Sự đi qua của một chùm sáng qua hệ thống quang học của mắt. Hệ thống quang học của mắt người


Tầm nhìn là kênh mà qua đó một người nhận được khoảng 70% tất cả dữ liệu về thế giới xung quanh anh ta. Và điều này chỉ có thể xảy ra vì thị giác của con người là một trong những hệ thống thị giác phức tạp và tuyệt vời nhất trên hành tinh của chúng ta. Nếu không có tầm nhìn, rất có thể chúng ta sẽ chỉ sống trong bóng tối.

Mắt người có cấu trúc hoàn hảo và cung cấp tầm nhìn không chỉ về màu sắc mà cả về không gian ba chiều và độ sắc nét cao nhất. Nó có khả năng thay đổi tiêu cự ngay lập tức ở nhiều khoảng cách khác nhau, điều chỉnh lượng ánh sáng tới, phân biệt giữa một số lượng lớn màu sắc và thậm chí nhiều sắc thái hơn, hiệu chỉnh quang sai cầu và sắc, v.v. Liên kết với bộ não của mắt là sáu cấp độ của võng mạc, trong đó ngay cả trước khi thông tin được gửi đến não, dữ liệu đã đi qua giai đoạn nén.

Nhưng tầm nhìn của chúng ta được sắp xếp như thế nào? Làm thế nào, bằng cách khuếch đại màu sắc phản chiếu từ các đối tượng, chúng ta chuyển đổi nó thành một hình ảnh? Nếu chúng ta suy nghĩ về nó một cách nghiêm túc, chúng ta có thể kết luận rằng thiết bị của hệ thống thị giác của con người được “nghĩ ra” đến từng chi tiết nhỏ nhất bởi Thiên nhiên đã tạo ra nó. Nếu bạn muốn tin rằng Đấng Tạo Hóa hoặc một Quyền lực cao hơn nào đó chịu trách nhiệm tạo ra con người, thì bạn có thể gán công lao này cho họ. Nhưng chúng ta đừng hiểu, mà hãy tiếp tục cuộc trò chuyện về thiết bị tầm nhìn.

Số lượng lớn các chi tiết

Cấu trúc của mắt và sinh lý của nó có thể được gọi là thực sự lý tưởng. Hãy tự suy nghĩ: cả hai mắt đều nằm trong các hốc xương của hộp sọ, giúp bảo vệ chúng khỏi mọi loại tổn thương, nhưng chúng nhô ra khỏi chúng chỉ để cung cấp tầm nhìn ngang rộng nhất có thể.

Khoảng cách mà hai mắt cách nhau tạo ra độ sâu không gian. Và bản thân nhãn cầu, như đã biết chắc chắn, có dạng hình cầu, nhờ đó chúng có thể xoay theo bốn hướng: trái, phải, lên và xuống. Nhưng mỗi chúng ta đều coi tất cả những điều này là điều hiển nhiên - ít người nghĩ đến điều gì sẽ xảy ra nếu mắt của chúng ta hình vuông hoặc hình tam giác hoặc chuyển động của chúng sẽ hỗn loạn - điều này sẽ khiến tầm nhìn bị hạn chế, hỗn loạn và không hiệu quả.

Vì vậy, cấu trúc của mắt cực kỳ phức tạp, nhưng đây chính xác là thứ giúp khoảng bốn chục thành phần khác nhau của nó có thể hoạt động. Và ngay cả khi không có một trong những yếu tố này, thì quá trình nhìn sẽ không còn được thực hiện như lẽ ra nó phải được thực hiện.

Để xem mức độ phức tạp của mắt, chúng tôi khuyên bạn nên chú ý đến hình bên dưới.

Hãy nói về cách quá trình nhận thức thị giác được thực hiện trong thực tế, những yếu tố nào của hệ thống thị giác có liên quan đến quá trình này và trách nhiệm của mỗi người trong số họ.

Ánh sáng đi qua

Khi ánh sáng đến gần mắt, các tia sáng va chạm với giác mạc (hay còn gọi là giác mạc). Độ trong suốt của giác mạc cho phép ánh sáng đi qua nó vào bề mặt bên trong của mắt. Nhân tiện, độ trong suốt là đặc điểm quan trọng nhất của giác mạc, và nó vẫn trong suốt là do một loại protein đặc biệt chứa trong nó ức chế sự phát triển của mạch máu - một quá trình xảy ra ở hầu hết mọi mô của cơ thể con người. Trong trường hợp giác mạc không trong suốt, các thành phần khác của hệ thống thị giác sẽ không thành vấn đề.

Trong số những thứ khác, giác mạc ngăn bụi bẩn và bất kỳ nguyên tố hóa học nào xâm nhập vào các khoang bên trong của mắt. Và độ cong của giác mạc cho phép nó khúc xạ ánh sáng và giúp thủy tinh thể hội tụ các tia sáng trên võng mạc.

Sau khi ánh sáng đi qua giác mạc, nó sẽ đi qua một lỗ nhỏ nằm ở giữa mống mắt. Mống mắt là một màng chắn tròn nằm trước thủy tinh thể, ngay sau giác mạc. Mống mắt cũng là yếu tố tạo nên màu mắt, và màu sắc phụ thuộc vào sắc tố chiếm ưu thế trong mống mắt. Lỗ trung tâm trên mống mắt là con ngươi quen thuộc với mỗi chúng ta. Kích thước của lỗ này có thể thay đổi để kiểm soát lượng ánh sáng đi vào mắt.

Kích thước của đồng tử sẽ thay đổi trực tiếp với mống mắt và điều này là do cấu trúc độc đáo của nó, bởi vì nó bao gồm hai loại mô cơ khác nhau (thậm chí ở đây còn có cơ!). Cơ đầu tiên là cơ tròn nén - nó nằm trong mống mắt theo hình tròn. Khi ánh sáng sáng, nó co lại, do đó đồng tử co lại, như thể bị cơ kéo vào trong. Cơ thứ hai đang mở rộng - nó nằm ở vị trí xuyên tâm, tức là dọc theo bán kính của mống mắt, có thể được so sánh với các nan hoa trong bánh xe. Trong ánh sáng tối, cơ thứ hai này co lại và mống mắt mở đồng tử.

Nhiều người vẫn gặp một số khó khăn khi cố gắng giải thích cách các yếu tố nêu trên của hệ thống thị giác của con người được hình thành, bởi vì ở bất kỳ dạng trung gian nào khác, tức là. ở bất kỳ giai đoạn tiến hóa nào, đơn giản là chúng không thể hoạt động được, nhưng một người nhìn thấy ngay từ khi bắt đầu tồn tại. Bí ẩn…

tập trung

Bỏ qua các giai đoạn trên, ánh sáng bắt đầu đi qua thấu kính phía sau mống mắt. Thấu kính là một phần tử quang học có hình dạng của một quả cầu thuôn dài lồi. Thủy tinh thể hoàn toàn nhẵn và trong suốt, không có mạch máu bên trong và nằm trong một túi đàn hồi.

Khi đi qua thấu kính, ánh sáng bị khúc xạ, sau đó nó được hội tụ vào hố võng mạc - nơi nhạy cảm nhất chứa số lượng tế bào cảm quang tối đa.

Điều quan trọng cần lưu ý là cấu trúc và thành phần độc đáo cung cấp cho giác mạc và thủy tinh thể công suất khúc xạ cao, đảm bảo độ dài tiêu cự ngắn. Và thật đáng ngạc nhiên làm sao khi một hệ thống phức tạp như vậy chỉ nằm gọn trong một nhãn cầu (hãy nghĩ xem một người sẽ trông như thế nào nếu chẳng hạn, cần có một mét để hội tụ các tia sáng phát ra từ các vật thể!).

