Меню Рубрики

Сообщение на тему очки глаз

У человека с хорошим, нормальным зрением глаз в ненапряженном состоянии собирает параллельные лучи в точке, лежащей на сетчатке глаза (рис. 98, а). Иначе обстоит дело у людей, страдающих близорукостью и дальнозоркостью.

Близорукость — это недостаток зрения, при котором параллельные лучи после преломления в глазу собираются не на сетчатке, а ближе к хрусталику (рис. 98, б). Изображения удаленных предметов поэтому оказываются на сетчатке нечеткими, расплывчатыми. Чтобы на сетчатке получилось резкое изображение, рассматриваемый предмет необходимо приблизить к глазу.

Расстояние наилучшего зрения для близорукого глаза меньше 25 см. Поэтому люди с подобным недостатком зрения вынуждены читать текст, располагая его близко к глазам.

Близорукость может быть обусловлена двумя причинами: 1) избыточной оптической силой глаза; 2) удлинением глаза вдоль его оптической оси. Развивается она обычно в школьные годы и связана, как правило, с продолжительным чтением или письмом, особенно при недостаточном освещении и неправильном расположении источника света.

Дальнозоркость — это недостаток зрения, при котором параллельные лучи после преломления в глазу сходятся под таким углом, что фокус оказывается расположенным не на сетчатке, а за ней (рис. 98, в). Изображения удаленных предметов на сетчатке при этом снова оказываются нечеткими, расплывчатыми.

Поскольку дальнозоркий глаз не способен сфокусировать на сетчатке даже параллельные лучи, то еще хуже он собирает расходящиеся лучи, идущие от близкорасположенных предметов. Поэтому дальнозоркие люди плохо видят и вдали, и вблизи.

Расстояние наилучшего зрения для дальнозоркого глаза больше 25 см. Люди с подобным недостатком зрения при чтении текста располагают его дальше от своих глаз. Этим и объясняется название «дальнозоркость».

Дальнозоркость может быть обусловлена либо понижением оптической силы глаза, либо уменьшением длины глаза вдоль его оптической оси.

Дальнозоркостью страдает большинство новорожденных, однако по мере роста ребенка глазное яблоко несколько увеличивается, и этот недостаток зрения исчезает. В пожилом возрасте у людей может развиться так называемая старческая дальнозоркость. Объясняется это тем, что мышцы, сжимающие хрусталик, с возрастом ослабевают, и способность аккомодации уменьшается. Этому же содействует и уплотнение хрусталика, постепенно теряющего способность сжиматься.

Близорукость и дальнозоркость исправляют (компенсируют) применением линз.

Первые очки появились в конце XIII в. Их изобретение стало великим благом для людей с недостатками зрения.

Какие же линзы следует применять в очках для исправления близорукости и дальнозоркости?

При близорукости изображение удаленного предмета получается внутри глаза перед сетчаткой. Чтобы оно отодвинулось от хрусталика и переместилось на сетчатку, следует применять очки с рассеивающими (вогнутыми) линзами (рис. 99, а). Такие линзы имеют отрицательную оптическую силу. Поэтому если врач-окулист выписывает пациенту очки, оптическая сила которых равна, например, –2 дптр, то это означает, что тот близорук.

При дальнозоркости все обстоит иначе. Теперь изображение оказывается за сетчаткой, и для его перемещения на нее применяют очки с собирающими (выпуклыми) линзами (рис. 99, б). Оптическая сила таких линз положительна. Поэтому выписывание очков, оптическая сила которых равна, например, +3 дптр, означает, что пациент дальнозорок.

. 1. Что такое близорукость? Какими причинами она обусловлена? С помощью каких линз исправляют близорукость? 2. Что такое дальнозоркость? Какими причинами она обусловлена? С помощью каких линз исправляют дальнозоркость? 3. В магазине в отделе «Оптика» имеются в продаже очки: +2 дптр, –0,25 дптр, –4 дптр, +1,5 дптр. Какие недостатки зрения исправляют эти очки? 4. Как изменяется расстояние наилучшего зрения у близоруких и дальнозорких людей?

источник

Глаз — орган зрения животных и человека. Глаз человека состоит из глазного яблока, соединенного зрительным нервом с головным мозгом, и вспомогательного аппарата (веки, слезные органы и мышцы, двигающие глазное яблоко).

Глазное яблоко (рис. 94) защищено плотной оболочкой, называемой склерой. Передняя (прозрачная) часть склеры 1 называется роговицей. Роговица является самой чувствительной наружной частью человеческого тела (даже самое легкое ее касание вызывает мгновенное рефлекторное смыкание век).

За роговицей расположена радужная оболочка 2, которая у людей может иметь разный цвет. Между роговицей и радужной оболочкой находится водянистая жидкость. В радужной оболочке есть небольшое отверстие — зрачок 3. Диаметр зрачка может изменяться от 2 до 8 мм, уменьшаясь на свету и увеличиваясь в темноте.

За зрачком расположено прозрачное тело, напоминающее двояковыпуклую линзу, — хрусталик 4. Снаружи он мягкий и почти студенистый, внутри более твердый и упругий. Хрусталик окружен мышцами 5, прикрепляющими его к склере.

За хрусталиком расположено стекловидное тело 6, представляющее собой бесцветную студенистую массу. Задняя часть склеры — глазное дно — покрыто сетчатой оболочкой (сетчаткой) 7. Она состоит из тончайших волокон, устилающих глазное дно и представляющих собой разветвленные окончания зрительного нерва.

Как возникают и воспринимаются глазом изображения различных предметов?

Свет, преломляясь в оптической системе глаза, которую образуют роговица, хрусталик и стекловидное тело, дает на сетчатке действительные, уменьшенные и обратные изображения рассматриваемых предметов (рис. 95). Попав на окончания зрительного нерва, из которых состоит сетчатка, свет раздражает эти окончания. По нервным волокнам эти раздражения передаются в мозг, и у человека появляется зрительное ощущение: он видит предметы.

Изображение предмета, возникающее на сетчатке глаза, является перевернутым. Первым, кто это доказал, построив ход лучей в оптической системе глаза, был И. Кеплер. Чтобы проверить этот вывод, французский ученый Р. Декарт (1596—1650) взял глаз быка и, соскоблив с его задней стенки непрозрачный слой, поместил в отверстии, проделанном в оконном ставне. И тут же на полупрозрачной стенке глазного дна он увидел перевернутое изображение картины, наблюдавшейся из окна.

Почему же тогда мы видим все предметы такими, как они есть, т. е. неперевернутыми? Дело в том, что процесс зрения непрерывно корректируется мозгом, получающим информацию не только через глаза, но и через другие органы чувств. В свое время английский поэт Уильям Блейк (1757—1827) очень верно подметил:

Посредством глаза, а не глазом
Смотреть на мир умеет разум.

В 1896 г. американский психолог Дж. Стреттон поставил на себе эксперимент. Он надел специальные очки, благодаря которым на сетчатке глаза изображения окружающих предметов оказывались не обратными, а прямыми. И что же? Мир в сознании Стреттона перевернулся. Все предметы он стал видеть вверх ногами. Из-за этого произошло рассогласование в работе глаз с другими органами чувств. У ученого появились симптомы морской болезни. В течение трех дней он ощущал тошноту. Однако на четвертые сутки организм стал приходить в норму, а на пятый день Стреттон стал чувствовать себя так же, как и до эксперимента. Мозг ученого освоился с новыми условиями работы, и все предметы он снова стал видеть прямыми. Но, когда он снял очки, все опять перевернулось. Уже через полтора часа зрение восстановилось, и он снова стал видеть нормально.

