Trình tự truyền sóng ánh sáng qua các cấu trúc của mắt. máy phân tích hình ảnh


, 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 giác mạc và thủy tinh thể khúc xạ (khúc xạ) khỏi mục tiêu thị giác, do đó các tia sáng tập trung vào 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 khác nhau 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 ở xa đi vào mắt bình thường (với cơ mi thả lỏng), mục tiêu sẽ xuất hiện trên võng mạc ở tiêu điểm. Nếu mắt được hướng đến một vật ở gần, chúng sẽ hội tụ phía sau võng mạc (tức là hình ảnh trên đó bị mờ) cho đến khi xảy ra hiện tượng phù hợp. Cơ mi co lại, nới lỏng sức căng của các sợi cơ mi; độ cong của thủy tinh thể tăng lên và kết quả là hình ảnh được hội tụ trên võng mạc.

Giác mạc và thủy tinh thể kết hợp với nhau tạo thành một thấu kính lồi. Các tia sáng từ một vật đi qua điểm nút của thấu kính và tạo thành hình ảnh ngược trên võng mạc, 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 và cũng gửi thông điệp đến não về chuyển động của các đối tượng trực quan, các dấu hiệu đe dọa, sự thay đổi định kỳ của ánh sáng và bóng tối, và các dữ liệu hình ảnh 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 động nhãn cầu hướng nhãn cầu đến vị trí của vật thể, được gọi là điểm cố định. Từ điểm này, một chùm ánh sáng đi qua điểm nút và được hội tụ trong lỗ hổng; do đó, nó chạy dọc theo trục thị giác. Các tia từ phần còn lại của vật thể được hội tụ trong khu vực của võng mạc xung quanh fovea (Hình 35.5).

Sự hội tụ của các tia 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 không chỉ điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào mắt, mà quan trọng hơn là độ sâu của trường thị giác và quang sai cầu của ống 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 cầu là tối thiểu. Những thay đổi về đường kính của con ngươi xảy ra tự động (tức là theo phản xạ) khi điều chỉnh (điều chỉnh) mắt để quan sát các vật thể 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 bởi hệ thống quang học của mắt.

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

Tiêu điểm của hình ảnh bị nhiễu nếu kích thước của đồng tử không phù hợp với công suất khúc xạ của thiết bị đi-ốp. Với cận thị (cận thị), hình ảnh của các vật ở xa được hội tụ ở phía trước võng mạc, không chạm tới nó (Hình 35.6). Các khiếm khuyết được sửa chữa bằng thấu kính lõm. Ngược lại, với bệnh viễn thị (viễn thị), hình ảnh của các vật ở xa sẽ được hội tụ phía sau võng mạc. Để loại bỏ vấn đề này, cần có thấu kính lồi (Hình 35.6). Đúng, hình ảnh có thể được lấy nét tạm thời do chỗ ở, nhưng các cơ mi bị mỏi và mắt bị mỏi. Với loạn thị, sự không đối xứng xảy ra giữa bán kính cong của bề mặt giác mạc hoặc thủy tinh thể (và đôi khi cả võng mạc) trong các mặt phẳng khác nhau. Để hiệu chỉnh, các thấu kính có bán kính cong được lựa chọn đặc biệt được sử dụng.

Tính đàn hồi của thủy tinh thể giảm dần theo tuổi. Giảm hiệu quả của chỗ ở khi nhìn các vật ở gần (viễn thị). Ở độ tuổi trẻ, công suất khúc xạ của thủy tinh thể có thể thay đổi trong một phạm vi rộng, lên đến 14 diop. Đến tuổi 40, phạm vi này giảm đi một nửa và sau 50 năm - tối đa là 2 diop trở xuống. Điều chỉnh lão thị bằng thấu kính lồi.

