

4. Виберіть три вірно позначені підпису до малюнка, на якому зображено будову ока людини. Запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) сітківка
2) сліпа пляма
3) склоподібне тіло
4) склера
5) зіницю
6) рогівка

відповідь

Установіть відповідність між зоровими рецепторами і їх особливостями: 1) колбочки, 2) палички. Запишіть цифри 1 і 2 в правильному порядку.
А) сприймають кольору
Б) активні при хорошому освітленні
В) зоровий пігмент родопсин
Г) здійснюють чорно-біле зір
Д) містять пігмент йодопсин
Е) по сітківці розподілені рівномірно

відповідь

Виберіть три вірних відповіді з шести і запишіть цифри, під якими вони вказані. Відмінності денного зору людини в порівнянні з сутінковим полягають у тому, що
1) працюють колбочки
2) розрізнення кольорів не здійснюється
3) гострота зору низька
4) працюють палички
5) розрізнення кольорів здійснюється
6) гострота зору висока

відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. При розгляданні предмета очі людини безперервно рухаються, забезпечуючи
1) попередження засліплення очі
2) передачу імпульсів по зоровому нерву
3) напрямок світлових променів на жовту пляму сітківки
4) сприйняття зорових подразнень

відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Зір людини залежить від стану сітківки, так як в ній розташовані світлочутливі клітини, в яких
1) утворюється вітамін А
2) виникають зорові образи
3) чорний пігмент поглинає світлові промені
4) формуються нервові імпульси

відповідь

Установіть відповідність між характеристиками і оболонками очного яблука: 1) белочная, 2) судинна, 3) сітківка. Запишіть цифри 1-3 в порядку, відповідному буквах.
А) містить кілька шарів нейронів
Б) містить в клітинах пігмент
В) містить рогівку
Г) містить райдужку
Д) захищає очне яблуко від зовнішніх впливів
Е) містить сліпу пляму

відповідь

© Д.В.Поздняков, 2009-2019

У повсякденному житті ми з вами часто використовуємо пристрій, який за своєю будовою дуже схоже на око і працює за таким же принципом. Це фотоапарат. Як і багато в чому іншому, винайшовши фотографію, людина просто зімітував то, що вже існує в природі! Зараз ви переконаєтеся в цьому.

Око людини за формою - неправильний куля діаметром приблизно 2,5 см. Цей шар називають очним яблуком. В око надходить світло, яке відбивається від оточуючих нас предметів. Апарат, який сприймає цей світ, знаходиться на задній стінціочного яблука (зсередини) і називається сітківки. Він складається з декількох шарів світлочутливих клітин, які обробляють інформацію, що надходить до них інформацію і відправляють її в мозок по зоровому нерву.

Але для того, щоб промені світла, що надходять в око з усіх боків, сфокусувалися на такій невеликій площі, яку займає сітківка, вони повинні зазнати переломлення і сфокусуватися саме на сітківці. Для цього в очному яблуці є природна двоопуклої лінзи - кришталика. Він знаходиться в передній частині очного яблука.

Кришталик здатний змінювати свою кривизну. Зрозуміло, він робить це не сам, а з допомогою спеціальної циліарного м'яза. Щоб налаштуватися на бачення близько розташованих об'єктів, кришталик збільшує кривизну, стає більш опуклим і сильніше переломлює світло. Для бачення віддалених предметів кришталик стає більш плоским.

Властивість кришталика змінювати свою здатність заломлення силу, а разом з цим і фокусну точку всього очі, називається акомодації.

принцип акомодації

У переломленні світла бере участь також речовина, яким заповнена велика частина (2/3 обсягу) очного яблука - склоподібне тіло. Воно складається з прозорого желеобразного речовини, яка не тільки бере участь в ламанні світла, але також забезпечує форму очі і його нестисливі.

Світло надходить на кришталик не по всій передній поверхні ока, а через маленький отвір - зіниця (ми бачимо його як чорний кружок в центрі очі). Розмір зіниці, а значить, кількість надходить світла, регулюється спеціальними м'язами. Ці м'язи знаходяться в райдужній оболонці, навколишнього зіницю ( райдужка). Райдужка, крім м'язів, містить пігментні клітини, які визначають колір наших очей.

Поспостерігайте за своїми очима в дзеркало, і ви побачите, що якщо на око направити яскраве світло, то зіниця звужується, а в темряві він, навпаки, стає великим - розширюється. Так очної апарат захищає сітківку від згубної дії яскравого світла.