Любопытно, что подобная приспосабливаемость характерна лишь для человеческого мозга. Когда в одном из экспериментов переворачивающие очки надели обезьяне, то она получила такой психологический удар, что, сделав несколько неверных движений и упав, пришла в состояние, напоминающее кому. У нее стали угасать рефлексы, упало кровяное давление и дыхание стало частым и поверхностным. У человека ничего подобного не наблюдается.

Однако и человеческий мозг не всегда способен справиться с анализом изображения, получающегося на сетчатке глаза. В таких случаях возникают иллюзии зрения — наблюдаемый предмет нам кажется не таким, каков он есть на самом деле (рис. 96).

Есть еще одна особенность зрения, о которой нельзя не сказать. Известно, что при изменении расстояния от линзы до предмета меняется и расстояние до его изображения. Каким же образом на сетчатке сохраняется четкое изображение, когда мы переводим свой взгляд с удаленного предмета на более близкий?

Оказывается, те мышцы, которые прикреплены к хрусталику, способны изменять кривизну его поверхностей и тем самым оптическую силу глаза. Когда мы смотрим на далекие предметы, эти мышцы находятся в расслабленном состоянии и кривизна хрусталика оказывается сравнительно небольшой. При переводе взгляда на близлежащие предметы глазные мышцы сжимают хрусталик, и его кривизна, а следовательно, и оптическая сила увеличиваются.

Способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на более далеком расстоянии называется аккомодацией (от лат. accomodatio — приспособление). Благодаря аккомодации человеку удается фокусировать изображения различных предметов на одном и том же расстоянии от хрусталика — на сетчатке глаза.

Однако при очень близком расположении рассматриваемого предмета напряжение мышц, деформирующих хрусталик, усиливается, и работа глаза становится утомительной. Оптимальное расстояние при чтении и письме для нормального глаза составляет около 25 см. Это расстояние называют расстоянием ясного (или наилучшего) зрения.

Какое преимущество дает зрение двумя глазами?

Во-первых, именно благодаря наличию двух глаз мы можем различать, какой из предметов находится ближе, какой дальше от нас. Дело в том, что на сетчатках правого и левого глаза получаются отличающиеся друг от друга изображения (соответствующие взгляду на предмет как бы справа и слева). Чем ближе предмет, тем заметнее это различие. Оно и создает впечатление разницы в расстояниях. Эта же способность зрения позволяет видеть предмет объемным, а не плоским.

Во-вторых, благодаря наличию двух глаз увеличивается поле зрения. Поле зрения человека изображено на рисунке 97, а. Для сравнения рядом с ним показаны поля зрения лошади (рис. 97, в) и зайца (рис. 97, б). Глядя на эти рисунки, легко понять, почему хищникам так трудно подкрасться к этим животным, не выдав себя.

Зрение позволяет людям видеть друг друга. Возможно ли самому видеть, но для других быть невидимым? Впервые на этот вопрос попытался ответить в своем романе «Человек-невидимка» английский писатель Герберт Уэллс (1866—1946). Человек окажется невидимым после того, как его вещество станет прозрачным и обладающим той же оптической плотностью, что и окружающий воздух. Тогда отражения и преломления света на границе человеческого тела с воздухом не будет, и он превратится в невидимку. Так, например, толченое стекло, имеющее на воздухе вид белого порошка, тут же исчезает из виду, когда его помещают в воду — среду, обладающую примерно той же оптической плотностью, что и стекло.

В 1911 г. немецкий ученый Шпальтегольц пропитал препарат мертвой ткани животного специально приготовленной жидкостью, после чего поместил его в сосуд с такой же жидкостью Препарат стал невидимым.

Однако человек-невидимка должен быть невидимым на воздухе, а не в специально приготовленном растворе. А этого достигнуть не удается.

Но допустим, что человеку все-таки удастся стать прозрачным. Люди перестанут его видеть. А сможет ли он сам их видеть? Нет, ведь все его части, в том числе и глаза, перестанут преломлять световые лучи, и, следовательно, никакого изображения на сетчатке глаза возникать не будет. Кроме того, для формирования в сознании человека видимого образа световые лучи должны поглощаться сетчаткой, передавая ей свою энергию. Эта энергия необходима для возникновения сигналов, поступающих по зрительному нерву в мозг человека. Если же у человека-невидимки глаза станут совершенно прозрачными, то этого происходить не будет. А раз так, то он вообще перестанет видеть. Человек-невидимка будет слепым.

Герберт Уэллс не учел этого обстоятельства и потому наделил своего героя нормальным зрением, позволяющим ему, оставаясь незамеченным, терроризировать целый город.

. 1. Как устроен глаз человека? Какие его части образуют оптическую систему? 2. Охарактеризуйте изображение, возникающее на сетчатке глаза. 3. Как передается изображение предмета в мозг? Почему мы видим предметы прямыми, а не перевернутыми? 4. Почему, переводя взгляде близкого предмета на удаленный, мы продолжаем видеть его четкий образ? 5. Чему равно расстояние наилучшего зрения? 6. Какое преимущество дает зрение двумя глазами? 7. Почему человек-невидимка должен быть слепым?

источник

Глаз можно сравнить с техническим устройством, предназначенным для передачи изображений — фото- или кинокамерой, передающим устройством телевизионной системы.

Анатомически глазное яблоко человека представляет собой почти правильную сферу диаметром около 25 мм. Оно состоит из трех оболочек — наружной фиброзной, средней сосудистой и внутренней (сетчатки), которые окружают ядро глаза. Оно включает водянистую влагу, хрусталик и стекловидное тело.

В свою очереди, фиброзная оболочка состоит из непрозрачной части — склеры, охватывающей большую часть глазного яблока, и передней прозрачной части — роговицы. Роговица слегка возвышается над уровнем сферы глазного яблока, так как радиус ее кривизны меньше (около 8 мм), чем радиус склеры (около 12 мм).

В сосудистой оболочке выделяют три части: наибольшая по площади, собственно сосудистая, выстилает изнутри примерно 2/3 склеры. Спереди она переходит в более толстое ресничное (цилиарное) тело, а еще дальше кпереди, на уровне перехода склеры в роговицу, в радужку. Она представляет собой лежащую во внутриглазной жидкости круглую мембрану с отверстием в центре — зрачком. Радужка имеет две мышцы, одна из которых расширяет, а другая — сужает зрачок. Внутренняя оболочка глазного яблока— сетчатка — выстилает в виде тонкой пленки всю сосудистую оболочку от заднего полюса глаза до ресничного тела. Она является той оболочкой, на которой изображение формируется и преобразуется в нервный сигнал.

Клетки, в которых свет преобразуется в нервный импульс, называются фоторецепторами. Они бывают двух видов: палочки, которые чувствительны к слабому свету и возбуждаются при низкой освещенности; колбочки, которые чувствительны к перепадам освещенности при высоких ее значениях, обладают высокой разрешающей способностью и способностью воспринимать цвет.