Mắt người là một thành tựu tiến hóa đáng chú ý và là một công 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 sự nhiễu xạ ánh sáng. Phạm vi cường độ mà mắt cảm nhận được là, tiêu điểm có thể nhanh chóng di chuyển từ một khoảng cách rất ngắn đến vô cùng.
Mắt là một hệ thấu kính tạo thành ảnh thật ngược trên bề mặt nhạy sáng. Nhãn cầu gần như hình cầu với đường kính khoảng 2,3 cm. Vỏ ngoài của nó là một lớp mờ đục gần như dạng sợi được gọi là củng mạc. Ánh sáng đi vào mắt qua giác mạc, là một lớp màng trong suốt ở bề mặt ngoài của nhãn cầu. Ở trung tâm của giác mạc là một vòng màu - iris (mống mắt) co Học sinhở giữa. Chúng hoạt động giống như một màng chắn, điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào mắt.
ống 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 với cơ mi nhãn cầu. Khoảng không giữa giác mạc và thủy tinh thể chứa đầy thủy dịch và được gọi là camera phía trước. Phía sau ống kính là một chất trong suốt giống như thạch 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 - thụ thể thị giác: gậy và nón, phản ứng với các kích thích thị giác bằng cách tạo ra thông tin sinh học. Khu vực 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 đang được nghiên cứu.

Cơm. một. mắt người

Khúc xạ trong mắt

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

Hệ thống thấu kính của mắt được hình thành từ 4 phương tiện khúc xạ: giác mạc, thủy tinh thể, thủy tinh thể, thể thủy tinh. Chiết suất của chúng không khác nhau đáng kể. Chúng là 1,38 đối với giác mạc, 1,33 đối với khoang chứa nước, 1,40 đối với thủy tinh thể và 1,34 đối với thể thủy tinh (Hình 2).

Cơm. 2. Mắt như một hệ thống phương tiện khúc xạ (các con số là chỉ số khúc xạ)

Trong bốn bề mặt khúc xạ này, ánh sáng bị khúc xạ: 1) giữa không khí và bề mặt trước của giác mạc; 2) giữa bề 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 với không khí nhiều nhất.
Công suất khúc xạ của thủy tinh thể nhỏ hơn công suất của giác mạc. Nó chiếm khoảng một phần ba tổng công suất khúc xạ của hệ thống thấu kính mắt. Lý do của sự khác biệt này là các chất lỏng bao quanh thấu kính có chiết suất không khác nhiều so với chiết suất của thấu kính. Nếu bỏ thủy tinh thể ra khỏi mắt, có không khí bao quanh, thì nó có chiết suất lớn hơn gần sáu lần so với mắt.

Ống kính thực hiện một chức năng rất quan trọng. Độ cong của nó có thể thay đổi, giúp tập trung tốt vào các đối tượng nằm ở các khoảng cách khác nhau từ mắt.

Giảm mắt

Mắt giảm là một mô hình đơn giản của mắt thật. Nó đại diện cho hệ thống quang học của mắt người bình thường. Mắt giảm được biểu thị bằng một thấu kính duy nhất (một môi trường khúc xạ). Trong mắt giảm, tất cả các bề mặt khúc xạ của mắt thật được 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 ống kính được lắp để nhìn các vật ở xa. Điểm trung tâm của mắt giảm nằm trước võng mạc 17 milimét. Chùm tia từ một điểm bất kỳ của vật đến mắt bị suy giảm và đi qua điểm chính giữa không khúc xạ. Cũng giống như thấu kính thủy tinh tạo thành ảnh trên một tờ giấy, hệ thống thấu kính của mắt tạo thành ảnh trên võng mạc. Đây là hình ảnh thu nhỏ, thực, đảo ngược của vật thể. Bộ não hình thành nhận thức về một đối tượng ở vị trí thẳng và ở kích thước thực.

Chỗ ở

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

Cơm. 3. Chỗ ở trong mắt bình thường

Lão 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 diop. Kết quả là, tổng công suất khúc xạ của mắt là gần 59 diop khi mắt có khả năng nhìn xa, và 73 diop khi ở mức 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 một đứa trẻ xuống dưới 2 diop ở độ tuổi từ 45 đến 50 và trở thành 0 ở tuổi 70. Do đó, ống kính gần như không chứa được. Sự xáo trộn về chỗ ở này được gọi là lão thị viễn thị. Mắt luôn tập trung ở một khoảng cách không đổi. Chúng không thể đáp ứng cả tầm nhìn xa và gần. Vì vậy, để nhìn rõ ở nhiều khoảng cách khác nhau, người già phải đeo kính hai tròng với phân khúc trên tập trung cho tầm nhìn xa và phân khúc dưới tập trung cho tầm nhìn gần.

lỗi khúc xạ

emmetropia . Mắt được coi là bình thường (emmetropic) nếu các tia sáng song song từ các vật ở xa được hội tụ vào võng mạc với sự thư giãn hoàn toàn của cơ thể mi. Mắt như vậy nhìn rõ các vật ở xa khi cơ mi được thả lỏng, tức là không có chỗ ở. Khi tập trung các đối tượng trong khoảng cách gần, cơ mi co lại trong mắt, tạo ra một mức độ phù hợp.