Зовні очне яблуко покрито міцної білкової оболонки товщиною 0,3-1 мм - склери. Вона складається з волокон, утворених білком колагеном, і виконує захисну і опорну функцію. склера має білий колірз молочним відливом, за винятком передньої стінки, яка прозора. її називають рогівки. У рогівці відбувається первинне заломлення променів світла

Під білковою оболонкою знаходиться судинна ОБОЛОНКА, Яка багата кровоносними капілярами і забезпечує клітини очі харчуванням. Саме в ній знаходиться райдужка із зіницею. По периферії райдужка переходить в цилиарном, або Ресничном, ТІЛО. У його товщі розташована циліарного м'яз, яка, як ви пам'ятаєте, змінює кривизну кришталика і служить для акомодації.

Між рогівкою і райдужкою, а також між райдужкою і кришталиком знаходяться простору - камери очі, заповнені прозорою, светопреломляющей рідиною, яка живить рогівку і кришталик.

Захист очі забезпечують також повіки - верхнє і нижнє - і вії. У товщі століття знаходяться слізні залози. Рідина, яку вони виділяють, постійно зволожує слизову оболонку ока.

Під століттями знаходиться 3 пари м'язів, які забезпечують рухливість очного яблука. Одна пара повертає очей вліво і вправо, інша - вгору і вниз, а третя обертає його щодо оптичної осі.

М'язи забезпечують не тільки повороти очного яблука, а й зміна його форми. Справа в тому, що око в цілому теж бере участь у фокусуванні зображення. Якщо фокус знаходиться за межами сітківки, очей трохи витягується, щоб бачити зблизька. І навпаки, округляється, коли людина розглядає далекі предмети.

Якщо в оптичній системі є зміни, то в таких галузях з'являються короткозорість або далекозорість. У людей, які страждають цими захворюваннями, фокус потрапляє не на сітківку, а перед нею або за нею, і тому вони бачать всі предмети розмитими.

при короткозорості в оці відбувається розтягнення щільної оболонки очного яблука (склери) в передньо-задньому напрямку. Око замість кулястої набуває форму еліпсоїда. Через такого подовження поздовжньої осі ока зображення предметів фокусуються не на самій сітківці, а перед ній, і людина прагне все наблизити до очей або користується окулярами з розсіюючими ( "мінусовими") лінзами для зменшення заломлюючої сили кришталика.

далекозорість розвивається, якщо очне яблуко укорочено в поздовжньому напрямку. світлові променіпри цьому стані збираються за сітківкою. Для того щоб такий очей добре бачив, перед ним потрібно помістити збирають - "плюсові" окуляри.

Корекція короткозорості (А) і далекозорості (Б)

Підсумовуємо все, що було сказано вище. Світло входить в око через рогівку, проходить послідовно крізь рідину передньої камери, кришталик і склоподібне тіло, і в кінцевому підсумку потрапляє на сітківку, що складається з світлочутливих клітин

А тепер повернемося до пристрою фотоапарата. Роль светопреломляющей системи (кришталика) в фотоапараті відіграє система лінз. Діафрагма, яка регулює розмір світлового пучка, який надходить в об'єктив, грає роль зіниці. А "сітківка" фотоапарата - це фотоплівка (в аналогових фотоапаратах) або світлочутлива матриця (в цифрових фотоапаратах). Однак важлива відмінність сітківки від світлочутливої ​​матриці фотоапарата полягає в тому, що в її клітинах відбувається не тільки сприйняття світла, а й початковий аналіз зорової інформації і виділення найбільш важливих елементів зорових образів, наприклад напрямку і швидкості руху об'єкта, його розмірів.

До речі ...

На сітківці ока і світлочутливої ​​матриці фотоапарата формується зменшене перевернуте зображення зовнішнього світу - результат дії законів оптики. Але ви бачимо світ НЕ перевернутим, тому що в зоровому центрі мозку відбувається аналіз отриманої інформації з урахуванням цієї "поправки".

А ось новонароджені бачать світ перевернутим приблизно до трьох тижнів. До трьох тижнях мозок навчається перевертати побачене.

Відомий такий цікавий експеримент, автор якого - Джордж М. Стреттон з Каліфорійского університету. Якщо людині надіти окуляри, які перевертають зоровий світ догори ногами, то в перші дні у нього відбувається досконала дезорієнтація в просторі. Але вже через тиждень людина звикає до "перевернутому" світу навколо нього, і навіть все менше усвідомлює, що навколишній світ перевернутий; у нього формуються нові зорово-рухові координації. Якщо після цього зняти окуляри-перевертні, то у людини знову відбувається порушення орієнтації в просторі, яке незабаром проходить. Цей експеримент демонструє гнучкість роботи зорового апарату і мозку в цілому.