Читайте также:  Скины по никам для пацанов с очками

Палочки рассредоточены по всей периферии сетчатки. В центральной ее части, занимающей задний полюс глазного яблока, расположены колбочки. Они заполняют особую зону сетчатки — овал размером примерно 3×2 мм. Эта зона называется желтым пятном. В центре его находится особо чувствительный к перепадам освещенности участок диаметром 0,3 мм — центральная ямка.

Центральная ямка обеспечивает способность к различению мелких деталей видимых предметов, т. е. остроту зрения. Острота зрения измеряется в десятичных дробях 0,1; 0,2. 1,0; 1,1; 1,2 и т. д. За норму, соответствующую остроте зрения 1,0, принимается такая различительная способность глаза, при которой две точки видны как раздельные, если угол между лучами, идущими от них в глаз, равен 1′.

При этом лучи от двух точек попадают как раз на две колбочки, между которыми расположена еще одна колбочка (невозбужденная). Острота зрения может быть гораздо выше, и это зависит от условий, в которых она исследуется. Но гипотеза двух несмежных колбочек не утратила своей силы.

Если угол между минимально различимыми точками равен 2′, то острота зрения равна 0,5, если 10′, то 0,1, и т. д. Иначе говоря, острота зрения равна обратной величине предельного угла различения, выраженного в минутах. Острота зрения — основная функция глаза, на которую ориентируются при подборе очков.

Внутренняя часть глазного яблока заполнена прозрачными внутриглазными средами: сегмент между роговицей и радужкой (передняя камера) заполнен водянистой влагой. Непосредственно за радужкой находится эластичное. плотное чечевицеобразное образование — хрусталик. Он подвешен к ресничному телу при помощи густой сети фиброзных тяжей, называемых ресничной (цинновой) связкой. Большая часть глазного яблока, находящаяся за хрусталиком, заполнена студнеобразной массой — стекловидным телом.

Роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело являются преломляющими свет средами. Вместе они образуют оптическую систему глаза.

Приближенно можно считать, что преломляющие поверхности роговицы и хрусталика сферичны и их оптические оси совпадают, т. е. глаз является системой центрированной.

Наиболее удачное описание оптической системы среднего нормального человеческого глаза принадлежит шведскому оптику Гулльстранду.

Предложены и более простые схемы оптической системы глаза, в которых имеется только одна преломляющая поверхность — передняя поверхность роговицы — и одна среда — усредненная внутриглазная субстанция. Показатели редуцированного глаза были рассчитаны советским офтальмологом В.К. Вербицким. Его основные характеристики: главная плоскость касается вершины роговицы, радиус кривизны роговицы составляет 6,82 мм, длина переднезадней оси — 23,4 мм, показатель преломления внутриглазной среды — 1,4, общая преломляющая сила глаза — 58,82 дптр.

Все эти характеристики относятся к среднему глазу. В действительности они значительно варьируют. Так, преломляющая сила роговицы колеблется в пределах 38—46 дптр, хрусталика — 15—23 дптр, общая преломляющая сила глаза — 52—71 дптр, длина оси глаза — 19—30 мм.

Как уже говорилось, глаз может быть сравним с прибором для передачи изображений, например с телевизионной передающей камерой — видиконом.

Как и технические оптические камеры, глаз снабжен устройством для наведения объектива на объект — глазодвигательным аппаратом — и регулирования резкости изображений предметов, находящихся на разном расстоянии,— аппаратом аккомодации.

Глазодвигательный аппарат включает наружные мышцы глаза — по 6 мышц в каждом глазу: внутреннюю, наружную, верхнюю и нижнюю прямые, верхнюю и нижнюю косые. Благодаря их согласованной работе глаз постоянно совершает поисковые движения и при появлении в поле зрения какого-либо нового объекта, привлекающего внимание, совершает поворот (скачок) таким образом, чтобы изображение этого объекта попало на центральную ямку.

источник

Специальные виды очков. 11

Нумерация очковых стекол. 16

Это должен знать каждый: очки — простейший оптический прибор, предназначенный для коррекции зрения. Очки состоят из оправы и линз. Очковые оправы бывают пластмассовыми, металлическими и комбинированными. По форме они могут быть симметричными, несимметричными, круглыми, без ободков и с ободками, с жесткими и эластичными заушниками (дужками). Оправа состоит из рамки, заушников, носовых упоров, шарниров, крепежных элементов.

До появления очков в качестве приборов, улучшающих зрение, использовались отдельные полированные кристаллы или куски стекла для одного глаза.

В далеком 1280 году капля застывшего стекла случайно привлекла внимание стекловара, который взял ее в руку и увидел, что она способна не только увеличивать предметы, но и вполне пригодна для исправления (коррекции) старческого зрения. Это был впервые документально зафиксированный прообраз очков.

Очки были изобретены, по-видимому, в Италии в XIII веке. Предполагаемый год изобретения — 1284, а создателем первых очков считается Сальвино Д’Армате, хотя документальных подтверждений этим данным нет. Первые документальные свидетельства существования очков относят к 1289 году.

23 февраля 1305 года во Флоренции брат-доминиканец Джордано да Ривалто упоминал в проповеди: «Не прошло и 20 лет с тех пор, как было открыто искусство изготовления очков, призванных улучшить зрение. Это одно из самых лучших и необходимых искусств в мире. Как мало времени прошло с тех пор, как было изобретено новое, никогда не существовавшее искусство. Я видел человека, первым создавшего очки, и я беседовал с ним».

Первое изображение очков содержится на фреске церкви Тревизо (Италия), сделанной в 1352 г. монахом Томмазо да Модена.

Фрагмент картины «Мадонна каноника ван дер Пале» (Муниципальная художественная галерея, Брюгге), Ван Эйк, 1436 г.

Первая попытка определить авторство изобретения сделана Карло Роберто Дати (1619—1676) из Флоренции с помощью Франческо Реди в работе «Очки, являются ли они изобретением древности или нет?», приписавший изобретение Алессандро Спина (? — 1313), монаху и учёному из Пизы. При этом предполагалось, что даже если очки были изобретены ранее неизвестным мастером, то поскольку Спина самостоятельно и только лишь по общему описанию воссоздал метод изготовления очков, слава изобретателя по праву принадлежит ему.

Начиная с 1300 года, в уставах гильдии венецианских стекольщиков часто упоминаются зрительные линзы, и рекомендуется уничтожать подделки хрусталя из бесцветного стекла, что свидетельствует о быстром вхождении очков в моду в Венеции.

Существует также версия о китайском происхождении очков, основанная на книге 1240 года «Разъяснение загадочных вещей», где говорится: «Когда старые люди чувствуют головокружение и их зрение портится, они надевают на глаза аи-таи и способны сосредоточиться, так как очертания букв приобретают чёткость». Однако позднейшие исследования показали, что эта цитата была вставлена в XV веке.

До XVI века пользовались очками только дальнозоркие, потом появились очки с вогнутыми стеклами для близоруких. Менялась также форма и манера носить очки.

В Китае очки стали известны предположительно в эпоху правления династии Мин (1368—1644), о чём может свидетельствовать отрывок, включенный в это время в книгу философа Чао Цзи Ку (XIII век) «Разъяснение загадочных вещей» (первые экземпляры книги относятся к 1240 году). В Китай очки попали из Европы через арабских и персидских купцов. Это можно предположить из летописи китайского двора (примерно 1410 г.), где упоминается, что король Малакки (королевство на Малазийском полуострове, активно посещаемое арабами и персами) преподнёс в дар императору десять очков.