Cơm. bốn. Sự khúc xạ của các tia sáng song song trong mắt người.

Hypermetropia (hyperopia). Hypermetropia còn được gọi là nhìn xa trông rộng. Đó là do kích thước nhỏ của nhãn cầu hoặc do công suất khúc xạ yếu của hệ thống thấu kính của mắt. Trong điều kiện đó, các tia sáng song song không bị hệ thấu kính của mắt khúc xạ đủ để đưa tiêu điểm (tương ứng là ảnh) đến võng mạc. Để khắc phục dị tật này, cơ thể mi phải co lại, làm tăng công suất khúc xạ của mắt. Do đó, một người nhìn xa có thể lấy nét các vật ở xa trên võng mạc bằng cơ chế lưu trú. Để nhìn thấy các vật thể gần hơn, sức mạnh của chỗ ở là không đủ.
Với một dự trữ nhỏ về chỗ ở, một người nhìn xa thường không thể điều khiển mắt đủ để tập trung không chỉ những vật ở gần, mà còn cả những vật ở xa.
Để chữa tật viễn thị, cần tăng công suất khúc xạ của mắt. Đối với điều này, thấu kính lồi được sử dụng, bổ sung công suất khúc xạ cho công suất của hệ thống quang học của mắt.

Cận thị . Trong bệnh cận thị (hay cận thị), các tia sáng song song từ các vật ở xa được hội tụ ở phía trước võng mạc, mặc dù thực tế là cơ thể mi hoàn toàn thả lỏng. 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 giảm công suất khúc xạ của thủy tinh thể xuống thấp hơn khả năng có thể xảy ra khi cơ thể mi được thư giãn hoàn toàn. Quá trình ăn ở dẫn đến suy giảm thị lực. Hậu quả là người bị cận thị không thể hội tụ các vật ở xa lên võng mạc. Hình ảnh chỉ có thể được lấy nét nếu đối tượng đủ gần với mắt. Vì vậy, một người bị cận thị có điểm nhìn xa hạn chế.
Biết rằng tia đi qua thấu kính lõm bị khúc xạ. Nếu công suất khúc xạ của mắt quá cao, như ở người cận thị, đôi khi nó có thể bị thấu kính lõm loại bỏ. Sử dụng kỹ thuật laser, cũng có thể chỉnh sửa giác mạc bị phồng quá mức.

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

Chỉnh sửa dị thường quang học bằng kính áp tròng

Gần đây, kính áp tròng bằng nhựa đã được sử dụng để điều chỉnh các dị tật về thị lực khác nhau. Chúng được đặt dựa vào bề mặt trước của giác mạc và được cố định bằng một lớp nước mắt mỏng lấp đầy không gian giữa kính áp tròng và giác mạc. Kính áp tròng cứng được làm từ nhựa cứng. Kích thước của chúng là 1 mmđộ dày và 1 cm theo đường kính. Ngoài ra còn có kính áp tròng mềm.
Kính áp tròng thay thế giác mạc như mặt ngoài của mắt và gần như triệt tiêu hoàn toàn phần công suất khúc xạ của mắt thường xảy ra trên bề mặt trước của giác mạc. Khi sử dụng kính áp tròng, bề mặt trước của giác mạc không đóng một vai trò đáng kể trong việc khúc xạ của mắt. Vai trò chính bắt đầu đóng vai trò bề mặt trước của kính áp tròng. 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 một vùng nhìn rõ ràng hơn so với kính thông thường. Chúng cũng thân thiện với người dùng hơn cho 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 được các nguồn sáng điểm khác nhau ở khoảng cách 25 giây cung tròn. Nghĩa là, khi tia sáng từ hai điểm riêng biệt đi vào mắt ở góc hơn 25 giây giữa chúng, chúng được coi là hai điểm. Không thể phân biệt được các tia có độ phân cách ít góc 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 xa 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 được hai điểm riêng biệt nếu khoảng cách giữa chúng trong võng mạc là 2 micromet. Như vậy, để phân biệt được hai vật nhỏ thì phải bắn ra hai hình nón khác nhau. Giữa chúng sẽ có ít nhất một hình nón chưa khai thác.