Không kém phần thú vị là công suất khúc xạ kết hợp của hai yếu tố này (giác mạc và thủy tinh thể) tỷ lệ thuận với nhãn cầu, và điều này có thể được gọi một cách an toàn là một bằng chứng khác cho thấy hệ thống thị giác được tạo ra đơn giản là vượt trội, bởi vì. quá trình tập trung quá phức tạp để có thể nói là điều gì đó chỉ xảy ra thông qua các đột biến từng bước - các giai đoạn tiến hóa.

Nếu chúng ta đang nói về các vật thể nằm gần mắt (theo quy luật, khoảng cách dưới 6 mét được coi là gần), thì ở đây vẫn còn gây tò mò hơn, bởi vì trong tình huống này, sự khúc xạ của các tia sáng thậm chí còn mạnh hơn. Điều này được cung cấp bởi sự gia tăng độ cong của ống kính. Thấu kính được kết nối bằng các dải thể mi với cơ thể mi, bằng cách co lại, cho phép thấu kính có hình dạng lồi hơn, do đó làm tăng công suất khúc xạ của nó.

Và ở đây một lần nữa, không thể không nhắc đến cấu trúc phức tạp nhất của thấu kính: nó bao gồm nhiều sợi chỉ bao gồm các tế bào được kết nối với nhau và các dải mỏng nối nó với thể mi. Việc tập trung được thực hiện dưới sự kiểm soát của não cực kỳ nhanh chóng và hoàn toàn "tự động" - một người không thể thực hiện quá trình này một cách có ý thức.

Ý nghĩa của "phim"

Tập trung dẫn đến tập trung hình ảnh vào võng mạc, là một mô nhạy cảm với ánh sáng, nhiều lớp bao phủ mặt sau của nhãn cầu. Võng mạc chứa khoảng 137.000.000 tế bào cảm quang (để so sánh, có thể trích dẫn máy ảnh kỹ thuật số hiện đại, trong đó không có hơn 10.000.000 yếu tố cảm giác như vậy). Số lượng tế bào cảm quang khổng lồ như vậy là do chúng có mật độ cực kỳ dày đặc - khoảng 400.000 trên 1 mm².

Sẽ không thừa nếu trích dẫn ở đây những lời của nhà vi trùng học Alan L. Gillen, người đã nói trong cuốn sách "Cơ thể theo thiết kế" của mình về võng mạc như một kiệt tác của thiết kế kỹ thuật. Ông tin rằng võng mạc là thành phần tuyệt vời nhất của mắt, có thể so sánh với phim chụp ảnh. Võng mạc nhạy cảm với ánh sáng, nằm ở mặt sau của nhãn cầu, mỏng hơn nhiều so với giấy bóng kính (độ dày của nó không quá 0,2 mm) và nhạy hơn nhiều so với bất kỳ phim ảnh nhân tạo nào. Các ô của lớp độc đáo này có khả năng xử lý tới 10 tỷ photon, trong khi máy ảnh nhạy cảm nhất chỉ có thể xử lý vài nghìn trong số chúng. Nhưng điều tuyệt vời hơn nữa là mắt người có thể thu được một vài photon ngay cả trong bóng tối.

Tổng cộng, võng mạc bao gồm 10 lớp tế bào cảm quang, 6 lớp trong số đó là lớp tế bào nhạy cảm với ánh sáng. 2 loại tế bào cảm quang có hình dạng đặc biệt, đó là lý do tại sao chúng được gọi là hình nón và hình que. Các que cực kỳ nhạy cảm với ánh sáng và cung cấp cho mắt khả năng nhận thức đen trắng và tầm nhìn ban đêm. Ngược lại, hình nón không dễ tiếp nhận ánh sáng, nhưng có thể phân biệt màu sắc - công việc tối ưu của hình nón được ghi nhận vào ban ngày.

Nhờ hoạt động của các tế bào cảm quang, các tia sáng được biến đổi thành các phức hợp xung điện và gửi đến não với tốc độ cực cao, và bản thân các xung này đã vượt qua hơn một triệu sợi thần kinh trong một phần giây.

Sự giao tiếp của các tế bào cảm quang trong võng mạc rất phức tạp. Nón và que không được kết nối trực tiếp với não. Sau khi nhận được tín hiệu, chúng chuyển hướng tín hiệu đó đến các tế bào lưỡng cực và chúng chuyển hướng các tín hiệu đã được chúng xử lý đến các tế bào hạch, hơn một triệu sợi trục (tế bào thần kinh truyền xung thần kinh) tạo nên một dây thần kinh thị giác duy nhất, thông qua đó dữ liệu đi vào não.

Hai lớp tế bào thần kinh nội tạng, trước khi dữ liệu hình ảnh được gửi đến não, góp phần xử lý song song thông tin này bởi sáu cấp độ nhận thức nằm trong võng mạc của mắt. Điều này là cần thiết để hình ảnh được nhận dạng nhanh nhất có thể.

nhận thức não bộ

Sau khi thông tin hình ảnh được xử lý đi vào não, nó bắt đầu sắp xếp, xử lý và phân tích nó, đồng thời tạo thành một hình ảnh hoàn chỉnh từ dữ liệu riêng lẻ. Tất nhiên, vẫn còn nhiều điều chưa biết về hoạt động của bộ não con người, nhưng ngay cả những gì thế giới khoa học ngày nay có thể cung cấp cũng đủ để kinh ngạc.

Với sự trợ giúp của hai mắt, hai "bức tranh" về thế giới xung quanh một người được hình thành - một bức cho mỗi võng mạc. Cả hai "hình ảnh" đều được truyền đến não và trên thực tế, một người nhìn thấy hai hình ảnh cùng một lúc. Nhưng bằng cách nào?

Và đây là vấn đề: điểm võng mạc của một mắt khớp chính xác với điểm võng mạc của mắt kia, và điều này có nghĩa là cả hai hình ảnh khi đi vào não có thể chồng lên nhau và kết hợp với nhau để tạo thành một hình ảnh duy nhất. Thông tin nhận được bởi các tế bào cảm quang của mỗi mắt hội tụ trong vỏ thị giác của não, nơi một hình ảnh duy nhất xuất hiện.

Do hai mắt có thể có hình chiếu khác nhau nên có thể quan sát thấy một số điểm không nhất quán, nhưng bộ não sẽ so sánh và kết nối các hình ảnh theo cách mà một người không cảm thấy có bất kỳ sự mâu thuẫn nào. Không chỉ vậy, những điểm không nhất quán này có thể được sử dụng để đạt được cảm giác về chiều sâu không gian.

Như bạn đã biết, do hiện tượng khúc xạ ánh sáng, hình ảnh thị giác đi vào não ban đầu rất nhỏ và bị đảo ngược, nhưng “ở đầu ra” chúng ta nhận được hình ảnh mà chúng ta quen nhìn.

Ngoài ra, trong võng mạc, hình ảnh được não chia thành hai chiều dọc - thông qua một đường đi qua hố võng mạc. Phần bên trái của hình ảnh được chụp bằng cả hai mắt được chuyển hướng đến và phần bên phải được chuyển hướng sang trái. Do đó, mỗi bán cầu của người nhìn chỉ nhận được dữ liệu từ một phần của những gì anh ta nhìn thấy. Và một lần nữa - "ở đầu ra", chúng tôi có được một hình ảnh chắc chắn mà không có bất kỳ dấu vết nào của kết nối.

Sự phân tách hình ảnh và các đường dẫn quang học cực kỳ phức tạp giúp não nhìn thấy riêng biệt ở từng bán cầu của nó bằng cách sử dụng từng mắt. Điều này cho phép bạn tăng tốc độ xử lý luồng thông tin đến, đồng thời cung cấp tầm nhìn bằng một mắt, nếu đột nhiên một người vì lý do nào đó ngừng nhìn bằng mắt kia.