Китайцы могут претендовать на первенство в изобретении дымчатых очков, изготовлявшихся из дымчатого кварца. Такие очки носили судьи, чтобы скрывать своё отношение к приговору во время его оглашения при дворе. Упоминаются Лью Чи в «Записях о часах досуга» (XII в.).

Для предотвращения сколов края линз стали оправлять ободками, сначала деревянными, а потом и роговыми. Потом мастера соединили ободка рукоятью со штифтом, наподобие ножниц, что хоть и не очень удобно, но все же позволило как-то закрепить линзы на носу. Идея привязать веревочку за ободки оправы и зацепить ее за ушами появилась только в XVI веке. Появление заушников (дужек) заставило задуматься о жестком соединении ободков по центру. Так у очков появилась переносица, и этим закончился процесс формирования основных элементов очковой оправы. Многочисленные вариации относились к разным культурам (например, веревочные завязки были применены раньше и использовались дольше на Востоке в силу строения лица тамошних жителей).

В XVII веке очками пользовался царь Алексей Михайлович, они были в серебряной оправе с линзами с диоптриями.

Лондонский оптик Эдвард Скарлетт в начале XVIII века добавил к очкам дужки. Первую промышленную партию (около 200 000) солнцезащитных очков современного типа заказал Наполеон для Египетской экспедиции (1798—1801). Он обязал каждого солдата носить затемнённые очки. Во время экспедиции были выявлены нарушители этого распоряжения, глаза которых были поражены катарактой и другими болезнями, вызванными непривычно ярким для «европейских» глаз светом.

Появились различные конструкции — монокль, пенсне.

Бенджамин Франклин изобрел бифокальные линзы которые в верхней части предназначены для дали, а в нижней — для работы вблизи.

Изобретение очков сделало людей с ослабленным зрением полноценными членами общества, и позволило значительно продлить активную жизнь человека. Потребность в этом была столь велика, что очки, по-видимому, были независимо изобретены сразу в нескольких местах во второй половине XIII века, и почти мгновенно (за несколько лет) распространились по Европе, а затем на Восток. Можно предположить, что отсутствие таких средств значительно тормозило развитие наук, искусств тонких ремесел в предыдущие века.

Сегодня мир изобилует популярными изложениями истории изобретения очков, споров, которые до сих пор ведутся об авторстве этого изобретения, и легенд, которыми эта история обросла.

Практически сразу очки стали не только прибором для коррекции зрения, но и средством имиджа и стиля человека, их носящего. В первую очередь был сделан акцент на оправах. Например, испанские гранды цепляли на нос как знак своего высокого положения оправы с линзами величиной с ладонь. Разумеется, это требовало от мастеров большой изобретательности в подборе материалов для изготовления таких оправ.

Имиджевая сторона разнообразия оправ усиливается с возрастанием количества людей, носящих очки. Сегодня многие надевают очки, чтобы продемонстрировать свое положение, обладая при этом стопроцентным зрением. Деловой женщине утром намного легче нацепить модную оправу, чем тщательно наносить макияж. Молодой специалист выглядит гораздо солиднее в строгих очках, внушая начальству доверие и уважение. А если вашего ребенка дразнят очкариком, просто скажите ему, сколько денег он носит на своем носу, и он будет ходить, высоко подняв голову.

Материалы для очковых оправ также эволюционировали, причем в каждой стране в соотвествии с местной культурой. Так, в отличие от Европы, где критериями были экономичность и простота обработки, на Востоке выбор был продиктован представлениями о магических свойствах материалов. Например, оправы изготавливались из черепахового панциря, поскольку черепаха, будучи долгожителем, должна была принести долголетие и носящему очки. Для линз часто использовались камни, считавшиеся священными, такие как горный хрусталь, прозрачные или дымчатые кварцы, аметисты и топазы. Очень часто эти линзы не корректировали зрение, а только защищали глаза, что подчеркивает статусную роль очков, которые могли носить только люди определенного ранга. Здесь нужно вспомнить, что традиционно император почитался как бог и солнце на земле, поэтому приближаться к нему придворные могли, только надев очки, как бы защищая глаза при встрече с божеством.

Очками со специальными линзами пользуются, когда параметры зрения отклоняются от нормы, независимо от того, относится ли отклонение к форме глазного яблока и преломляющих поверхностей, к преломляющей силе оптических средин, к изменению мышечной системы (косоглазие) или к изменению плотности и эластичности хрусталика и проч. Смотря по характеру этих уклонений, назначаются очки сферические (обыкновенные, перископические, франклиновские), цилиндрические, сфероцилиндрические, призматические, стенопические и цветные.

Современным продолжением развития бифокальных линз стали прогрессивные линзы — у них переход диоптрий заложен внутри линзы, внешняя поверхность остаётся гладкой, обеспечивая эстетический внешний вид очков.

Современные технологии позволяют производить очки, с высокой степенью точности подобранные под свойства глаза (до 0,1 D), а также сфероцилиндрические линзы для астигматического глаза (раньше, при вытачивании и полировке стеклянных линз выбор сочетаний сфера-цилиндр был очень ограничен, линзы были дорогие и тяжёлые).

Очки-«хамелеоны» — разновидность очков, в которых используются фотохромные линзы, позволяющие менять окраску (вызывать потемнение) стекла при воздействии на него ультрафиолетового излучения. Этим объясняется отсутствие потемнения «хамелеонов» в остеклённых помещениях, так как силикатное стекло практически не пропускает ультрафиолет.

Левое устройство удобнее для глаз. Такие очки называются франклиновскими, а также Verves à double foyer. — Если требуется попеременное частое рассматривание то далеких, то близких предметов, причем рассматривание вдаль не представляет затруднения для глаза, тогда пользуются пантоскопическими очками.

Стекло пантоскопических очков

В верхней их половине стекла или плоские, или вовсе отсутствуют, а в нижней стекла соответственного фокуса, для рассматривания вблизи.

Цилиндрические очки употребляются в случаях аномалии, известной под именем астигматизма.

Нередко глаз эмметропный не во всех направлениях симметричен около своей оси (асимметрия роговицы), а поэтому в различных меридианах фокусные расстояния различны, причем в двух меридианах, расположенных взаимно перпендикулярно, фокусные расстояния наибольший и наименьший. Эти меридианы называются главными. Такой случай аномалии рефракции называется правильным астигматизмом. Степень его определяется разностью между преломляющей силой в главных меридианах As = 1/F1 — 1/F2 — 1/F. Такую аномалию можно нейтрализовать, как доказал впервые в 30-х годах астроном Эри (Airy), цилиндрическими стеклами, выпуклым или вогнутым. В первом случае ось цилиндра стекла должна совпадать с меридианом, которому соответствует наибольшая рефракция, иначе говоря, наименьшее фокусное расстояние, во втором — ось цилиндра должна быть в главном меридиане, для которого рефракция наименьшая, а, след., f наибольшее. Каждый нормальный глаз до некоторой степени астигматичен — нередко As достигает 1/200 — 1/60. Это физиологический астигматизм, не нарушающий заметно отчетливости зрения. Но астигматизм больше 1/60 ведет уже к расстройствам зрения. Он-то и требует пособия цилиндрических стекол. В различных случаях астигматизм может быть смешан с миопией и гиперметропией.