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 là sự khúc xạ (khúc xạ) khỏi mục tiêu thị giác bởi giác mạc và thủy tinh thể, do đó các tia sáng tập trung vào 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 khác nhau 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 ở xa đi vào mắt bình thường (với cơ mi thả lỏng), mục tiêu sẽ xuất hiện trên võng mạc ở tiêu điểm. Nếu mắt hướng đến một vật ở gần, chúng sẽ hội tụ phía sau võng mạc (tức là hình ảnh trên đó bị mờ) cho đến khi xảy ra hiện tượng phù hợp. Cơ mi co lại, nới lỏng sức căng của các sợi cơ mi; độ cong của thủy tinh thể tăng lên và kết quả là hình ảnh được hội tụ trên võng mạc.

Giác mạc và thủy tinh thể cùng tạo nên một thấu kính lồi. Các tia sáng từ một vật đi qua điểm nút của thấu kính và tạo thành hình ảnh ngược trên võng mạc, 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 và cũng gửi thông điệp đến não về chuyển động của các đối tượng trực quan, các dấu hiệu đe dọa, sự thay đổi định kỳ của ánh sáng và bóng tối, và các dữ liệu hình ảnh 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 động nhãn cầu hướng nhãn cầu đến vị trí của vật thể, được gọi là điểm cố định. Từ điểm này, một chùm ánh sáng đi qua điểm nút và được hội tụ trong lỗ hổng; do đó, nó chạy dọc theo trục thị giác. Các tia từ phần còn lại của vật thể được hội tụ trong vùng võng mạc xung quanh fovea (Hình 35.5).

Sự hội tụ của các tia 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 không chỉ điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào mắt, mà quan trọng hơn là độ sâu của trường thị giác và quang sai cầu của ống 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 cầu là tối thiểu. Những thay đổi về đường kính của con ngươi xảy ra tự động (tức là theo phản xạ) khi điều chỉnh (điều chỉnh) mắt để quan sát các vật thể 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 bởi hệ thống quang học của mắt.

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

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

Tính đàn hồi của thủy tinh thể giảm dần theo tuổi. Giảm hiệu quả của chỗ ở khi nhìn các vật ở gần (viễn thị). Ở độ tuổi trẻ, công suất khúc xạ của thủy tinh thể có thể thay đổi trong một phạm vi rộng, lên đến 14 diop. Đến tuổi 40, phạm vi này giảm đi một nửa và sau 50 năm - tối đa là 2 diop trở xuống. Điều chỉnh lão thị bằng thấu kính lồi.

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

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

Mắt người - ảnh

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

Cấu trúc của mắt người

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

Cấu trúc của nhãn cầu

Nhãn cầu có dạng hình cầu và bao gồm ba lớp vỏ:

  • Bên ngoài - dạng sợi;
  • trung bình - mạch máu;
  • nội - lưới.

Vỏ ngoài dạng sợiở phần sau, nó tạo thành một protein hay còn gọi là màng cứng, và phía trước nó đi vào giác mạc có thể thấm ánh sáng.

Màng mạch giữa Nó được gọi như vậy vì thực tế là nó rất giàu mạch máu. Nằm dưới củng mạc. Phần trước của lớp vỏ này hình thành mống mắt, hoặc mống mắt. Vì vậy, nó được gọi là vì màu sắc (màu sắc của cầu vồng). Trong mống mắt là Học sinh- một lỗ tròn có thể thay đổi giá trị của nó tùy thuộc vào cường độ chiếu sáng thông qua một phản xạ bẩm sinh. Để làm điều này, có các 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 nhạy cảm với ánh sáng và bảo vệ nó khỏi bị hư hại bằng cách điều chỉnh cơ quan thị giác với cường độ ánh sáng và bóng tối. Màng mạch tạo thành một chất lỏng - độ ẩm của các buồng 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. Lá bên ngoài chứa sắc tố, lá bên trong chứa các yếu tố nhạy cảm với ánh sáng.


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

Ở lớp bên trong của võng mạc là các yếu tố nhạy cảm với ánh sáng - các tế bào thị giác. Các đầu của chúng trông giống như hình que và hình nón. gậy chứa một sắc tố thị giác - rhodopsin, hình nón- iotopsin. Tế bào hình que cảm nhận ánh sáng trong điều kiện chạng vạng và tế bào hình nón nhận biết màu sắc trong điều kiện ánh sáng đủ sáng.