Có thể kết luận rằng não bộ, trong quá trình xử lý thông tin thị giác, sẽ loại bỏ các điểm "mù", các biến dạng do chuyển động vi mô của mắt, chớp mắt, góc nhìn, v.v., mang đến cho chủ nhân của nó một hình ảnh tổng thể đầy đủ về Được Quan sát.

Một yếu tố quan trọng khác của hệ thống thị giác là. Không thể coi thường tầm quan trọng của vấn đề này, bởi vì. để có thể sử dụng thị giác một cách chính xác, chúng ta phải có khả năng đảo mắt, nâng lên, hạ xuống, tóm lại là di chuyển mắt.

Tổng cộng, 6 cơ bên ngoài có thể được phân biệt kết nối với bề mặt bên ngoài của nhãn cầu. Các cơ này bao gồm 4 cơ thẳng (dưới, trên, bên và giữa) và 2 cơ xiên (dưới và trên).

Tại thời điểm bất kỳ cơ nào co lại, cơ đối diện với nó sẽ thư giãn - điều này đảm bảo chuyển động của mắt trơn tru (nếu không tất cả các chuyển động của mắt sẽ bị giật).

Khi đảo 2 mắt thì chuyển động của cả 12 cơ tự động thay đổi (6 cơ cho mỗi mắt). Và điều đáng chú ý là quá trình này diễn ra liên tục và được phối hợp rất tốt.

Theo bác sĩ nhãn khoa nổi tiếng Peter Jeni, việc kiểm soát và điều phối sự kết nối của các cơ quan và mô với hệ thống thần kinh trung ương thông qua các dây thần kinh (đây được gọi là sự bảo tồn) của tất cả 12 cơ mắt là một trong những quá trình phức tạp nhất xảy ra trong não. Nếu chúng ta thêm vào đó độ chính xác của việc chuyển hướng ánh mắt, độ mượt mà và đồng đều của các chuyển động, tốc độ mà mắt có thể xoay (và tổng cộng lên tới 700 ° mỗi giây) và kết hợp tất cả những điều này, chúng ta sẽ có được một con mắt di động đó thực sự là một hiện tượng về hiệu suất. Và thực tế là một người có hai mắt khiến nó thậm chí còn phức tạp hơn - với chuyển động đồng bộ của mắt, cần có sự bảo tồn cơ bắp giống nhau.

Các cơ xoay mắt khác với các cơ của bộ xương, vì chúng chúng được tạo thành từ nhiều sợi khác nhau và chúng được điều khiển bởi số lượng tế bào thần kinh thậm chí còn lớn hơn, nếu không thì độ chính xác của các chuyển động sẽ trở nên bất khả thi. Những cơ này cũng có thể được gọi là độc nhất vì chúng có thể co lại nhanh chóng và thực tế không bị mỏi.

Cho rằng mắt là một trong những cơ quan quan trọng nhất của cơ thể con người, nó cần được chăm sóc liên tục. Chính vì điều này mà "hệ thống làm sạch tích hợp", bao gồm lông mày, mí mắt, lông mi và tuyến lệ, được cung cấp, nếu bạn có thể gọi nó như vậy.

Với sự trợ giúp của tuyến lệ, một chất lỏng dính thường xuyên được tạo ra, di chuyển với tốc độ chậm xuống bề mặt ngoài của nhãn cầu. Chất lỏng này rửa sạch các mảnh vụn khác nhau (bụi, v.v.) khỏi giác mạc, sau đó nó đi vào ống lệ bên trong rồi chảy xuống ống mũi, được bài tiết ra khỏi cơ thể.

Nước mắt có chứa một chất kháng khuẩn rất mạnh giúp tiêu diệt virus và vi khuẩn. Mí mắt thực hiện chức năng của chất tẩy rửa kính - chúng làm sạch và giữ ẩm cho mắt do chớp mắt không chủ ý trong khoảng thời gian 10-15 giây. Cùng với mí mắt, lông mi cũng có tác dụng ngăn không cho rác rưởi, bụi bẩn, vi khuẩn,… lọt vào mắt.

Nếu mí mắt không hoàn thành chức năng của chúng, mắt của một người sẽ dần khô héo và đầy sẹo. Nếu không có ống dẫn nước mắt, mắt sẽ liên tục tràn ngập nước mắt. Nếu một người không chớp mắt, các mảnh vụn sẽ lọt vào mắt anh ta và thậm chí anh ta có thể bị mù. Toàn bộ "hệ thống làm sạch" phải bao gồm công việc của tất cả các yếu tố không có ngoại lệ, nếu không nó sẽ ngừng hoạt động.

Đôi mắt như một chỉ báo về tình trạng

Đôi mắt của một người có khả năng truyền tải nhiều thông tin trong quá trình anh ta tương tác với người khác và thế giới xung quanh. Đôi mắt có thể tỏa ra tình yêu thương, bừng cháy với sự tức giận, phản ánh niềm vui, sự sợ hãi hoặc lo lắng hoặc mệt mỏi. Đôi mắt cho thấy một người đang nhìn vào đâu, liệu anh ta có hứng thú với điều gì đó hay không.

Ví dụ, khi mọi người đảo mắt trong khi trò chuyện với ai đó, điều này có thể được hiểu theo một cách hoàn toàn khác so với cách nhìn hướng lên thông thường. Đôi mắt to ở trẻ em gây thích thú và dịu dàng ở người khác. Và trạng thái của học sinh phản ánh trạng thái ý thức của một người tại một thời điểm nhất định. Đôi mắt là một chỉ số của sự sống và cái chết, nếu chúng ta nói theo nghĩa toàn cầu. Có lẽ vì lý do này mà họ được gọi là "tấm gương" của tâm hồn.

Thay cho lời kết

Trong bài học này, chúng ta đã xem xét cấu trúc của hệ thống thị giác của con người. Đương nhiên, chúng tôi đã bỏ sót rất nhiều chi tiết (bản thân chủ đề này đã rất đồ sộ và việc đưa nó vào khuôn khổ của một bài học là một vấn đề), nhưng tuy nhiên chúng tôi đã cố gắng truyền tải tài liệu để bạn hiểu rõ về CÁCH người nhìn thấy.

Bạn không thể không nhận thấy rằng cả sự phức tạp và khả năng của mắt đều cho phép cơ quan này vượt qua cả những công nghệ hiện đại nhất và sự phát triển khoa học nhiều lần. Con mắt là một minh chứng rõ ràng về sự phức tạp của kỹ thuật trong một số lượng lớn các sắc thái.

Nhưng biết về cấu trúc của tầm nhìn, tất nhiên, là tốt và hữu ích, nhưng điều quan trọng nhất là biết làm thế nào tầm nhìn có thể được phục hồi. Thực tế là lối sống của một người, điều kiện anh ta sống và một số yếu tố khác (căng thẳng, di truyền, thói quen xấu, bệnh tật, v.v.) - tất cả những điều này thường góp phần khiến thị lực có thể xấu đi theo năm tháng, t .e. hệ thống thị giác bắt đầu thất bại.

Nhưng sự suy giảm thị lực trong hầu hết các trường hợp không phải là một quá trình không thể đảo ngược - nếu biết một số kỹ thuật nhất định, quá trình này có thể được đảo ngược và thị lực có thể được tạo ra, nếu không giống như trẻ sơ sinh (mặc dù điều này đôi khi có thể xảy ra), thì càng tốt. nhất có thể đối với mỗi cá nhân. Do đó, bài học tiếp theo của khóa học phát triển thị lực của chúng tôi sẽ dành cho các phương pháp phục hồi thị lực.

Nhìn tận gốc!

Kiểm tra kiến ​​thức của bạn

Nếu bạn muốn kiểm tra kiến ​​thức của mình về chủ đề của bài học này, bạn có thể làm một bài kiểm tra ngắn bao gồm một số câu hỏi. Chỉ có 1 lựa chọn có thể đúng cho mỗi câu hỏi. Sau khi bạn chọn một trong các phương án, hệ thống sẽ tự động chuyển sang câu hỏi tiếp theo. Điểm bạn nhận được bị ảnh hưởng bởi tính chính xác của câu trả lời và thời gian dành cho việc vượt qua. Xin lưu ý rằng mỗi lần các câu hỏi đều khác nhau và các tùy chọn được xáo trộn.