Поэтому цилиндрические очковые стекла бывают следующих форм: 1) простые цилиндрические стекла выпуклые и вогнутые с одной плоской и одной цилиндрической или же с 2-мя цилиндрическими поверхностями с осями параллельными; означаются в практике по своей силе +1/F с (cylindrique); употребляются для исправления астигматизма эмметропного глаза; 2) бицилиндрические с одной выпуклой и одной вогнутой цилиндрическими поверхностями накрест расположенными — обозначаются 1/F1с 1/F2с и сфероцилиндрические означаются (обе поверхности или выпуклые или вогнутые). Этими формами стекол поправляют астигматизм, соединенный с миопией и гиперметропией. Стенопические очки устраиваются из непрозрачных стекол с узким прозрачным отверстием в форме полукруга или узкой щели, для ограничения проходящих в глаз лучей света. Они употребляются для улучшения зрения в тех случаях, когда лишь одна часть диоптрического аппарата глаз является прозрачной, для того, чтобы воспрепятствовать рассеянию световых лучей, проходящих сквозь непрозрачные части роговицы а также с целью задержать проникновение в глаз избытка лучей.

Призматические очки — это комбинация призматических и сферических стекол. Пользование ими указано Креке, Дондерсом и Грефе. Их применяют главным образом при страданиях глазных мышц (косоглазие) и при некоторых неправильностях рефракции.

Защитные очки предназначены для предотвращения механического, светового, термического или химического поражения глаз, а также от действия ветра, воды и пыли.

Очки для защиты глаз от механических повреждений чаще всего выполняют из прочной и вязкой пластмассы. Их применяют при работе с металлорежущим, деревообрабатывающим оборудованием, слесарным и садово-огородным инструментом.

Очки для защиты глаз от светового поражения имеют светофильтры. Их применяют при сварочных работах, при работах с яркими источниками света, при работах с лазерами, при наблюдениях за ядерными взрывами и пуском ракет. Спектральная характеристика светофильтра подбирается в зависимости от характеристик излучения. Так очки для сварочных работ практически полностью поглащают сине-фиолетовые и ультрафиолетовые лучи, доля которых в спекте излучения электрической дуги максимальна, но относительно хорошо пропускают красные и желтые лучи, что позволяет сварщику видеть нагретый металл. Очки для защиты от лазерного излучения могут иметь монохроматические фильтры.

Очки для защиты глаз от термического поражения задерживают тепловое излучение и поток горячих газов. Применяются при работе с нагретыми телами: в металлургическом производстве, при стеклодувных работах.

Очки для защиты глаз от химического поражения должны плотно прилегать к глазницами. Их материалы должны быть инертными к химическим реактивам, с которыми выполняется работа.

Для защиты глаз от воды также применяются очки, плотно прилегающие к глазницам. Применяются при плавании, а также при работе на палубе судна в штормовую погоду.

Первые солнцезащитные очки использовались жителями Крайнего Севера и представляли собой куски древесной коры и другие материалы (в том числе кости) с прорезанными в них узкими щелями для глаз.

Очки солнцезащитные, мужские

Цветные стекла служат для защиты глаз от слишком яркого света. Прежде употребляли зеленые стекла, но с тех пор, как оказалось, что они, пропуская самые яркие лучи спектра, меньше всего достигают цели, стали пользоваться серыми и синими стеклами. Серые дымчатые стекла поглощают все цветные лучи почти одинаково; синие стекла наиболее всего задерживают желтые и оранжевые лучи (наиболее яркие). Цветными делаются также сферические цилиндрические и призматические.

Пластиковые цветные линзы удобнее стеклянных и безопаснее их, особенно при активном отдыхе. Однако чаще всего в них применяют дешевые пластики, пропускающие ультрафиолетовое излучение. Такие очки солнцезащитными называть нельзя. Они усугубляют вредное воздействие ультрафиолетового излучения то есть причиняют глазу больший вред, чем их отсутствие вообще. Связан эффект усугубления с тем, что затемнение в видимой области приводит к расширению зрачка, а в расширенный зрачок соответственно проникнет большее количество ультрафиолетового излучения, чем в нерасширенный, без очков. В связи с этим, покупая солнцезащитные очки с пластиковыми линзами, нужно требовать проверки их эффективности в УФ диапазоне.

Очки водителя — специальные очки для вождения автомобиля. Их применение позволяет повысить комфорт водителя в условиях плохой видимости. Выпускают жёлтые и коричневые очки. Дополнительно с 2005 г. стали использовать поляризационные фильтры, уменьшающие эффект засветки от бликующего света, отражённого от неметаллических поверхностей (мокрая дорога, стеклянные и окрашенные поверхности автомобилей). Поляризационные очки водителя уменьшают блики, делая изображение более контрастным.

Принцип действия поляризационных очков основан на отсечении преимущественно поляризованного отражённого излучения. При езде на автомобиле отсекается излучение, отражённое от поверхности других автомобилей, а также от мокрой поверхности дорожного полотна. При ловле рыбы отсекается отражённое от поверхности воды излучение.

Дырчатые очки из тёмной пластмассы. Перфорированные очки

У северных народов существовали своеобразные «солнцезащитные очки», для предотвращения снежной слепоты. Оказалось, что такого типа дырчатые очки могут быть применены и для коррекции близорукости. Известно, что при наблюдении через небольшое отверстие (например, ирисовую диафрагму) чем меньше диаметр отверстия, тем больше глубина резкости. Человек может даже без хрусталика получать изображение приемлемого качества (см. камера-обскура). Перфорированные очки представляют собой набор маленьких отверстий в тёмной матрице. У этих очков есть недостаток — их нельзя носить постоянно, так как может ухудшиться бинокулярность зрения. Правильный режим ношения этих очков может способствовать расслаблению (отдыху) глазных мышц.

Выбирая очки для нейтрализации аномалий, нужно обращать внимание на то, сохраняется ли в глазе нормальная острота зрения и не нарушается ли бинокулярное зрение.

В большинстве случаев, глаза можно разделить на три группы:

Эмметропный — нормальный глаз, который без аккомодации собирает в фокус на сетчатке только лучи параллельные, видит отчетливо, без всякого напряжения, предметы, расположенные очень далеко от глаза. Только с приближением предмета вступает в свою роль аккомодирующая ресничная мышца, деятельность которой, однако, ограничивается некоторым пределом. Начиная с некоторого расстояния (различного для различного возраста) аккомодация прекращается. Таким образом, для каждого эмметропного нормального глаза существуют две точки, дальняя и ближайшая (punctum remotum и р. proximum), между которыми находящиеся предметы видны отчетливо.

Миопный — брахиметропный, близорукий глаз, который без аккомодации собирает в точку на сетчатке только расходящиеся лучи. Для параллельных лучей фокус лежит перед сетчаткой, следовательно, глаз не видит далеких предметов. Избыток рефракции миопного глаза сравнительно с рефракцией нормального глаза ограничивает для миопа расстояние между дальней и ближайшей точками только несколькими сантиметрами (60—5).

