Медицинская академия

ЯГМА
Медицинская физика
лечебный факультет
Лекция № 4.
« Физика и биофизика зрения »
Составил:
2004 г.
Дигурова И.И.
Оптическая система глаза.
Глаз состоит из склеры (прочная белковая
оболочка), роговицы(n=1,15), сосуд. оболочки, радужной
оболочки, зрачка (круг.отвер.радужной оболочки).
Радужная оболочка и зрачок выполняют роль
диаграммы, регулирующей доступ света.
Хрусталик – прозрачное тело, природная
двояковыпуклая линза, n=1,4.
Кольцевая мышца охватывает хрусталик и может
изменить кривизну поверхности.
Перед камера – камера с водянистой массой (в
передней части глаза, n=1,33).
Зрительный нерв сетчатка состоит из нескольких
слоев рецепторных клеток.
Стекловидное тело – прозрачная студенистая
масса(n=1,33) – заполняет объем глаза м/у хрусталиком и
сетчаткой.
Желтое пятно – самое чувствительное место на
сетчатке.
Функции глаза:
- опорно-механическая;
- светопреломление и светопередача;
- светорегулирование;
- световосприимчивость.
Светопроводимая часть глаза образована
роговицей, жидкой перед камеры, хрусталиком и
стекловидным телом.
Главная оптическая ось проходит через центры
роговицы, зрачка, хрусталика.
Глаз является центрированной системой.
Световоспринимающая часть – сетчатка, в которой
находится светочувствительные зрительные клетки.
Направление наибольшей чувствительности определяет
зрительная ось (через центры роговицы и желтого пятна).
В направлении этой оси глаз имеет наилучшую
разрешающую способность, угол между оптической и
зрительной осью равен 5º.
Оптическая сила глаза представляет собой
алгебраическую сумму оптических сил всех основ.
прелом. сред.
D = 1/F
[1/M - диоптрия]
Роговица 42-43 D, хрусталик ≈ 33D, перед камера 24 D, стекловидное тело 5-6 D .1ые 3 среды подоб.
собирающим линзам, последняя – рассеивающим.
Для построения изображения предмета на сетчатой
оболочке глаза и анализа связ. с этим явл. пользуются
редуциров. (приведенным) глазом.
Он рассматривается как однородная сферическая
линза с n = 1,4 и D = 63D (покой), D = 70 и более
(напряжен).
Построение изображения по обычным правилам.
Предмет располагается более двойного фокусного
изображения действит., обрат. уменьш.
Фокусное расстояние 16-17 мм.
Аккомодация.
Изображение предмета, удаленного от линзы на раз
– расстояние получится так же на раз расстояние от нее.
Однако для нормального глаза различная
удаленность предмета дают на сетчатке одинаково резкие
изображения. Это означает, что существует механизм,
позволяющий глазу приспособиться к изменениям
расстояния до наблюдения предметов. Этот механизм
называется аккомодацией.
Аккомодация – приспособление глаза к четкому
видению различно удаленных предметов. Ближний предел
аккомодаций связан с максимальным напряжением
кольцевой мышцы. В норме при приближении предмета к
глазу на расстоянии 25 см аккомодация осуществляется
без существенного напряжения. Светочувствительность
глаза изменяется в широких пределах благодаря
зрительной адаптации – способности глаза
приспосабливаться к различным яркостям.
Угол зрения.
Размер изображения на сетчатке зависит от размера
предмета и его удаленности от глаза, т.е. от угла, под
которым виден предмет – это угол зрения.
Угол зрения – угол между лучами, идущими от крайних
точек предмета через оптический центр глаза.
Один и тот же угол зрения соответствовать разным
предметам.
b- размер изображения
α- расстояние от предмета до оптического
центра
ι- расстояние от оптического центра от изображения
tg β=b/ι
tg β≈ β (в радианах)
β = b/ι
β = B/α
B/α = b/ι
b = Bι/α