Оптическая система глаза. Некоторые её недостатки, их исправление
Упрощённая схема основных элементов оптической системы глаза приведена на рисунке 6.29 а: 1- роговица, 2 – влага передней камеры, 3 – хрусталик, 4 – стекловидное тело. Оптические силы их приблизительно такие: D1 = 40дптр, D2 + D3 = 5дптр, D4 = 20-30дптр. Так что совокупная оптическая сила глаза порядка 65- 75дптр. Глаз с некоторым приближением можно уподобить собирающей линзе с фокусным расстоянием 0,015-0.013м = 15-13мм.
Рис.6.29. Оптическая система глаза (объяснения в тексте).
Эти преломляющие элементы глаза создают действительное, перевёрнутое, уменьшенное изображение на сетчатке 5. Здоровый глаз обладает способностью создавать на сетчатке чёткие изображения при рассматривании предметов, находящихся на разном расстоянии от глаза. Эта способность глаза называется аккомодацией. При приближении рассматриваемого предмета к глазу, если бы оптическая сила глаза не менялась, изображение оказалось бы за сетчаткой, и человек видел бы предмет расплывчато. Но человеческий глаз способен при переключении зрения на близкие предметы увеличивать свою оптическую силу -преломляющую способность, и поэтому изображение опять оказывается на сетчатке. Делается это так. Когда предмет далеко, кольцевые связки 6 , прикреплённые к ресничной мышце 7, натянуты, ресничная мышца при этом расслаблена. Натянутые кольцевые связки растягивают прозрачную сумку, в которой находится хрусталик 3. Поэтому хрусталик уплощён, его преломляющая способность - оптическая сила минимальна, около 20дптр, как раз такая, чтобы суммарной оптической силы глаза - около 65дптр хватило создать чёткое изображение на сетчатке. Это покой аккомодации. А вот, если предмет близко от глаза, ресничная мышца напряжена, зазор между её внутренней кромкой и хрусталиком уменьшается, связки расслабляются, перестают растягивать хрусталик, и он за счёт собственной упругости восстанавливает более выпуклую форму. Оптическая сила хрусталика при этом максимальна, около 30дптр, а глаза около 75дптр. И изображение опять на сетчатке! Это- напряжение аккомодации.
Наиболее распространённые недостатки глаза: близорукость (миопия) и дальнозоркость ( гиперметропия). И то и другое - недостатки аккомодации. При близорукости в покое аккомодации оптическая сила глаза недостаточно мала и поэтому изображения далеко расположенных предметов оказываются за сетчаткой. В этом случае помогут очки с отрицательной оптической силой - рассеивающие линзы. На рисунке 6.30 б штрихом показан ход лучей в глазе близорукого человека, а сплошной линией, если снабдить его очками. При дальнозоркости, напротив, недостаточна оптическая сила глаза при напряжении аккомодации. И поэтому изображения близко расположенных предметов оказываются за сетчаткой. Здесь уже помогут собирающие линзы — очки с положительной оптической силой (см. рис. 6.30 в ). У здорового глаза расстояние наилучшего зрения - 25см. При этом не слишком велико напряжение аккомодации - напряжение ресничной мышцы, а с другой стороны, изображения на сетчатке достаточно крупные, разборчивые. Тем не менее, при чтении, работе на компьютере и другой работе, требующей напряжения аккомодации, надо периодически давать глазам отдых -покой аккомодации, смотреть на далеко расположенные предметы.
К сожалению, заболевания глаз не ограничиваются близорукостью и дальнозоркостью. Для лечения многих из них требуется применение фармацевтических препаратов, а иногда и хирургическое вмешательство.