Chia các bộ phận của mắt (giác mạc, thủy tinh thể, thể thủy tinh) có khả năng khúc xạ các tia đi qua chúng. VỚI quan điểm vật lý mắt bản thân bạn một hệ quang học có khả năng thu và khúc xạ các tia.

khúc xạ sức mạnh của các bộ phận riêng lẻ (ống kính trong thiết bị nốt Rê) và toàn bộ hệ thống quang học của mắt được đo bằng diopters.

Dưới một điốp được hiểu là công suất khúc xạ của một thấu kính có tiêu cự là 1 mét Nếu công suất khúc xạ tăng, tiêu cự ngắn lạiđấu tranh. Từ đây kéo theo đó là một thấu kính có tiêu cự khoảng cách 50 cm sẽ có công suất khúc xạ là 2 diop (2 D).

Hệ thống quang học của mắt rất phức tạp. Chỉ cần chỉ ra rằng chỉ có một số môi trường khúc xạ và mỗi môi trường có công suất khúc xạ và đặc điểm cấu trúc riêng. Tất cả điều này làm cho việc nghiên cứu hệ thống quang học của mắt trở nên vô cùng khó khăn.

Cơm. Xây dựng một hình ảnh trong mắt (giải thích trong văn bản)

Đôi mắt thường được so sánh với một chiếc máy ảnh. Vai trò của máy ảnh được thực hiện bởi khoang mắt, được làm tối bởi màng đệm; Võng mạc là bộ phận cảm quang. Máy ảnh có một lỗ để lắp ống kính vào. Các tia sáng đi vào lỗ đi qua thấu kính, khúc xạ và rơi vào bức tường đối diện.

Hệ thống quang học của mắt là một hệ thống thu khúc xạ. Nó khúc xạ các tia đi qua nó và lại tập hợp chúng lại thành một điểm. Do đó, một hình ảnh thực sự của một đối tượng thực sự xuất hiện. Tuy nhiên, ảnh của vật trên võng mạc bị đảo chiều và thu nhỏ lại.

Để hiểu hiện tượng này, chúng ta hãy chuyển sang mắt sơ đồ. Cơm. đưa ra ý tưởng về đường đi của các tia sáng trong mắt và thu được ảnh ngược của một vật trên võng mạc. Chùm tia khởi hành từ điểm trên của vật, được biểu thị bằng chữ a, đi qua thấu kính, bị khúc xạ, đổi hướng và chiếm vị trí của điểm dưới trên võng mạc, được chỉ ra trong hình MỘT 1 Chùm tia từ điểm dưới của vật B khúc xạ rơi trên võng mạc là điểm trên trong 1 . Các tia từ tất cả các điểm rơi theo cùng một cách. Hệ quả là trên võng mạc thu được ảnh thật của vật nhưng bị đảo chiều và thu nhỏ.

Vì vậy, các tính toán cho thấy kích thước của các chữ cái trong cuốn sách này, nếu khi đọc nó cách mắt 20 cm, trên võng mạc sẽ là 0,2 mm. việc chúng ta nhìn thấy các vật thể không phải ở hình ảnh ngược (lộn ngược) của chúng mà ở dạng tự nhiên, có lẽ là do kinh nghiệm sống tích lũy được.

Một đứa trẻ trong những tháng đầu tiên sau khi sinh nhầm lẫn mặt trên và mặt dưới của đồ vật. Nếu một đứa trẻ như vậy được cho xem một ngọn nến đang cháy, đứa trẻ đang cố gắng lấy ngọn lửa,đưa tay ra không phải phía trên mà là phía dưới của ngọn nến. Bằng cách kiểm soát việc đọc của mắt bằng tay và các cơ quan cảm giác khác trong cuộc sống sau này, một người bắt đầu nhìn thấy các vật thể như chúng vốn có, mặc dù hình ảnh đảo ngược của chúng trên võng mạc.

Chỗ ở của mắt. Một người không thể đồng thời nhìn rõ các vật ở các khoảng cách khác nhau bằng mắt.

Để nhìn rõ một vật, điều cần thiết là các tia phát ra từ vật này phải được thu thập trên võng mạc. Chỉ khi tia ló rơi trên võng mạc thì ta mới nhìn rõ ảnh của vật.

Sự thích nghi của mắt để nhận được các hình ảnh riêng biệt của các vật thể ở các khoảng cách khác nhau được gọi là điều tiết.

Để có được một hình ảnh rõ ràng trong mọi trường hợping, cần phải thay đổi khoảng cách giữa thấu kính khúc xạ và bức tường phía sau của máy ảnh. Đây là cách máy ảnh hoạt động. Để có được hình ảnh rõ nét ở mặt sau của máy ảnh, hãy di chuyển ống kính ra sau hoặc phóng to. Theo nguyên tắc này, chỗ ở xảy ra ở cá. Ở họ, thủy tinh thể với sự trợ giúp của một thiết bị đặc biệt sẽ di chuyển ra xa hoặc tiếp cận thành sau của mắt.

Cơm. 2 SỰ THAY ĐỔI ĐỘ CONG CỦA ỐNG KÍNH TRONG GỒM 1 - thấu kính; 2 - túi đựng thấu kính; 3 - quá trình đường mật. Hình trên cùng là sự gia tăng độ cong của thấu kính. Dây chằng mi được thư giãn. Hình thấp hơn - độ cong của thủy tinh thể giảm, dây chằng mi giãn ra.

Tuy nhiên, cũng có thể thu được ảnh rõ nét nếu công suất khúc xạ của thấu kính thay đổi và điều này có thể thực hiện được bằng cách thay đổi độ cong của nó.

Theo nguyên tắc này, chỗ ở xảy ra ở người. Khi nhìn các vật ở các khoảng cách khác nhau, độ cong của thủy tinh thể thay đổi và do đó, điểm mà các tia hội tụ tiến lại gần hoặc di chuyển ra xa, mỗi lần rơi trên võng mạc. Khi một người xem xét các vật thể ở gần, thấu kính trở nên lồi hơn và khi xem xét các vật thể ở xa, nó trở nên phẳng hơn.

Độ cong của thấu kính thay đổi như thế nào? Ống kính nằm trong một túi trong suốt đặc biệt. Độ cong của thấu kính phụ thuộc vào mức độ căng của túi. Tròng kính có tính đàn hồi nên khi căng túi sẽ xẹp ra. Khi túi được thả lỏng, thấu kính do tính đàn hồi của nó sẽ có hình dạng lồi hơn (Hình 2). Sự thay đổi độ căng của túi xảy ra với sự trợ giúp của một cơ chứa hình tròn đặc biệt, nơi các dây chằng của viên nang được gắn vào.

Với sự co lại của các cơ điều tiết, các dây chằng của túi thấu kính yếu đi và thấu kính có hình dạng lồi hơn.

Mức độ thay đổi độ cong của thủy tinh thể cũng phụ thuộc vào mức độ co của cơ này.

Nếu một vật thể ở khoảng cách xa dần dần được đưa lại gần mắt, thì sự điều tiết bắt đầu ở khoảng cách 65 m. Khi đối tượng tiếp cận mắt xa hơn, các nỗ lực điều tiết tăng lên và ở khoảng cách 10 cm sẽ cạn kiệt. Như vậy, điểm nhìn gần sẽ cách mắt 10 cm, theo tuổi tác, độ đàn hồi của thủy tinh thể giảm dần, do đó khả năng điều tiết cũng thay đổi. Điểm nhìn rõ gần nhất đối với trẻ 10 tuổi là 7 cm, đối với trẻ 20 tuổi - ở khoảng cách 10 cm, đối với trẻ 25 tuổi - 12,5 cm, đối với 35 - tuổi - 17 cm, ở người 45 tuổi - 33 cm, ở người 60 tuổi - 1 m, ở người 70 tuổi - 5 m, ở người 75 tuổi. để chứa gần như bị mất và điểm gần nhất của tầm nhìn rõ ràng di chuyển đến vô cực.