Гиперметропный — дальнозоркий глаз, который без аккомодации собирает в фокус на сетчатке только сходящиеся лучи, а от параллельных дает фокус позади сетчатки (в отрицательном пространстве). Только с помощью аккомодации гиперметропный глаз может собирать в фокусе параллельные, и даже расходящиеся лучи, идущие от предметов, расположенных перед глазом. Гиперметропный глаз имеет недостаточную рефракцию и, без аккомодации, вовсе не мог бы видеть отчетливо предметов, даже издали (не был бы дальнозорким). В этом легко убедиться, парализовав временно аккомодацию впрыскиванием в глаз атропина. Эмметропный глаз после известной операции катаракты (удаление) хрусталика, или после сдвига хрусталика в сторону от зрачка — становится сильно гиперметропным, ибо для глаза потеряна рефракция хрусталика. Поэтому можно сказать, что для гиперметропного глаза вследствие недостаточной рефракции punctum remotum в отрицательном пространстве позади сетчатки, a punctum proximum, хотя и перед глазом, но сравнительно далеко.

Назначение очков для амметропных глаз (миопного и гиперметропного) имеет своей целью нейтрализовать аномалии, то есть для миопного глаза расширить пространство между ближайшей и дальней точкой, отодвинув последнюю в бесконечность, а для гиперметропного глаза передвинуть дальнюю точку из отрицательного пространства в бесконечность перед глазами, не прибегая вовсе к помощи аккомодации. Поэтому для миопного глаза надо пользоваться стеклами рассеивающими (нейтрализующими избыток рефракции глаза); а для гиперметропного — собирательными стеклами, дополняющими своей рефракцией недостаточную рефракцию глаза. Фокусные расстояния таких очков должны равняться расстоянию punctum remotum до оптич. центра глаза или его узловой точки.

С давних пор нумерация очковых стекол велась по радиусу кривизны поверхностей и выражалась в дюймах. Но так как средний показатель преломления стекла, из которого приготовляли и приготовляют очковые стёкла = 3/2, точнее 1,53, а толщина стекол незначительна, то с небольшой погрешностью считали главное фокусное расстояние стекла равным радиусу кривизны. Таким образом под очковыми стеклами +36 и — 8 считали собирательные и рассеивательные стекла, с главными фокусными расстояниями (следовательно с радиусами кривизны) равными 36 дм и 8 дм. Эта дюймовая нумерация стекол в 1875 г., по постановлению международного медицинского конгресса в Брюсселе, заменена новой — метрической при следующем главном положении: означать номера стекол по оптической силе стекла = ± 1/f, где f фокусное расстояние, выраженное в метрах, причём силу стекла с f = 1 м стали называть диоптрией. Таким образом, стёклам с фокусными расстояниями 1/2 м, 1/3 м, 1/4 м должны соответствовать номера 2, 3 и т. д. (по их оптической силе, выраженной в диоптриях). Поэтому в современных наборах очковых стекол общепринята нумерация в диоптриях, но для перехода от старой дюймовой системы к новой принята в России достаточно приближенная формула DN = 40, где D номер по метрической системе в диоптриях, a N — по дюймовой. [Для французских наборов использовались французские дюймы: DN = 36.].

Сегодня мир изобилует популярными изложениями истории изобретения очков, споров, которые до сих пор ведутся об авторстве этого изобретения, и легенд, которыми эта история обросла.

Изобретение очков сделало людей с ослабленным зрением полноценными членами общества, и позволило значительно продлить активную жизнь человека.

1. Питер Джеймс, Ник Торп Древние изобретения = Ancient Inventions. — Мн.: ООО «Попурри», 1997. — 768 с.

источник

На рисунке 2.1. изображен разрез глазного яблокаи показаны основные детали глаза.


Рис. 2.1. Горизонтальный разрез правого глаза.

Глаз представляет собой шаровидное тело (глазное яблоко), почти полностью покрытое непрозрачной твердой оболочкой (склерой). В передней части глаза оболочка переходит в выпуклую и прозрачную роговицу. Склера и роговица обуславливают форму глаза, защищают его и служат местом крепления глазодвигательных мышц. Диаметр всего глазного яблока около 22-24 мм, масса 7-8 г.

Тонкая сосудистая пластинка (радужная оболочка) является диафрагмой, ограничивающей проходящий пучок лучей. Через отверстие в радужной оболочке (зрачок) свет проникает в глаз. В зависимости от величины падающего светового потока диаметр зрачка может изменяется от 1 до 8 мм.

Помимо сосудов радужная оболочка содержит большое количество пигментных клеток, в зависимости от их содержания и глубины залегания радужная оболочка имеет различный цвет. Когда в радужной оболочке нет никакого цветного вещества, то она кажется красной от крови, заключенной в пронизывающих ее кровеносных сосудах. В этом случае глаза плохо защищены от света и иногда страдают светобоязнью (альбинизмом), но в темноте превосходят по остроте зрения глаза с темной окраской.

Хрусталик представляет собой двояковыпуклую эластичную линзу, которая крепится на мышцах ресничного тела. Ресничное тело обеспечивает изменение формы хрусталика. Хрусталик разделяет внутреннюю поверхность глаза на две камеры: переднюю камеру, заполненную водянистой влагой, и заднюю камеру, заполненную стекловидным телом.

Внутренняя поверхность задней камеры покрыта сетчаткой, представляющей собой светочувствительный слой. Получаемое светочувствительными элементами сетчатки раздражение передается волокнам зрительного нерва и по ним достигает зрительных центров мозга. Между сетчаткой и склерой находится тонкая сосудистая оболочка, состоящая из сети кровеносных сосудов, питающих глаз.

Место входа зрительного нерва представляет собой слепое пятно. Немного выше расположено желтое пятно – участок наиболее ясного видения. Линия, проходящая через центр желтого пятна и центр хрусталика, называется зрительной осью. Она отклонена от оптической оси глаза на угол около 5°.

Поток излучения, отраженный от наблюдаемого предмета, проходит через оптическую систему глаза и фокусируется на внутренней поверхности глаза – сетчатой оболочке, образуя на ней обратное и уменьшенное изображение (мозг «переворачивает» обратное изображение, и оно воспринимается как прямое). Оптическую систему глаза составляют роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело (рис. 2.2). Особенностью этой системы является то, что последняя среда, проходимая светом непосредственно перед образованием изображения на сетчатке, обладает показателем преломления, отличным от единицы. Вследствие этого фокусные расстояния оптической системы глаза во внешнем пространстве (переднее фокусное расстояние) и внутри глаза (заднее фокусное расстояние) неодинаковы.


Рис. 2.2. Оптическая система глаза.

Преломление света в глазе происходит главным образом на его внешней поверхности – роговой оболочке, или роговице, а также на поверхностях хрусталика. Радужная оболочка определяет диаметр зрачка, величина которого может изменяться непроизвольным мышечным усилием от 1 до 8 мм.

Оптическая система глаза чрезвычайно сложна, поэтому при расчетах хода лучей обычно пользуются упрощенными, эквивалентными истинному глазу «схематическими глазами». В таблице 2.1 приведены данные для аккомодированного и не аккомодированного глаза.