Навчальний відеофільм:
Як ми бачимо

кришталик розділяє внутрішню поверхню очі на дві камери : передню камеру, заповнену водянистою вологою, і задню камеру, заповнену склоподібним тілом.Кришталик являє собою двоопуклою еластичну лінзу, яка кріпиться на м'язах війкового тіла. Ресничное тіло забезпечує зміна форми кришталика.

Скорочення або розслаблення волокон війкового тіла призводить до розслаблення або натягу ціннових зв'язок, які відповідають за зміну кривизни кришталика.

Око хребетних часто порівнюють з фотокамерою, так як система лінз (рогівка і кришталик) дає перевернуте і зменшене зображення об'єкта на поверхні сітківки. (Герман Гельмгольц).

Кількість проходить через кришталик світла регулюється змінної діафрагмою (зіницею), а кришталик здатний фокусувати ближчі і більш віддалені об'єкти.

оптична система- діоптричний апарат-являє собою складну, неточно центрированную систему лінз, яка відкидає перевернуте, сильно зменшене зображення навколишнього світу на сітківку (мозок "перевертає зворотне зображення, і воно сприймається як пряме) Оптичну систему ока складають - рогівка, водяниста волога, кришталик і склоподібне тіло.

При проходженні променів через очей вони переломлюються на чотирьох поверхнях розділу:

1. Між повітрям і рогівкою

2. Між рогівкою і водянистою вологою

3. Між водянистою вологою і кришталиком

4. Між кришталиком і склоподібним тілом.

Заломлюючі середовища мають різні показники заломлення.

(Складність оптичної системи очі ускладнює точну оцінку ходу променів усередині нього і оцінку зображення на сітківці. Тому користуються спрощеною моделлю - "скороченим оком", в якому все преломляющие середовища об'єднують в єдину сферичну поверхню і вони мають один і той же показник заломлення.

Велика частина заломлення відбувається при переході з повітря в рогівку - ця поверхня діє як сильна лінза в 42 D, а також на поверхнях кришталика.

переломлюються сила

Переломлюються сила лінзи вимірюється її фокусною відстанню (f). Це те відстань позаду лінзи, на якому паралельні пучки світла сходяться в одній точці.

вузлова точка- точка в оптичній системі ока через яку промені йдуть не заломлюючись.

Переломлюються сила рефракций будь оптичної системи виражається в діоптріях.

діоптрія -дорівнює заломлюючої силі лінзи з фокусною відстанню 100 см або 1 метр

Оптична сила очі обчислюється як зворотне фокусна відстань:

де f- заднє фокусна відстань ока (виражене в метрах)

У нормальному оці загальна заломлююча сила діоптричного апарату становить 59 D при розгляданні далеких предметіві 70,5 D -при розгляданні близьких предметів.

акомодація

Для отримання чіткого зображення предмета на якомусь певному відстані оптична система повинна бути перефокусуватися. Для цього існують 2-а простих способи –

а) зміщення кришталика щодо сітківки, як у фотокамері (у жаби); - (Вільям Бейц -американський офтальмолог -Теорія пов'язана з поперечними і поздовжніми м'язами -19 століття)

б) або збільшення його заломлюючої сили (у людини)- (Герман Гельмгольц).

Пристосування ока до ясного бачення віддалених на різну відстань предметів називають - акомодацією.

Акомодація відбувається шляхом зміни кривизни поверхонь кришталика за допомогою натягу або розслаблення війкового тіла.

Посилення рефракції кришталика при акомодації на ближню точку досягається збільшенням кривизни його поверхні, тобто він стає більш округлим, а на далеку точку плоским.Зображення на сітківці виходить дійсним зменшеним і зворотним.

При акомодації відбуваються зміни кривизни кришталика, тобто його заломлюючої здатності.

Зміни кривизни кришталика забезпечується його еластичністю і цинновой зв'язки , Які прикріплені до ресничному тілу. У ресничном тілі знаходяться гладкі м'язи.

При їх скороченні тяга ціннових зв'язок послаблюється (вони завжди натягнуті і розтягують капсулу стискає і ущільнюється кришталик). Кришталик внаслідок своєї еластичності відвідують понад опуклу форму, якщо відбувається розслаблення циліарного м'яза (війкового тіло) - цинновой зв'язки натягуються і кришталик ущільнюється.