Trình tự truyền ánh sáng qua mắt

Hãy xem xét đường đi của tia sáng qua bộ phận cấu tạo nên bộ máy quang học của mắt. Đầu tiên, ánh sáng đi qua giác mạc, thủy dịch của buồng trước mắt (giữa giác mạc và đồng tử), đồng tử, 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 tật thị giác phát triển:

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

Để điều chỉnh độ cận thị, người ta sử dụng thấu kính hai mặt lõm và giảm cận thị - thấu kính hai mặt lồi.

Như đã lưu ý, các tế bào hình que và tế bào 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 (quadremium, ống lao thị giác, v.v.). Sau đó, nó đi đến vỏ não của thùy chẩm, nơi nó được coi là cảm giác thị giác.

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

Cấu trúc của bộ máy phụ của mắt


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

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

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

Vệ sinh thị giác

Biết cách thức chảy ra nước mắt từ những nơi hình thành - tuyến lệ - cho phép bạn thực hiện chính xác kỹ năng vệ sinh như “lau” mắt. Đồng thời, chuyển động của tay với khăn ăn sạch (tốt nhất là vô trùng) nên hướng từ khóe mắt ngoài vào trong, “lau mắt về phía mũi”, hướng về dòng chảy tự nhiên của nước mắt, và không 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 tổn thương. Khi làm việc, nơi hình thành các hạt, mảnh vỡ của vật liệu, các mảnh vụn, 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 bác sĩ để tránh bệnh phát triển thêm. Cường độ chiếu sáng tại nơi làm việc nên phụ thuộc vào loại công việc đang được thực hiện: các chuyển động càng tinh vi thì ánh sáng càng phải cường độ cao. Nó không được 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 hình hoạt động. Lượng ánh sáng được xác định bằng một thiết bị đặc biệt - lux kế. Việc kiểm soát độ chính xác của ánh sáng được thực hiện bởi dịch vụ y tế và vệ sinh và sự quản lý của các tổ chức và doanh nghiệp.

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

Để ngăn ngừa suy giảm thị lực do căng thẳng mắt, bạn phải tuân thủ các quy tắc nhất định:

  • Khi đọc và viết, cần có đủ ánh sáng đồng đều, từ đó không phát triển mệt 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 bạn làm việc phải được đặt ở vị trí 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.

Một điều quan trọng không nhỏ để duy trì thị lực bình thường là một 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 luân phiên hợp lý giữa công việc và nghỉ ngơi, dinh dưỡng, loại trừ các thói quen xấu, bao gồm hút thuốc và uống rượu, ở một mức độ lớn góp phần duy trì thị lực và sức khỏe nói chung.

Các yêu cầu vệ sinh đối với việc bảo quản cơ quan thị giác rất rộng rãi và đa dạng nên không thể hạn chế được các yêu cầu trên. Chúng có thể khác nhau tùy thuộc vào hoạt động công việc, chúng nên được làm rõ với bác sĩ và thực hiện.

Phần trước của mắt được gọi là giác mạc. Nó trong suốt (truyền ánh sáng) và lồi (khúc xạ ánh sáng).


Phía sau giác mạc là Mống mắt, ở trung tâm của nó có một lỗ - con ngươi. Mống mắt được tạo thành từ các cơ có thể thay đổi kích thước của đồng tử và do đó điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào mắt. Mống mắt có chứa sắc tố melanin, có tác dụng hấp thụ các tia cực tím có hại. Nếu có nhiều hắc tố thì mắt chuyển sang màu nâu, nếu lượng trung bình thì có màu xanh lục, nếu ít thì có màu xanh lam.


Sau con ngươi là thấu kính. Nó là một viên nang trong suốt chứa đầy chất lỏng. Do tính đàn hồi của chính nó, thủy tinh thể có xu hướng trở nên lồi, trong khi mắt tập trung vào các vật thể gần. Khi cơ thể mi được thả lỏng, các dây chằng giữ thủy tinh thể bị kéo căng và nó trở nên phẳng, mắt tập trung vào các vật ở xa. Đặc tính này của mắt được gọi là chỗ ở.


Phía sau ống kính là cơ thể thủy tinh thể lấp đầy nhãn cầu từ bên trong. Đây là thành phần thứ ba và cuối cùng của hệ thống khúc xạ của mắt (giác mạc - thủy tinh thể - cơ thể thủy tinh thể).


