Sistem mata optik

Mata manusia adalah sistem optik yang kompleks yang terdiri daripada kornea, kelembapan ruang anterior, kanta dan vitreous. Kuasa biasan mata adalah bergantung kepada nilai jejari kelengkungan permukaan anterior kornea, anterior dan permukaan posterior kanta, jarak antara kornea dan indeks biasan kanta, humor akueus dan jenaka vitreous. Kuasa optik permukaan kornea posterior tidak mengambil kira, kerana indeks biasan tisu kebuk anterior kornea dan kelembapan adalah sama (seperti yang diketahui, pembiasan sinar hanya boleh dilakukan pada antara muka dengan indeks biasan yang berbeza).

Kita secara konvensional boleh mengandaikan bahawa permukaan refraksi mata adalah sfera dan paksi optik mereka bertepatan, iaitu, mata adalah sistem yang berpusat. Namun dalam kenyataannya, terdapat banyak kesilapan dalam sistem optik mata. Oleh itu, kornea adalah sfera hanya di zon pusat, indeks biasan lapisan luar kanta kurang daripada yang dalam, tahap pembiaran sinar dalam dua pesawat saling bertintang tidak sama. Di samping itu, ciri optik dalam mata yang berbeza berbeza dengan ketara, dan tidak mudah untuk menentukannya. Semua ini menjadikannya sukar untuk mengira pemalar optik mata.

Untuk menganggarkan kuasa refraktif sebarang sistem optik, unit konvensional digunakan - dioptry (disingkat - dptr). Kuasa kanta dengan panjang fokus utama 1 m diterima selama 1 jam. Diopter (D) adalah kebalikan dari jarak fokus (F):

D = 1 / F

Akibatnya, kanta dengan panjang fokus 0.5 m mempunyai kuasa biasan 2.0 diopters, 2 m -.. 0.5 D dan sebagainya kuasa biasan cembung (mengumpul) kanta ditunjukkan oleh tanda "campur" cekung (berselerak) - tanda " tolak ", dan kanta sendiri dipanggil positif dan negatif, masing-masing.

Ada teknik mudah yang boleh membezakan satu kanta positif dari lensa negatif. Untuk melakukan ini, kanta perlu diletakkan beberapa sentimeter dari mata dan memindahkannya, sebagai contoh, dalam arah mendatar. Apabila melihat objek melalui kanta positif, imejnya akan menggabungkan arah yang bertentangan dengan gerakan lensa, dan melalui kanta negatif, sebaliknya, dalam arah yang sama.

Bagi pengiraan yang berkaitan dengan sistem mata optik, skema yang disederhanakan dari sistem ini dicadangkan, berdasarkan nilai purata pemalar optik yang diperoleh apabila mengukur sejumlah besar mata.

Yang paling berjaya ialah mata yang dikurangkan secara skematik , yang dicadangkan oleh VK Verbitsky pada tahun 1928. Ciri utamanya: satah utama menyentuh puncak kornea; jejari kelengkungan 6.82 mm terakhir; panjang paksi anterior-posterior ialah 23.4 mm; jejari kelengkungan retina ialah 10.2 mm; indeks biasan medium intraocular ialah 1.4; jumlah kuasa refraktif ialah 58.82 D.

Seperti sistem optik lain, mata dicirikan oleh pelbagai penyimpangan (dari aberratio - sisihan Latin) - kecacatan dalam sistem optik mata, yang membawa kepada penurunan kualiti imej objek pada retina. Oleh kerana penyimpangan sfera, sinar yang berpunca dari sumber titik cahaya tidak dikumpulkan pada titik, tetapi di sesetengah zon pada paksi optik mata. Akibatnya, lingkaran penyebaran cahaya terbentuk di retina. Kedalaman zon ini untuk mata manusia "biasa" berkisar antara 0.5 hingga 1.0 Dpt.

Akibat penyimpangan kromatik, sinar gelombang pendek spektrum (biru-hijau) bersilang di mata pada jarak yang lebih kecil dari kornea daripada sinar gelombang gelombang panjang spektrum (merah). Selang antara fokus sinar ini di mata boleh mencapai 1.0 Dpt.

Hampir semua mata mempunyai satu lagi penyimpangan, kerana kekurangan sphericity yang ideal dari permukaan bias kornea dan kanta. Contohnya, asteriskian kornea dapat dihapuskan dengan menggunakan plat hipotesis yang, apabila diterapkan pada kornea, mengubah mata menjadi sistem sfera yang ideal. Ketiadaan sphericity membawa kepada pengedaran cahaya yang tidak sekata pada retina: titik bercahaya membentuk imej kompleks pada retina, di mana bidang pencahayaan maksimal dapat diperuntukkan. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, pengaruh penyimpangan ini terhadap ketajaman visual maksimum secara aktif dikaji, walaupun dalam mata "biasa" dengan tujuan untuk membetulkannya dan mencapai apa yang dipanggil super-vision (contohnya menggunakan laser).