Название: История очков и очковой оптики
Раздел: Рефераты по медицине
Тип: реферат Добавлен 03:54:24 21 декабря 2010 Похожие работы
Просмотров: 5779 Комментариев: 15 Оценило: 6 человек Средний балл: 4.2 Оценка: 4 Скачать
В состоянии покоя В состоянии наибольшей аккомодации
пов-ти радиус
кривизны
осевое
расстояние
показатель
преломления
радиус
кривизны
осевое
расстояние
показатель
преломления
1 7,7 0,5 1,376 7,7 0,5 1,376
2 6,8 3,1 1,336 6,8 2,7 1,336
3 10,0 3,6 1,386 5,33 4,0 1,386
4 -6,0 15 1,336 -5,33 15 1,336
Оптическая сила Оптическая сила

Таблица 2.1. Данные «схематического глаза».

Оптическая сила глаза вычисляется как обратное фокусное расстояние:

, (2.1)

где – заднее фокусное расстояние глаза, выраженное в метрах.

Аккомодация – это способность глаза приспосабливаться к четкому различению предметов, расположенных на разных расстояниях от глаза.

Аккомодация происходит путем изменения кривизны поверхностей хрусталика при помощи натяжения или расслабления ресничного тела. Когда ресничное тело натянуто, хрусталик растягивается и его радиусы кривизны увеличиваются. При уменьшении натяжения мышцы хрусталик под действием упругих сил увеличивает свою кривизну.

В свободном, ненапряженном состоянии нормального глаза на сетчатке получаются ясные изображения бесконечно удаленных предметов, а при наибольшей аккомодации видны самые близкие предметы.

Положение предмета, при котором создается резкое изображение на сетчатке для ненапряженного глаза, называют дальней точкой глаза.

Положение предмета, при котором создается резкое изображение на сетчатке при наибольшем возможном напряжении глаза, называют ближней точкой глаза.

При аккомодации глаза на бесконечность задний фокус совпадает с сетчаткой. При наибольшем напряжении на сетчатке получается изображение предмета, находящегося на расстоянии около 9 см (рис. 2.4).


а) дальняя точка

б) ближняя точка
Рис. 2.4. Изображение ближней и дальней точки.

Разность обратных величин расстояний между ближней и дальней точкой называют диапазоном аккомодации глаза (измеряется в дптр).

С возрастом способность глаза к аккомодации постепенно уменьшается. Скажем, в возрасте 20 лет для среднего глаза ближняя точка находится на расстоянии около 10 см (диапазон аккомодации 10 дптр), в 50 лет ближняя точка располагается на расстоянии уже около 40 см (диапазон аккомодации 2.5 дптр), а к 60 годам уходит на бесконечность, то есть аккомодация прекращается. Это явление называется возрастной дальнозоркостью или пресбиопией.

Расстояние наилучшего зрения – это расстояние, на котором нормальный глаз испытывает наименьшее напряжение при рассматривании деталей предмета.

В среднем расстояние наилучшего зрения составляет около 25-30 см, хотя для каждого человека оно может быть индивидуальным.

источник

  • Вы уже знаете, что большую часть информации об окружающем мире мы получаем благодаря зрению. Органом зрения человека являет­ся глаз — один из самых совершенных и вместе с тем простых опти­ческих приборов. Как же устроен глаз? Почему некоторые люди плохо видят и как скорректировать их зрение? Как с особенностями чело­веческого глаза связано производство мультипликационных фильмов?

1. Знакомимся со строением глаза

Глаз человека имеет шарообразную форму (рис. 3.66). Диаметр глаз­ного яблока около 2,5 см. Снаружи глаз покрыт плотной непрозрачной обо­лочкой — склерой. Передняя часть склеры переходит в прозрачную роговую оболочку — роговицу, которая действует как собирающая линза и обеспе­чивает 75 % способности глаза преломлять свет.

С внутренней стороны склера покрыта сосудистой оболочкой, состоящей из кровеносных сосудов, питающих глаз. В передней части глаза сосудистая обо­лочка переходит в радужную оболочку, которая неодинаково окрашена у разных людей. В радужной оболочке есть круглое отверстие — зрачок. Зрачок сужается в случае усиления интенсивности света и расширяется в случае ослабления.

Способность глаза приспосабливаться к различной яркости наблюдае­мых предметов называют адаптацией.

За зрачком расположен хрусталик, который представляет собой двояко­выпуклую линзу. Хрусталик благодаря скрепленным с ним мышцам может изменять свою кривизну, а следовательно, и оптическую силу.

Сосудистая оболочка с внутренней стороны глаза покрыта сетчаткой — разветвлениями светочувствительного нерва. Самая чувствительная часть сетчатки расположена прямо напротив зрачка и называется желтым пятном. Место, где зрительный нерв входит в глаз, невосприимчиво к свету, поэтому получило название слепого пятна. В получении изображения так­же принимает участие стекловидное тело — прозрачная студенистая мас­са, которая заполняет пространство между хрусталиком и сетчаткой. Свет, попадающий на поверхность глаза, преломляется в роговице, хрусталике и стекловидном теле. В результате на сетчатке получается действитель­ное, перевернутое, уменьшенное изображение предмета (рис. 3.67).

Рис. 3.67. Изображение, которое получается на сетчатке глаза, — действительное, перевернутое, уменьшенное

Рис. 3.68. В спокойном состоя­нии фокус оптической системы здорового глаза расположен на сетчатке. В этом случае на сетчат­ке образуется четкое изображе­ние удаленных предметов

2. Узнаем, почему человек видит как удаленные предметы, так и расположенные рядом

Если человек имеет хорошее зрение, он видит четкими как далеко, так и близко рас­положенные предметы. Это происходит потому, что в случае изменения расстояния до предме­та хрусталик глаза изменяет свою кривизну.

  • Способность хрусталика изменять свою кривиз­ну в случае изменения расстояния до рассмат­риваемого предмета, называют аккомодацией.

Если человек смотрит на довольно удален­ные предметы, в глаз попадают параллельные лучи — в этом случае глаз наиболее расслаблен. (Заметьте, что, задумавшись, человек смотрит как будто вдаль!) Чем ближе расположен пред­мет, тем сильнее напрягается глаз. Наименьшее расстояние, на котором глаз видит предмет, практически не напрягаясь, называют рассто­янием наилучшего зрения. Для людей с нор­мальным зрением это расстояние равно прибли­зительно 25 см. Именно на таком расстоянии человек с хорошим зрением читает книгу.


3. Выясняем, что такое близорукость и дальнозоркость и какие есть способы их коррекции

Чтобы лучше разобраться, что происхо­дит в оптической системе глаза в случае близо­рукости и дальнозоркости и как корректиру­ются эти недостатки зрения, представим такую ситуацию. Три человека, один из которых имеет нормальное зрение, у второго — близорукость, а у третьего — дальнозоркость, смотрят на одни и те же предметы, расположенные довольно да­леко,— например, на звезды. (В этом случае мы можем не принимать во внимание аккомода­цию, ведь глаза у всех троих расслаблены.)

У человека с нормальным зрением фокус оптической системы глаза в спокойном (нена­пряженном) состоянии расположен на сетчат­ке, т.е. параллельные лучи, попадающие в глаз, после преломления в оптической системе глаза собираются на сетчатке (рис. 3.68), и изобра­жение предметов на ней будет четким.

Иная ситуация у людей, имеющих близорукость или дальнозоркость. Близорукость — это недостаток зрения, в случае которого фокус оптической системы глаза в спокойном (нена­пряженном) состоянии расположен перед сет­чаткой (рис. 3.69, а). Это происходит потому, что в случае близорукости угол преломления светового пучка в оптической системе глаза оказывается большим, чем у человека с нор­мальным зрением. Поэтому изображение пред­метов на сетчатке будет нечетким, размытым.