Nằm sau thể thủy tinh, ở mặt trong của nhãn cầu là võng mạc. Nó bao gồm các cơ quan thụ cảm thị giác - hình que và tế bào hình nón. Dưới tác động của ánh sáng, các cơ quan cảm thụ sẽ bị kích thích và truyền thông tin lên não. Các que này nằm chủ yếu ở ngoại vi võng mạc, chúng chỉ cho hình ảnh đen trắng, nhưng lại có đủ ánh sáng yếu (chúng có thể hoạt động vào lúc chạng vạng). Sắc tố thị giác của tế bào hình que là rhodopsin, một dẫn xuất của vitamin A. Các tế bào hình nón tập trung ở trung tâm võng mạc, chúng cho hình ảnh có màu sắc, cần ánh sáng chói. Có hai điểm trong võng mạc: màu vàng (nơi tập trung nhiều tế bào hình nón nhất, nơi có thị lực lớn nhất) và mù (không có thụ thể nào trong đó, dây thần kinh thị giác xuất phát từ nơi này).


Phía sau võng mạc (võng mạc của mắt, trong cùng) nằm ở màng mạch(vừa phải). Nó chứa các mạch máu nuôi mắt; ở phía trước, nó thay đổi thành mống mắt và cơ thể mi.


Phía sau màng mạch là albuginea che bên ngoài mắt. Nó thực hiện chức năng bảo vệ, trước mắt nó được biến đổi thành giác mạc.

Chọn một, phương án đúng nhất. Chức năng của đồng tử trong cơ thể con người là
1) hội tụ các tia sáng trên võng mạc
2) điều chỉnh quang thông
3) chuyển đổi kích thích ánh sáng thành kích thích thần kinh
4) nhận thức màu sắc

Câu trả lời


Chọn một, phương án đúng nhất. Một sắc tố đen hấp thụ ánh sáng nằm trong cơ quan thị giác của con người ở
1) điểm mù
2) màng mạch
3) vỏ protein
4) cơ thể thủy tinh thể

Câu trả lời


Chọn một, phương án đúng nhất. Năng lượng của tia sáng đi vào mắt gây hưng phấn thần kinh
1) trong ống kính
2) trong cơ thể thủy tinh thể
3) trong thụ thể thị giác
4) trong dây thần kinh thị giác

Câu trả lời


Chọn một, phương án đúng nhất. Phía sau đồng tử trong cơ quan thị giác của con người nằm ở
1) choroid
2) cơ thể thủy tinh thể
3) ống kính
4) võng mạc

Câu trả lời


1. Đặt đường đi của chùm sáng trong nhãn cầu
1) học sinh
2) cơ thể thủy tinh thể
3) võng mạc
4) ống kính

Câu trả lời


2. Thiết lập trình tự truyền tín hiệu ánh sáng đến các cơ quan thụ cảm thị giác. Viết ra dãy số tương ứng.
1) học sinh
2) ống kính
3) cơ thể thủy tinh thể
4) võng mạc
5) giác mạc

Câu trả lời


3. Thiết lập trình tự vị trí của các cấu trúc của nhãn cầu, bắt đầu từ giác mạc. Viết ra dãy số tương ứng.
1) tế bào thần kinh võng mạc
2) cơ thể thủy tinh thể
3) con ngươi trong màng sắc tố
4) tế bào hình que và tế bào nhạy cảm với ánh sáng
5) phần lồi trong suốt của albuginea

Câu trả lời


4. Thiết lập chuỗi tín hiệu đi qua hệ thống thị giác giác quan. Viết ra dãy số tương ứng.
1) thần kinh thị giác
2) võng mạc
3) cơ thể thủy tinh thể
4) ống kính
5) giác mạc
6) khu vực thị giác của vỏ não

Câu trả lời


5. Thiết lập trình tự các quá trình truyền chùm ánh sáng qua cơ quan thị giác và xung thần kinh trong máy phân tích thị giác. Viết ra dãy số tương ứng.
1) chuyển đổi chùm ánh sáng thành xung thần kinh trong võng mạc
2) phân tích thông tin
3) khúc xạ và hội tụ chùm ánh sáng của thấu kính
4) truyền xung thần kinh dọc theo dây thần kinh thị giác
5) sự truyền tia sáng qua giác mạc