Tầm nhìn là một quá trình sinh học xác định nhận thức về hình dạng, kích thước, màu sắc của các vật thể xung quanh chúng ta, định hướng giữa chúng. Có thể là do chức năng của bộ phân tích thị giác, bao gồm bộ máy nhận thức - mắt.

chức năng tầm nhìn không chỉ trong nhận thức về tia sáng. Chúng tôi sử dụng nó để đánh giá khoảng cách, khối lượng của các vật thể, nhận thức trực quan về thực tế xung quanh.

Mắt người - ảnh

Hiện tại, trong số tất cả các cơ quan cảm giác ở người, tải trọng lớn nhất rơi vào cơ quan thị giác. Điều này là do đọc, viết, xem truyền hình và các loại thông tin và công việc khác.

Cấu tạo của mắt người

Cơ quan thị giác bao gồm nhãn cầu và một bộ máy phụ trợ nằm trong hốc mắt - phần sâu của xương sọ mặt.

Cấu trúc của nhãn cầu

Nhãn cầu có hình dạng của một cơ thể hình cầu và bao gồm ba lớp vỏ:

  • Bên ngoài - xơ;
  • trung bình - mạch máu;
  • nội bộ - lưới.

Vỏ sợi bên ngoàiở phần sau, nó tạo thành protein, hoặc màng cứng, và ở phía trước, nó đi vào giác mạc có thể thấm ánh sáng.

màng đệm giữa Nó được gọi như vậy vì thực tế là nó rất giàu mạch máu. Nằm dưới màng cứng. Phần trước của lớp vỏ này hình thành mống mắt, hoặc mống mắt. Vì vậy, nó được gọi là vì màu sắc (màu của cầu vồng). Trong mống mắt là học sinh- lỗ tròn có khả năng thay đổi giá trị tùy thuộc vào cường độ chiếu sáng thông qua phản xạ bẩm sinh. Để làm được điều này, có những cơ trong mống mắt thu hẹp và mở rộng đồng tử.

Mống mắt hoạt động như một màng ngăn điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào bộ máy cảm quang và bảo vệ nó khỏi bị hư hại, giúp cơ quan thị giác quen với cường độ ánh sáng và bóng tối. Màng mạch tạo thành chất lỏng - độ ẩm của các khoang mắt.

Võng mạc bên trong, hoặc võng mạc- tiếp giáp với mặt sau của màng giữa (mạch máu). Bao gồm hai tấm: bên ngoài và bên trong. Tấm bên ngoài chứa sắc tố, tấm bên trong chứa các yếu tố cảm quang.


Võng mạc vạch đáy mắt. Nếu bạn nhìn nó từ một bên của con ngươi, thì có thể nhìn thấy một đốm tròn màu trắng ở phía dưới. Đây là nơi thoát ra của dây thần kinh thị giác. Không có các phần tử cảm quang và do đó không nhận thấy các tia sáng, nó được gọi là điểm mù. Bên cạnh nó là đốm vàng (macula). Đây là nơi có thị lực lớn nhất.

Trong lớp bên trong của võng mạc là các yếu tố nhạy cảm với ánh sáng - tế bào thị giác. Kết thúc của họ trông giống như thanh và hình nón. gậy chứa sắc tố thị giác - rhodopsin, hình nón- iodopsin. Hình que cảm nhận ánh sáng trong điều kiện chạng vạng và hình nón cảm nhận màu sắc trong ánh sáng đủ sáng.

Dãy ánh sáng đi qua mắt

Xét đường đi của các tia sáng xuyên qua bộ phận tạo nên bộ máy quang học của mắt. Đầu tiên, ánh sáng đi qua giác mạc, thủy dịch của khoang phía trước của mắt (giữa giác mạc và đồng tử), con ngươi, thủy tinh thể (ở dạng thấu kính hai mặt lồi), thể thủy tinh (dày, trong suốt). trung bình) và cuối cùng đi vào võng mạc.


Trong trường hợp các tia sáng đi qua phương tiện quang học của mắt không tập trung vào võng mạc, các dị thường về thị giác sẽ phát triển:

  • Nếu phía trước cô ấy - cận thị;
  • nếu phía sau - viễn thị.

Để cân bằng cận thị, người ta sử dụng thấu kính hai mặt lõm và viễn thị - thấu kính hai mặt lồi.

Như đã lưu ý, hình que và hình nón nằm trong võng mạc. Khi ánh sáng chiếu vào chúng, nó sẽ gây kích ứng: các quá trình quang hóa, điện, ion và enzym phức tạp xảy ra gây kích thích thần kinh - một tín hiệu. Nó đi qua dây thần kinh thị giác đến các trung tâm thị giác dưới vỏ não (quadrigemina, lao thị giác, v.v.). Sau đó, nó đi đến vỏ não của các thùy chẩm của não, nơi nó được coi là một cảm giác thị giác.

Toàn bộ phức hợp của hệ thống thần kinh, bao gồm cơ quan thụ cảm ánh sáng, dây thần kinh thị giác, trung tâm thị giác trong não, cấu thành bộ phận phân tích thị giác.

Cấu trúc của bộ máy phụ trợ của mắt


Ngoài nhãn cầu, một bộ máy phụ trợ cũng thuộc về mắt. Nó bao gồm mi mắt, sáu cơ cử động nhãn cầu. Mặt sau của mí mắt được bao phủ bởi một lớp vỏ - kết mạc, một phần đi vào nhãn cầu. Ngoài ra, bộ máy tuyến lệ thuộc về các cơ quan phụ trợ của mắt. Nó bao gồm tuyến lệ, ống dẫn lệ, túi lệ và ống dẫn lệ.

Tuyến lệ tiết ra một bí mật - nước mắt chứa lysozyme, có tác dụng bất lợi đối với vi sinh vật. Nó nằm trong hố của xương trán. 5-12 ống của nó mở vào khoảng trống giữa kết mạc và nhãn cầu ở góc ngoài của mắt. Làm ẩm bề mặt nhãn cầu, nước mắt chảy vào góc trong của mắt (mũi). Tại đây, chúng tập trung tại các lỗ của ống dẫn lệ, qua đó chúng đi vào túi lệ, cũng nằm ở góc trong của mắt.

Từ túi dọc theo ống lệ mũi, nước mắt được dẫn vào khoang mũi, dưới concha dưới (do đó, đôi khi bạn có thể nhận thấy nước mắt chảy ra từ mũi khi khóc).

Vệ sinh thị lực

Biết cách chảy nước mắt từ nơi hình thành - tuyến lệ - cho phép bạn thực hiện đúng kỹ năng vệ sinh như "lau" mắt. Đồng thời, chuyển động của tay bằng khăn ăn sạch (tốt nhất là vô trùng) nên hướng từ khóe mắt bên ngoài vào bên trong, “lau mắt về phía mũi”, hướng nước mắt chảy tự nhiên chứ không phải chống lại nó, do đó góp phần loại bỏ dị vật (bụi) trên bề mặt nhãn cầu.

Cơ quan thị giác phải được bảo vệ khỏi các dị vật và hư hỏng. Khi làm việc, nơi hình thành các hạt, mảnh vật liệu, phoi, nên sử dụng kính bảo vệ.

Nếu thị lực suy giảm, đừng ngần ngại và liên hệ với bác sĩ nhãn khoa, làm theo các khuyến nghị của ông ấy để tránh bệnh phát triển thêm. Cường độ ánh sáng tại nơi làm việc nên phụ thuộc vào loại công việc đang được thực hiện: càng thực hiện nhiều chuyển động tinh tế thì cường độ ánh sáng càng cao. Nó không nên sáng hoặc yếu, nhưng chính xác là thứ ít gây mỏi mắt nhất và góp phần làm việc hiệu quả.

