Дефекты зрения
Человеческий глаз представляет собой сложную оптическую систему, сформированную из органических материалов в процессе длительной биологической эволюции.
Роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело образуют оптическую систему, аналогичную собирающей линзой. Оптический центр О такой линзы находится на расстоянии f=17,1 мм от сетчатки. На сетчатке глаза возникает перевернутое изображение всех предметов. Однако мозг, перерабатывая полученную информацию, воспринимает изображение как прямое.
Аккомодация
Расстояние f от изображения предмета на сетчатке до оптического центра системы фиксировано. Поэтому единственный способ четко видеть предметы, находящиеся от глаза на различных расстояниях d, — изменение оптической силы линзы, т.е. ее фокусного расстояния.
Аккомодация — способность глаза к изменению оптической силы.
Механизм аккомодации сводится к следующему. Резкое изображение предмета, находящегося на расстоянии d1 от глаза, на сетчатке возникает при определенной оптической силе линзы:
D1=1/F1=1/d1+1/f
При переводе взгляда на другой предмет, например расположенный на расстоянии d1<d2 от глаза , нарушается резкость изображения на сетчатке. При оптической силе D1 изображение не попадает на сетчатку, т.к. f2 не равно f. Сигнал об этом поступает в мозг. Как результат, обратный корректирующий сигнал поступает от мозга к циллиарной мышце. Ее сокращение сжимает хрусталик, увеличивая его оптическую силу, пока вновь не получится четкое изображение предмета на сетчатке. Оно возникает при условии
D2=1/F2=1/d2+1/f
Если d2>d1, то в результате расслабления циллиарной мышци хрусталик растягивается, уменьшая оптическую силу глаза. Оптическая сила глаза минимальна при полностью расслабленной циллиарной мышце. При этом четкое наблюдение предмета возможно в дальней точке.
Дальняя точка — наиболее удаленная от глаза точка расположения объекта, четко видимая глазом. Для нормального глаза дальняя точка лежит бесконечно далеко. Это означает, что минимальная оптическая сила нормального глаза равна:
Dmin= 1/f=58,5 дптр
Оптическая сила глаза максимальна при максимальном напряжении циллиарной мышцы. При этом четкое наблюдение объекта возможно в ближней точке.
Ближняя точка — наименее удаленная от глаза точка расположения объекта, четко видимая глазом. Положение ближней точки и соответственно оптическая сила для нормального глаза изменяются с возрастом.
Возраст, лет | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
Ближняя точка, см | 7 | 10 | 14 | 22 | 40 | 200 | 400 |
Dmax | 72,8 | 68,5 | 65,6 | 63 | 61 | 59 | 58,8 |
Удаление от глаза ближней точки объясняется постепенным снижением сокращательной способности циллиарной мышци и уменьшением элластичности хрусталика.
При наблюдении ближней точки значительно усиливается напряжение циллиарной мышци и глаз устает. Поэтому обычно предметы располагают на расстоянии наилучшего зрения.
Расстояние наилучшего зрения — расстояние от объекта до глаза, при котором угол зрения оказывается максимальным, а глаз не утомляется при длительном наблюдении.
Для нормального глаза расстояние наилучшего зрения принимают равным 25см.
http://musoch50.narod.ru/glaz/defekt.htm