Câu trả lời


Chọn một, phương án đúng nhất. Các thụ thể nhạy cảm với ánh sáng của mắt - hình que và tế bào hình nón - nằm trong vỏ
1) cầu vồng
2) chất đạm
3) mạch máu
4) lưới

Câu trả lời


1. Chọn ba phương án đúng: các cấu tạo khúc xạ của mắt bao gồm:
1) giác mạc
2) học sinh
3) ống kính
4) cơ thể thủy tinh thể
5) võng mạc
6) điểm vàng

Câu trả lời


2. Chọn ba câu trả lời đúng trong số sáu câu trả lời và viết ra các số mà chúng được chỉ ra. Hệ thống quang học của mắt bao gồm
1) ống kính
2) cơ thể thủy tinh thể
3) thần kinh thị giác
4) điểm vàng của võng mạc
5) giác mạc
6) albuginea

Câu trả lời



1. Chọn ba chú thích được dán nhãn chính xác cho hình "Cấu trúc của mắt". Viết ra các số mà chúng được chỉ ra.
1) giác mạc
2) cơ thể thủy tinh thể
3) mống mắt
4) thần kinh thị giác
5) ống kính
6) võng mạc

Câu trả lời



2. Chọn ba chú thích được dán nhãn chính xác cho bản vẽ “Cấu trúc của mắt”. Viết ra các số mà chúng được chỉ ra.
1) mống mắt
2) giác mạc
3) cơ thể thủy tinh thể
4) ống kính
5) võng mạc
6) thần kinh thị giác

Câu trả lời



3. Chọn ba chú thích được dán nhãn chính xác cho hình ảnh cho thấy cấu trúc bên trong của cơ quan thị giác. Viết ra các số mà chúng được chỉ ra.
1) học sinh
2) võng mạc
3) tế bào cảm quang
4) ống kính
5) màng cứng
6) điểm vàng

Câu trả lời



4. Chọn ba chú thích được dán nhãn chính xác cho hình vẽ, trong đó thể hiện cấu trúc của mắt người. Viết ra các số mà chúng được chỉ ra.
1) võng mạc
2) điểm mù
3) cơ thể thủy tinh thể
4) màng cứng
5) học sinh
6) giác mạc

Câu trả lời


Thiết lập sự tương ứng giữa các cơ quan thụ cảm thị giác và các đặc điểm của chúng: 1) tế bào hình nón, 2) hình que. Viết các số 1 và 2 theo đúng thứ tự.
A) cảm nhận màu sắc
B) hoạt động trong ánh sáng tốt
B) sắc tố thị giác rhodopsin
D) thực hiện tầm nhìn đen trắng
D) chứa sắc tố iotopsin
E) phân bố đều trên võng mạc

Câu trả lời


Chọn ba câu trả lời đúng trong số sáu câu trả lời và viết ra các số mà chúng được chỉ ra. Sự khác biệt giữa tầm nhìn ban ngày của con người và tầm nhìn lúc chạng vạng là
1) nón hoạt động
2) phân biệt màu sắc không được thực hiện
3) thị lực thấp
4) gậy hoạt động
5) phân biệt màu sắc được thực hiện
6) thị lực cao

Câu trả lời


Chọn một, phương án đúng nhất. Khi xem một vật thể, mắt của một người di chuyển liên tục, cung cấp
1) chống chói mắt
2) truyền xung động dọc theo dây thần kinh thị giác
3) hướng của tia sáng tới điểm vàng của võng mạc
4) nhận thức về kích thích thị giác

Câu trả lời


Chọn một, phương án đúng nhất. Thị lực của con người phụ thuộc vào trạng thái của võng mạc, vì nó chứa các tế bào nhạy cảm với ánh sáng, trong đó
1) vitamin A được hình thành
2) hình ảnh trực quan phát sinh
3) sắc tố đen hấp thụ tia sáng
4) các xung thần kinh được hình thành

Câu trả lời


Thiết lập sự tương ứng giữa các đặc điểm và màng của nhãn cầu: 1) protein, 2) mạch máu, 3) võng mạc. Viết ra các số 1-3 theo thứ tự tương ứng với các chữ cái.
A) chứa một số lớp tế bào thần kinh
B) chứa sắc tố trong tế bào
B) chứa giác mạc
D) chứa một mống mắt
D) bảo vệ nhãn cầu khỏi các tác động bên ngoài
E) chứa một điểm mù

Câu trả lời

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019