Cách duy trì thị lực

Các tiêu chuẩn chiếu sáng đã được phát triển tùy thuộc vào mục đích của cơ sở, vào loại hoạt động. Lượng ánh sáng được xác định bằng một thiết bị đặc biệt - luxmeter. Kiểm soát tính chính xác của ánh sáng được thực hiện bởi dịch vụ y tế và vệ sinh và chính quyền của các tổ chức và doanh nghiệp.

Cần nhớ rằng ánh sáng rực rỡ đặc biệt góp phần làm giảm thị lực. Do đó, bạn nên tránh nhìn mà không có kính bảo vệ ánh sáng về phía các nguồn sáng, cả nhân tạo và tự nhiên.

Để ngăn ngừa suy giảm thị lực do mỏi mắt cao, phải tuân theo một số quy tắc nhất định:

  • Khi đọc và viết, cần có đủ ánh sáng đồng đều để không bị mỏi;
  • khoảng cách từ mắt đến đối tượng đọc, viết hoặc các vật dụng nhỏ mà bạn bận rộn nên khoảng 30-35cm;
  • các đồ vật mà bạn làm việc nên được đặt thuận tiện cho mắt;
  • Xem các chương trình TV cách màn hình không quá 1,5 mét. Trong trường hợp này, cần phải làm nổi bật căn phòng do nguồn sáng ẩn.

Tầm quan trọng không nhỏ đối với việc duy trì thị lực bình thường là chế độ ăn uống tăng cường nói chung, và đặc biệt là vitamin A, có nhiều trong các sản phẩm động vật, trong cà rốt, bí ngô.

Một lối sống được đo lường, bao gồm sự xen kẽ hợp lý giữa công việc và nghỉ ngơi, dinh dưỡng, loại bỏ các thói quen xấu, bao gồm hút thuốc và uống rượu, phần lớn góp phần vào việc duy trì thị lực và sức khỏe nói chung.

Các yêu cầu vệ sinh để bảo quản cơ quan thị giác rất phong phú và đa dạng đến mức không thể hạn chế những điều trên. Chúng có thể khác nhau tùy thuộc vào hoạt động công việc, chúng cần được làm rõ với bác sĩ và được thực hiện.

Mắt người là một thành tựu tiến hóa đáng chú ý và là một dụng cụ quang học tuyệt vời. Ngưỡng nhạy cảm của mắt gần với giới hạn lý thuyết do tính chất lượng tử của ánh sáng, cụ thể là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. Phạm vi cường độ mà mắt cảm nhận được là tiêu điểm có thể nhanh chóng di chuyển từ khoảng cách rất ngắn đến vô cực.
Mắt là một hệ thấu kính tạo thành ảnh thật ngược chiều trên một bề mặt nhạy cảm với ánh sáng. Nhãn cầu gần như hình cầu với đường kính khoảng 2,3 cm. Lớp vỏ bên ngoài của nó là một lớp mờ đục gần như xơ được gọi là củng mạc. Ánh sáng đi vào mắt qua giác mạc, là một màng trong suốt ở bề mặt ngoài của nhãn cầu. Ở trung tâm của giác mạc là một vòng màu - mống mắt (iris)đồng học sinhở giữa. Chúng hoạt động như một màng ngăn, điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào mắt.
thấu kính là một thấu kính bao gồm một vật liệu trong suốt dạng sợi. Hình dạng của nó, và do đó độ dài tiêu cự của nó, có thể được thay đổi bằng cơ bắp nhãn cầu. Khoảng trống giữa giác mạc và thủy tinh thể chứa đầy thủy dịch và được gọi là camera phía trước. Đằng sau thủy tinh thể là một chất giống như thạch trong suốt được gọi là cơ thể thủy tinh thể.
Bề mặt bên trong của nhãn cầu được bao phủ võng mạc, chứa nhiều tế bào thần kinh - cơ quan thụ cảm thị giác: gậy và nón, phản ứng với các kích thích thị giác bằng cách tạo ra tiềm năng sinh học. Vùng nhạy cảm nhất của võng mạc là đốm vàng, nơi chứa số lượng lớn nhất các thụ thể thị giác. Phần trung tâm của võng mạc chỉ chứa các tế bào hình nón dày đặc. Mắt xoay để xem đối tượng được nghiên cứu.

Cơm. 1. mắt người

Khúc xạ ở mắt

Mắt là tương đương quang học của một máy ảnh thông thường. Nó có một hệ thống thấu kính, hệ thống khẩu độ (đồng tử) và võng mạc mà hình ảnh được cố định trên đó.

Hệ thủy tinh thể của mắt được hình thành từ bốn môi trường khúc xạ: giác mạc, khoang chứa nước, thủy tinh thể, thể thủy tinh. Chỉ số khúc xạ của chúng không khác nhau đáng kể. Chúng là 1,38 đối với giác mạc, 1,33 đối với khoang nước, 1,40 đối với thủy tinh thể và 1,34 đối với thủy tinh thể (Hình 2).

Cơm. 2. Mắt là một hệ thống các phương tiện khúc xạ (các số là chiết suất)

Trong bốn bề mặt khúc xạ này, ánh sáng bị khúc xạ: 1) giữa không khí và bề mặt phía trước của giác mạc; 2) giữa mặt sau của giác mạc và khoang chứa nước; 3) giữa khoang chứa nước và bề mặt trước của thấu kính; 4) giữa mặt sau của thủy tinh thể và thể thủy tinh.
Sự khúc xạ mạnh nhất xảy ra ở bề mặt trước của giác mạc. Giác mạc có bán kính cong nhỏ và chiết suất của giác mạc khác nhất so với không khí.
Công suất khúc xạ của thủy tinh thể nhỏ hơn công suất khúc xạ của giác mạc. Nó chiếm khoảng một phần ba tổng công suất khúc xạ của hệ thống thấu kính mắt. Lý do cho sự khác biệt này là chất lỏng bao quanh thấu kính có chiết suất không khác biệt đáng kể so với chiết suất của thấu kính. Nếu thấu kính được lấy ra khỏi mắt, được bao quanh bởi không khí, nó có chiết suất gần gấp sáu lần so với trong mắt.

Ống kính thực hiện một chức năng rất quan trọng. Độ cong của nó có thể thay đổi, giúp lấy nét tốt vào các vật thể nằm ở các khoảng cách khác nhau so với mắt.

Giảm mắt

Mắt thu gọn là một mô hình đơn giản hóa của mắt thật. Nó đại diện cho hệ thống quang học của mắt người bình thường. Mắt thu nhỏ được thể hiện bằng một thấu kính duy nhất (một môi trường khúc xạ). Trong mắt thu nhỏ, tất cả các bề mặt khúc xạ của mắt thật được tính tổng đại số, tạo thành một bề mặt khúc xạ duy nhất.
Mắt giảm cho phép tính toán đơn giản. Tổng công suất khúc xạ của phương tiện là gần 59 diop khi thấu kính được cung cấp để nhìn các vật ở xa. Điểm trung tâm của mắt giảm nằm trước võng mạc 17 mm. Chùm tia từ một điểm bất kỳ của vật đến mắt thu nhỏ và đi qua điểm trung tâm mà không bị khúc xạ. Giống như một thấu kính thủy tinh tạo ra một hình ảnh trên một tờ giấy, hệ thống thấu kính của mắt sẽ tạo ra một hình ảnh trên võng mạc. Đây là ảnh thu nhỏ, thật, ngược chiều của vật. Bộ não hình thành nhận thức về một vật thể ở vị trí thẳng và có kích thước thực.