Таким чином , війчасті м'язи є м'яза акомодації. Вони іннервуються парасимпатичними нервовими волокнамиокорухового нерва. якщо закапати атропін (Вимикається парасимпатична система) порушується ближній зір, Так як відбувається розслаблення війкового тіла і натяг ціннових зв'язок - кришталик ущільнюється. парасимпатичні речовини - пилокарпин і езерін- викликають скорочення війкового м'яза і розслаблення ціннових зв'язок.

Кришталик має опуклу форму.

В оці з нормальною рефракцією різке зображення далекого об'єкта на сітківці утворюється тільки в тому випадку, якщо відстань між передньою поверхні рогівки і сітківкою становить 24, 4 мм(в середньому 25-30 см)

Відстань найкращого зору- це відстань, на якому нормальне око відчуває найменше напруження при розгляданні деталей предмета.

Для нормального ока молодої людини далека точка ясного бачення лежить в нескінченності.

Ближня точка ясного бачення знаходиться на відстані 10 см від ока(Ближче чітко бачити не можна промені йдуть паралельно).

З віком через відхилення форми очі або заломлюючої сили діоптричного апарату еластичність кришталика падає.

У літньому віці ближня точка зсувається (стареча далекозорість абопресбиопия ), Такв 25 років ближня точка розташовується на відстані вже близько24 см , А до60 років йде на нескінченність . Кришталик з віком стає менш еластичним і при ослабленні ціннових зв'язок його опуклість або не змінюється або змінюється незначно. Тому найближча точка ясного бачення відсувається від очей. Корекція цього недоліку за рахунок двоопуклих лінз. Існують ще дві аномалії заломлення променів (рефракції) в оці.

1. Короткозорість або міопія(Фокус перед сітківкою в склоподібному тілі).

2. Далекозорість або гіперметропія(Фокус переміщається за сітківку).

Основний принцип всіх дефектів полягає в тому, що заломлююча сила і довжина очного яблука не узгоджується між собою.

при міопії - очне яблуко занадто довго, а переломлюються сила має нормальну величину. Промені сходяться перед сітківкоюв склоподібному тілі, а на сітківці виникає коло відстані. У короткозорого далека точка ясного бачення знаходиться не в нескінченності, а на кінцевому, близькій відстані. Коригування - необхідно зменшити здатність заломлення силу очі, використовуючи увігнуті лінзи з негативними діоптріями.

при гіперметропіїі пресбиопии (стареча), тобто . далекозорості, очне яблуко є занадто коротким і тому паралельні промені отдалекіх предметів збираються ззаду сітківки,а на ній виходить розпливчасте зображення предмета. Цей недолік рефракції може бути компенсований шляхом аккомодационного зусилля, тобто збільшенням опуклості кришталика. Корекція за допомогою позитивних діоптрій, тобто двоопуклих лінз.

астигматизм- (відноситься до аномалій рефракції) пов'язаний з неоднаковим заломленням променівв різних напрямках (н-р по вертикальному і горизонтальному меридіану). Всі люди в невеликому ступені є астігматіков. Це пов'язано з недосконалістю будови ока в результаті не строго сферичності рогівки(Використовують циліндричні скла).

Окремі частини ока (рогівка, кришталик, склоподібне тіло) мають здатність заломлювати проходять через них промені.З точки зору фізики очей представляєсобою оптичну систему, здатну збирати і заломлювати промені.

заломлення силу окремих частин (лінз в приладире) і всієї оптичної системи очі вимірюють в діоптріях.

під однією діоптріями розуміють здатність заломлення силу лінзи, фокусна відстань якої складає 1 м. Якщо заломлююча сила збільшується, фокусна відстань укорачівается. Звідси випливає, що лінза, у якій фокуснавідстань дорівнює 50 см, буде володіти заломлюючої силою, яка дорівнює 2 діоптріями (2 D).

Оптична система ока є досить складною. Досить вказати, що тільки заломлюючих середовищ є кілька, причому кожна середа має свою здатність заломлення силу і особливості будови. Все це вкрай ускладнює вивчення оптичної системи очі.

Мал.Побудова зображення в оці (пояснення в тексті)

Око часто порівнюють з фотоапаратом. Роль камери грає порожнину ока, затемнена судинної оболонкою; світлочутливим елементом є сітківка. У камері є отвір, в яке вставлена ​​лінза. Промені світла, потрапляючи в отвір, проходять через лінзу, переломлюються і падають на протилежну стінку.

Оптична система ока являє собою здатність заломлення збірну систему. Вона переломлює проходять через неї промені і знову збирає їх в одну точку. Таким чином виникає дійсне зображення реального предмета. Однак зображення предмета на сітківці виходить зворотне і зменшене.