Рис. 3.69 В случае близорукости в спокойном состоянии глаза фокус F оптической системы глаза расположен перед сетчат­кой (о). Изображение удаленных предметов на сетчатке получа­ется нечетким. Для коррекции близорукости используют очки с рассеивающими линзами (б)

Расстояние наилучшего зрения в случае близорукости меньше 25 см. Именно поэтому близорукий человек, чтобы рассмотреть пред­мет в руках, подносит его близко к глазам. Близорукость корректируется ношением очков с рассеивающими линзами (рис. 3.69, б).

Дальнозоркость — это недостаток зрения, в случае которого фокус оптической системы глаза в спокойном (ненапряженном) состоянии расположен за сетчаткой (рис. 3.70, а). Это про­исходит потому, что в случае дальнозоркости угол преломления светового пучка в оптической сис­теме глаза оказывается меньшим, чем у человека с нормальным зрением. Изображение предметов на сетчатке также будет нечетким, размытым.

Расстояние наилучшего зрения в случае даль­нозоркости больше, чем 25 см, поэтому, рассматривая предмет в руках, человек отодвигает его от глаз. Дальнозоркость корректируется ношением очков с собирающими линзами (рис. 3.70, б).

Рис. 3.70. В случае дальнозоркос­ти в спокойном состоянии глаза фокус F оптической системы глаза расположен за сетчаткой (о). Изоб­ражение удаленных предметов на сетчатке получается нечетким. Для коррекции дальнозоркости используют собирающие линзы (б)

4. Знакомимся с инерцией зрения

Если быстро перемещать в темноте «бенгальский огонь», то наблюда­тель увидит светящиеся фигуры, образованные «огневым контуром». Раз­ноцветные лампочки карусели во время быстрого вращения, сливаясь, об­разуют кольца. Наши глаза все время мигают, а поскольку эти движения довольно быстрые, мы не замечаем, что на определенный промежуток вре­мени предмет, на который мы смотрим, становится невидимым.

Все эти явления можно объяснить так называемой инерцией зрения. Суть в том, что после того как изображение предмета исчезает с сетчатки глаза (предмет убирают, перестают его освещать, заслоняют непрозрачным экраном и т. п.), зрительный образ, вызванный этим предметом, сохраняет­ся на протяжении 0,1 с.

Зрительную инерцию широко используют в анимационном кино. Кар­тинки на экране очень быстро (24 раза в секунду) сменяют друг друга, во время их смены экран не освещается, но зри­тель этого не замечает — он просто видит ряд чередующихся картинок. Таким образом на эк­ране создается иллюзия движения. (А теперь представьте, сколько картинок нужно нарисо­вать художникам, чтобы получить полнометражный мультипликационный фильм!)

На инерции зрения также базируется при­менение стробоскопа. (Стробоскоп представля­ет собой источник света, излучающий световые вспышки через определенные, очень малые промежутки времени.) Во время фотографиро­вания объектов, освещеннных стробоскопом, мы получаем стробоскопические фотографии (рис. 3.71).

Рис. 3.71 Стробоскопическая фотография гимнаста, выполняю­щего упражнения на перекладине

С точки зрения физики, глаз представляет собой оптическую систе­му, основными элементами которой являются роговица, хрусталик и стек­ловидное тело.

В результате преломления света в этой оптической системе на светочувст­вительной поверхности глазного дна — сетчатке — образуется уменьшен­ное, действительное, перевернутое изображение предмета.

Если оптическая система глаза собирает лучи перед сетчаткой, то изоб­ражение предмета на сетчатке будет размытым — такой дефект зрения называется близорукостью. Близорукость корректируют ношением очков с рассеивающими линзами.

Если оптическая система глаза слабо преломляет лучи, то продолжения лучей пересекаются за сетчаткой — такой дефект зрения называется даль­нозоркостью. Дальнозоркость корректируют ношением очков с собирающи­ми линзами.

После того как изображение предмета исчезает с сетчатки глаза, зри­тельный образ, вызванный этим предметом, сохраняется в сознании челове­ка на протяжении 0,1 с. Это свойство называют инерцией зрения.

1. Опишите строение человеческого глаза и назначение отдельных его элементов.

2. Какие характеристики имеет изображение, возникаю­щее на сетчатке глаза?

3. Как изменяется диаметр зрачка в случае уменьшения освещенности?

4. Почему человек с нормальным зрением может одинаково четко видеть как далеко, так и близко расположенные предметы?

5. Чему равно расстояние наилучшего зрения для челове­ка с нормальным зрением?

6. Какой дефект зрения называется близо­рукостью? Как его можно скорректировать?

7. Какой дефект зрения называется дальнозоркостью? Как его можно скорректировать?

8. Ка­кое свойство зрения называют инерцией зрения?

1. Почему кривизна хрусталика глаза рыбы большая, чем у человека?
2. Оптическая сила нормального глаза изменяется от 58,6 до 70,6 дптр. Определите, во сколько раз изменяется при этом фокусное расстоя­ние глаза.
3. На каком минимальном расстоянии от глаза следует расположить зеркальце, чтобы увидеть четкое изображение глаза?
4. Оптическая сила линз бабушкиных очков -2,5 дптр. Каково фокус­ное расстояние этих линз? Какой дефект зрения имеет бабушка?
5. Почему, чтобы лучше видеть, близорукий человек щурит глаза?
6. Почему даже в чистой воде человек без маски плохо видит?
7. Мальчик читает книгу, держа ее на расстоянии 20 см от глаз. Опре­делите оптическую силу линз, которые необходимы мальчику для чтения на расстоянии наилучшего зрения (при условии нормально­го зрения).

1. Предложите способ, с помощью которого можно определить, какой дефект зрения (близорукость или дальнозоркость) корректируют те или иные очки. Постарайтесь найти несколько разных очков (по­просите у домашних, соседей и т. д.) и убедитесь в правильности своего способа.

2. Проверьте на опыте свойство глаза изменять диаметр зрачка в за­висимости от освещенности рассматриваемого объекта. Для наблю­дения изменений диаметра зрачка воспользуйтесь зеркалом.

В конце прошлого века ученым удалось установить, что преломление светового луча, попадающего в глаз, различно в разных точках глаза из-за того, что поверх­ность роговицы не является идеально гладкой, а хрус­талик не является однородным (см. рисунок).

Для исправления зрения была предложена методика сглаживания поверхности роговицы с помощью лазерного излучения. Однако чтобы эта технология действитель­но заработала, надо было знать, какое именно количество вещества хрусталика следует удалить в конкретном месте, т. е. было необходимо измерить реальный профиль хрусталика. Тем не менее глаз не стоит спо­койно, а следовательно, надо было сделать это измерение очень быстро (за доли секунды).

В Германии, Японии, Испании и США началось неистовое соревнование ученых и инже­неров за создание такого измерительного прибора. Однако первый в мире рейтрейсинговый аберрометр был создан коллективом украинских ученых под руководством профессо­ра Василия Молебного.

Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. — X.: Издательство «Ранок», 2007. — 192 с.: ил.

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь — Образовательный форум.

источник