Chỗ ở

Để nhìn rõ một vật, điều cần thiết là sau khi các tia khúc xạ, một hình ảnh được hình thành trên võng mạc. Sự thay đổi công suất khúc xạ của mắt để tập trung các vật ở xa và gần được gọi là chỗ ở.
Điểm xa nhất mà mắt nhìn được gọi là điểm xa tầm nhìn - vô cực. Trong trường hợp này, các tia song song đi vào mắt được hội tụ trên võng mạc.
Đối tượng có thể nhìn thấy chi tiết khi nó được đặt càng gần mắt càng tốt. Khoảng cách tầm nhìn rõ ràng tối thiểu là khoảng 7 cm với tầm nhìn bình thường. Trong trường hợp này, bộ máy ăn ở ở trạng thái căng thẳng nhất.
Một điểm cách mắt 25 cm, được gọi là dấu chấm tầm nhìn tốt nhất, vì trong trường hợp này, tất cả các chi tiết của đối tượng đang được xem xét đều có thể phân biệt được mà không cần độ căng tối đa của bộ máy điều tiết, do đó mắt có thể không bị mỏi trong thời gian dài.
Nếu mắt tập trung vào một vật ở điểm cực cận thì nó phải điều chỉnh tiêu cự và tăng công suất khúc xạ. Quá trình này xảy ra bằng cách thay đổi hình dạng của thấu kính. Khi đưa một vật lại gần mắt, hình dạng của thấu kính thay đổi từ thấu kính lồi vừa phải thành thấu kính lồi.
Thủy tinh thể được hình thành bởi một chất giống như thạch dạng sợi. Nó được bao quanh bởi một lớp vỏ cứng, linh hoạt và có các dây chằng đặc biệt chạy từ mép thủy tinh thể đến bề mặt ngoài của nhãn cầu. Những dây chằng này liên tục căng thẳng. Hình dạng của thấu kính thay đổi cơ mắt. Sự co lại của cơ này làm giảm sức căng của bao thủy tinh thể, nó trở nên lồi hơn và do tính đàn hồi tự nhiên của bao, có dạng hình cầu. Ngược lại, khi cơ thể mi hoàn toàn thư giãn, công suất khúc xạ của thủy tinh thể yếu nhất. Mặt khác, khi cơ thể mi ở trạng thái co lại nhất, công suất khúc xạ của thủy tinh thể trở nên lớn nhất. Quá trình này được điều khiển bởi hệ thống thần kinh trung ương.

Cơm. 3. Chỗ ở trong mắt bình thường

viễn thị

Công suất khúc xạ của thủy tinh thể có thể tăng từ 20 diop lên 34 diop ở trẻ em. Chỗ ở trung bình là 14 diopters. Kết quả là, tổng công suất khúc xạ của mắt là gần 59 diop khi mắt được điều chỉnh để nhìn xa và 73 diop khi điều tiết tối đa.
Khi một người già đi, thủy tinh thể trở nên dày hơn và kém đàn hồi hơn. Do đó, khả năng thay đổi hình dạng của thủy tinh thể giảm dần theo tuổi tác. Sức mạnh của chỗ ở giảm từ 14 diop ở trẻ em xuống dưới 2 diop trong độ tuổi từ 45 đến 50 và trở thành 0 ở tuổi 70. Do đó, ống kính gần như không chứa. Sự xáo trộn nơi ở này được gọi là viễn thị tuổi già. Đôi mắt luôn tập trung ở một khoảng cách không đổi. Họ không thể chứa cả tầm nhìn gần và xa. Vì vậy, để nhìn rõ ở các khoảng cách khác nhau, người già phải đeo kính hai tròng có tiêu cự trên để nhìn xa và tiêu điểm dưới để nhìn gần.

tật khúc xạ

emmetropia . Người ta cho rằng mắt sẽ bình thường (emmetropic) nếu các tia sáng song song từ các vật thể ở xa hội tụ vào võng mạc với sự thư giãn hoàn toàn của cơ thể mi. Một con mắt như vậy nhìn rõ các vật ở xa khi cơ thể mi được thư giãn, nghĩa là không có chỗ ở. Khi tập trung các đối tượng ở khoảng cách gần, cơ thể mi co lại trong mắt, cung cấp một mức độ phù hợp.

Cơm. 4. Hiện tượng khúc xạ các tia sáng song song ở mắt người.

Hypermetropia (viễn thị). Hypermetropia còn được gọi là viễn thị. Đó là do kích thước nhỏ của nhãn cầu hoặc do khả năng khúc xạ yếu của hệ thống thấu kính của mắt. Trong những điều kiện như vậy, các tia sáng song song không bị hệ thống thấu kính của mắt khúc xạ đủ để đưa tiêu điểm (tương ứng là ảnh) tới võng mạc. Để khắc phục sự bất thường này, cơ thể mi phải co lại, làm tăng công suất khúc xạ của mắt. Do đó, một người nhìn xa có thể tập trung các vật ở xa trên võng mạc bằng cơ chế điều tiết. Để xem các đối tượng gần hơn, sức mạnh của chỗ ở là không đủ.
Với dự trữ chỗ ở nhỏ, một người nhìn xa thường không thể điều chỉnh mắt đủ để tập trung không chỉ các vật ở gần mà thậm chí cả các vật ở xa.
Để điều chỉnh tật viễn thị cần tăng công suất khúc xạ của mắt. Đối với điều này, các thấu kính lồi được sử dụng, bổ sung công suất khúc xạ cho công suất của hệ thống quang học của mắt.

cận thị . Ở người cận thị (hay cận thị), các tia sáng song song từ các vật thể ở xa được hội tụ trước võng mạc, mặc dù thực tế là cơ thể mi hoàn toàn thư giãn. Điều này xảy ra do nhãn cầu quá dài và cũng do công suất khúc xạ quá cao của hệ thống quang học của mắt.
Không có cơ chế nào mà mắt có thể làm giảm công suất khúc xạ của thủy tinh thể của nó ít hơn khả năng có thể khi thư giãn hoàn toàn cơ thể mi. Quá trình ăn ở dẫn đến suy giảm thị lực. Do đó, một người bị cận thị không thể tập trung các vật ở xa vào võng mạc. Hình ảnh chỉ có thể được tập trung nếu đối tượng đủ gần mắt. Do đó, một người bị cận thị có một điểm nhìn rõ ở xa bị hạn chế.
Biết rằng các tia đi qua thấu kính lõm bị khúc xạ. Nếu công suất khúc xạ của mắt quá cao, chẳng hạn như trong cận thị, đôi khi nó có thể bị triệt tiêu bởi một thấu kính lõm. Sử dụng kỹ thuật laser, cũng có thể điều chỉnh giác mạc phình ra quá mức.

loạn thị . Ở mắt loạn thị, bề mặt khúc xạ của giác mạc không phải là hình cầu mà là hình elip. Điều này là do giác mạc quá cong ở một trong các mặt phẳng của nó. Kết quả là, các tia sáng đi qua giác mạc trong một mặt phẳng không bị khúc xạ nhiều như các tia đi qua nó trong một mặt phẳng khác. Họ không đi vào trọng tâm. Loạn thị không thể được bù bằng mắt với sự trợ giúp của chỗ ở, nhưng nó có thể được sửa chữa bằng một thấu kính hình trụ, kính này sẽ sửa lỗi ở một trong các mặt phẳng.