Щоб зрозуміти це явище, звернемося до схематичного ока. Мал. дає уявлення про хід променів в оці і отриманні зворотного зображення предмета на сітківці. Луч, що відходить від верхньої точки предмета, позначеної буквою а, проходячи через лінзу, заломлюється, змінює напрямок і займає на сітківці положення нижньої точки, позначеної на малюнку а 1 Луч від нижньої точки предмета в, заломлюючись, падає на сітківку як верхня точка в 1 .Відповідним же чином падають промені від усіх точок. Отже, на сітківці виходить дійсне зображення предмета, але воно протилежне і зменшене.

Так, розрахунки показують, що розмір букв даної книги, якщо при читанні вона знаходиться на відстані 20 см від ока, на сітківці буде дорівнює 0,2 мм. обставина, що ми бачимо предмети не в їх перевернутому зображенні (догори ногами), а в їх природному вигляді, ймовірно, пояснюється накопиченим життєвим досвідом.

Дитина в перші місяці після народження плутає верхню і нижню сторону предмета. Якщо такій дитині показати запалену свічку, дитина, намагаючись схопити полум'я,протягне руку не до верхнього, а до нижнього кінця свічки. Контролюючи протягом подальшого життя показання очі руками і іншими органами чуття, людина починає бачити предмети так, як вони є, не дивлячись на їх зворотне зображення на сітківці.

Акомодація ока. Людина не може одночасно однаково чітко бачити предмети, що знаходяться на різних відстанях від ока.

Для того щоб добре бачити предмет, треба, щоб промені, що відходять від цього предмета, збиралися на сітківці. Тільки в тому випадку, коли промені падають на сітківку, ми бачимо ясне зображення предмета.

Пристосування очі до отримання чітких зображень предметів, що знаходяться на різних відстанях, називається акомодацією.

Для того щоб в кожному випадку одержати чітке изобраються, необхідно змінювати відстань між светопреломляющей лінзою і задньою стінкою камери. Так влаштований фотоапарат. Щоб отримати чітке зображення на задній стінці камери, відсувають або наближають об'єктив. За таким принципом відбувається акомодація у риб. У них кришталик за допомогою спеціального пристосування відсувається або наближається до задній стінці ока.

Мал. 2ЗМІНА КРИВИЗНИ КРИШТАЛИКА ПРИ акомодації 1 - кришталик; 2 - сумка кришталика; 3 - війчасті відростки. Верхній малюнок - збільшення кривизни кришталика. Ресничная зв'язка розслаблена. Нижній малюнок - кривизна кришталика зменшена, війчасті зв'язки натягнуті.

Однак чітке зображення можна отримати і в тому випадку, якщо змінюється заломлююча сила лінзи, а це можливо при зміні її кривизни.

За цим принципом відбувається акомодація у людини. При баченні предметів, що знаходяться на різних відстанях, кривизна кришталика змінюється і завдяки цьому точка, де сходяться промені, наближається або віддаляється, потрапляючи кожен раз на сітківку. Коли людина розглядає близькі предмети, кришталик робиться більш опуклим, а при розгляді далеких предметів - більш плоским.

Як же відбувається зміна кривизни кришталика? Кришталик знаходиться в спеціальній прозорій сумці. Від ступеня натягу сумки залежить кривизна кришталика. Кришталик має еластичність, тому, коли сумка натягується, він стає плоским. При розслабленні ж сумки кришталик в силу своєї -еластічності набуває більш опуклу форму (рис.2). Зміна натягу сумки відбувається за допомогою спеціальної кругової м'яза акомодації, до якої прикріплені зв'язки капсули.

При скороченні акомодацій м'язів зв'язки сумки кришталика слабшають і кришталик набуває більш опуклу форму.

Від ступеня скорочення цього м'яза залежить і ступінь зміни кривизни кришталика.

Якщо знаходиться на далекій відстані предмет поступово наближати до ока, то на відстані 65 м починається акомодація. У міру подальшого наближення предмета до ока скиаскопічні зусилля зростають і на відстані 10 см виявляються вичерпаними. Таким чином, точка ближнього бачення буде перебувати на відстані 10 см. З віком еластичність кришталика поступово зменшується, а отже, змінюється і здатність до акомодації. Найближча точка ясного бачення у 10-річного знаходиться на відстані 7 см, у 20-річного - на відстані 10 см, у 25-річного - 12,5 см, у 35-річного - 17 см, у 45-річного - 33 см, у 60-річного - 1 м, у 70-річного - 5 м, у 75-річного здатність до акомодації майже втрачається і найближча точка ясного бачення відсувається в нескінченність.