[1], [2], [3], [4], [5]

Pembentukan sistem optik mata

Pertimbangan organ visi pelbagai haiwan dalam aspek ekologi membuktikan sifat penyesuaian pembiasan, iaitu pembentukan mata sebagai sistem optik yang menyediakan haiwan dengan orientasi visual yang optimum sesuai dengan ciri-ciri aktiviti dan habitatnya yang penting. Rupa-rupanya, ia tidak secara tidak sengaja, tetapi dari segi sejarah dan ekologi, hakikat bahawa seseorang itu ditonjolkan terutamanya oleh pembiasan, dekat dengan emmetropi, yang memberikan visi yang jelas mengenai objek yang jauh dan dekat selaras dengan pelbagai aktivitinya.

Diperhatikan dalam kebanyakan dewasa anggaran biasa pembiasan untuk Emetropia terpancar di dalam korelasi songsang tinggi antara komponen anatomi dan optik mata dalam perjalanan pertumbuhan cenderung untuk gabungan alat optik kuasa biasan lebih besar dengan paksi anterior-posterior yang lebih pendek, dan sebaliknya, kuasa biasan yang lebih rendah dengan paksi yang lebih lama. Oleh itu, pertumbuhan mata - adalah satu proses yang dikawal selia. Dengan meningkatkan mata perlu difahami tidak mudah untuk meningkatkan saiz dan mengarahkan pembentukan biji mata sebagai sistem optik kompleks di bawah pengaruh keadaan persekitaran dan faktor-faktor genetik dengan ciri-ciri tertentu dan individu.

Daripada dua komponen - anatomi dan optik, kombinasi yang menentukan pembiasan mata, anatomi (khususnya, saiz paksi anteroposterior) adalah lebih "mudah alih". Melaluinya, terutamanya, dan / mengawal selia pengaruh badan pada pembentukan pembiasan mata.

Telah ditubuhkan bahawa pada mata yang baru lahir, sebagai peraturan, mereka mempunyai pembiasan yang lemah. Apabila kanak-kanak berkembang, pembiasan meningkat: tahap hipermetropia berkurangan, hipermetropia yang lemah melangkah ke emmetropia dan juga menjadi miopia, dan mata emmetropik menjadi kelihatan pendek dalam beberapa kes.

Dalam tiga matlamat hidup anak pertama berlaku pertumbuhan mata intensif dan meningkatkan pembiasan kornea dan panjang paksi anteroposterior yang 5-7 tahun mencapai 22 mm, m. E. Kira-kira 95% daripada saiz mata manusia dewasa. Pertumbuhan bola mata berlangsung hingga 14-15 tahun. Pada usia ini, panjang paksi mata mendekati 23 mm, dan kuasa refraktif kornea ialah 43.0 Dpt.

Apabila mata tumbuh, variasi pembiasan klinikalnya berkurang: ia secara perlahan bertambah, iaitu, ia beralih ke arah emmetropia.

Pada tahun-tahun pertama kehidupan kanak-kanak, hyperopia adalah jenis pembiasan yang utama. Apabila usia semakin meningkat, kelaziman hyperopia berkurangan, dan pembiasan emmetropik dan peningkatan mendadak. Insiden miopia terutamanya meningkat dengan ketara, bermula dari 11 hingga 14 tahun, mencapai kira-kira 30% pada usia 19-25 tahun. Bahagian penglihatan dan emmetropia pada usia ini adalah kira-kira 30 dan 40%, masing-masing.

Walaupun indikator kuantitatif dari jenis tertentu pembiasan mata pada kanak-kanak, yang disebut oleh penulis yang berbeza, berbeza-beza dengan ketara, corak perubahan umum di dalam pembiasan mata dengan peningkatan usia.

Pada masa ini, percubaan sedang dibuat untuk membuktikan usia rata-rata pembiasan mata pada kanak-kanak dan menggunakan petunjuk ini untuk menyelesaikan masalah praktikal. Walau bagaimanapun, seperti analisis data statistik menunjukkan, perbezaan dalam magnitud pembiasan pada kanak-kanak pada usia yang sama adalah begitu penting bahawa norma tersebut hanya boleh bersyarat.

[6], [7], [8]