Điều chỉnh dị tật quang học bằng kính áp tròng

Gần đây, kính áp tròng bằng nhựa đã được sử dụng để điều chỉnh các dị thường về thị lực. Chúng được đặt trên bề mặt trước của giác mạc và được cố định bằng một lớp nước mắt mỏng lấp đầy khoảng trống giữa kính áp tròng và giác mạc. Kính áp tròng cứng được làm từ nhựa cứng. Kích thước của chúng là 1 mm về độ dày và 1 cm trong đường kính. Ngoài ra còn có kính áp tròng mềm.
Kính áp tròng thay thế giác mạc như mặt ngoài của mắt và loại bỏ gần như hoàn toàn một phần công suất khúc xạ của mắt thường xảy ra ở bề mặt trước của giác mạc. Khi sử dụng kính áp tròng, bề mặt trước của giác mạc không đóng vai trò quan trọng đối với khúc xạ của mắt. Bề mặt trước của kính áp tròng bắt đầu đóng vai trò chính. Điều này đặc biệt quan trọng ở những người có giác mạc hình thành bất thường.
Một đặc điểm khác của kính áp tròng là khi chúng xoay theo mắt, chúng mang lại vùng nhìn rõ rộng hơn so với kính thông thường. Chúng cũng thân thiện với người dùng hơn đối với các nghệ sĩ, vận động viên và những người tương tự.

Thị lực

Khả năng nhìn rõ các chi tiết nhỏ của mắt người bị hạn chế. Mắt bình thường có thể phân biệt giữa các nguồn sáng điểm khác nhau nằm ở khoảng cách 25 giây cung. Nghĩa là, khi các tia sáng từ hai điểm riêng biệt đi vào mắt ở một góc giữa chúng lớn hơn 25 giây, thì chúng được coi là hai điểm. Không thể phân biệt được các chùm có ít góc tách hơn. Điều này có nghĩa là một người có thị lực bình thường có thể phân biệt hai điểm sáng ở khoảng cách 10 mét nếu chúng cách nhau 2 mm.

Cơm. 7. Thị lực cực đại đối với hai nguồn sáng điểm.

Sự hiện diện của giới hạn này được cung cấp bởi cấu trúc của võng mạc. Đường kính trung bình của các thụ thể trong võng mạc là gần 1,5 micromet. Một người bình thường có thể phân biệt giữa hai điểm riêng biệt nếu khoảng cách giữa chúng trong võng mạc là 2 micromet. Vì vậy, để phân biệt giữa hai vật thể nhỏ, chúng phải bắn hai hình nón khác nhau. Ít nhất một hình nón không được kích thích sẽ nằm giữa chúng.

Thủy tinh thể và thể thủy tinh. Sự kết hợp của chúng được gọi là bộ máy diopter. Trong điều kiện bình thường, các tia sáng bị khúc xạ (khúc xạ) khỏi mục tiêu thị giác bởi giác mạc và thủy tinh thể, do đó các tia này hội tụ trên võng mạc. Công suất khúc xạ của giác mạc (yếu tố khúc xạ chính của mắt) là 43 diop. Độ lồi của thấu kính có thể thay đổi và công suất khúc xạ của nó thay đổi trong khoảng từ 13 đến 26 diop. Do đó, thủy tinh thể cung cấp chỗ ở của nhãn cầu cho các vật thể ở khoảng cách gần hoặc xa. Ví dụ, khi các tia sáng từ một vật thể ở xa đi vào mắt bình thường (với cơ thể mi thư giãn), mục tiêu sẽ xuất hiện trên võng mạc đúng tiêu điểm. Nếu mắt hướng vào một vật thể gần đó, thì chúng sẽ hội tụ sau võng mạc (tức là hình ảnh trên đó bị mờ) cho đến khi điều tiết xảy ra. Cơ mi co lại, nới lỏng sự căng của các sợi cơ; độ cong của thấu kính tăng lên và kết quả là hình ảnh được hội tụ trên võng mạc.

Giác mạc và thủy tinh thể cùng nhau tạo nên một thấu kính lồi. Các tia sáng từ một vật thể đi qua điểm nút của thấu kính và tạo thành ảnh ngược chiều trên võng mạc, giống như trong máy ảnh. Võng mạc có thể được so sánh với phim ảnh vì cả hai đều thu được hình ảnh trực quan. Tuy nhiên, võng mạc phức tạp hơn nhiều. Nó xử lý một chuỗi hình ảnh liên tục, đồng thời gửi thông báo đến não về chuyển động của các đối tượng thị giác, các dấu hiệu đe dọa, sự thay đổi định kỳ về ánh sáng và bóng tối, và các dữ liệu trực quan khác về môi trường bên ngoài.

Mặc dù trục quang học của mắt người đi qua điểm nút của thủy tinh thể và điểm của võng mạc giữa hố mắt và đầu dây thần kinh thị giác (Hình 35.2), hệ thống vận nhãn hướng nhãn cầu đến vị trí của vật thể, được gọi là điểm cố định. Từ thời điểm này, một chùm ánh sáng đi qua điểm nút và được hội tụ trong hố mắt; do đó, nó chạy dọc theo trục thị giác. Các tia từ phần còn lại của vật thể hội tụ ở vùng võng mạc xung quanh hố mắt (Hình 35.5).

Sự hội tụ của các tia sáng trên võng mạc không chỉ phụ thuộc vào thủy tinh thể mà còn phụ thuộc vào mống mắt. Mống mắt đóng vai trò là màng chắn của máy ảnh và điều chỉnh không chỉ lượng ánh sáng đi vào mắt mà quan trọng hơn là độ sâu của trường thị giác và quang sai hình cầu của thấu kính. Khi đường kính đồng tử giảm, độ sâu của trường thị giác tăng lên và các tia sáng được hướng qua phần trung tâm của đồng tử, nơi quang sai hình cầu là tối thiểu. Những thay đổi về đường kính của đồng tử xảy ra tự động (tức là theo phản xạ) khi điều chỉnh (điều chỉnh) mắt để xem các vật ở gần. Do đó, trong quá trình đọc hoặc các hoạt động khác của mắt liên quan đến việc phân biệt các vật thể nhỏ, chất lượng hình ảnh được cải thiện nhờ hệ thống quang học của mắt.

Chất lượng hình ảnh bị ảnh hưởng bởi một yếu tố khác - tán xạ ánh sáng. Nó được giảm thiểu bằng cách hạn chế chùm ánh sáng, cũng như sự hấp thụ của nó bởi sắc tố của hắc mạc và lớp sắc tố của võng mạc. Về mặt này, con mắt lại giống như một chiếc máy ảnh. Ở đó, sự tán xạ ánh sáng cũng được ngăn chặn bằng cách hạn chế chùm tia và hấp thụ nó bằng lớp sơn đen bao phủ bề mặt bên trong của buồng.

Sự lấy nét của hình ảnh bị nhiễu nếu kích thước của đồng tử không phù hợp với công suất khúc xạ của thiết bị điốp. Với tật cận thị (cận thị), ảnh của vật ở xa hội tụ trước võng mạc chứ không đến được võng mạc (Hình 35.6). Các khiếm khuyết được sửa chữa bằng thấu kính lõm. Ngược lại, với chứng viễn thị (viễn thị), hình ảnh của các vật thể ở xa được hội tụ phía sau võng mạc. Để khắc phục sự cố, cần có thấu kính hội tụ (Hình 35.6). Đúng vậy, hình ảnh có thể được lấy nét tạm thời do điều tiết, nhưng các cơ thể mi bị mỏi và mắt bị mỏi. Với chứng loạn thị, sự bất đối xứng xảy ra giữa bán kính cong của bề mặt giác mạc hoặc thủy tinh thể (và đôi khi là võng mạc) trong các mặt phẳng khác nhau. Để hiệu chỉnh, các thấu kính có bán kính cong được chọn đặc biệt được sử dụng.

Độ đàn hồi của thủy tinh thể giảm dần theo tuổi tác. Giảm hiệu quả điều tiết khi nhìn vật ở gần (lão thị). Khi còn nhỏ, công suất khúc xạ của thủy tinh thể có thể thay đổi trong phạm vi rộng, lên tới 14 diop. Ở tuổi 40, phạm vi này giảm đi một nửa và sau 50 năm - lên tới 2 diop trở xuống. Điều chỉnh viễn thị bằng thấu kính hội tụ.