מערכת אופטית של העין

העין האנושית היא מערכת אופטית מורכבת המורכבת מקרנית, לחות החדר הקדמי, העדשה הזגוגית. כוחה השביר של העין תלוי הערך של רדיוס עקמומיות של פני השטח הקדמיים של הקרנית, קדמי ואת משטחים אחוריים של העדשה, את המרחק בין הקרנית ואת המדדים השבירים של העדשה, ההומור מהימי והומור זגוגית. הכח האופטי של פני השטח האחוריים הקרני אינו לוקח בחשבון, שכן המדדים השבירים של החדר ולחות הקדמי רקמת הקרנית זהה (כידוע, שבירה של קרנית אפשרית רק בממשק עם מדדי שבירה שונים).

אנו יכולים להניח כי משטחי refracting של העין הם כדוריים הצירים האופטיים שלהם בקנה אחד, כלומר, העין היא מערכת מרוכזת. במציאות, עם זאת, ישנן טעויות רבות במערכת האופטית של העין. לכן, הקרנית היא כדורית רק באזור המרכזי, המדד השבירה של השכבות החיצוניות של העדשה הוא פחות מזה של אלה הפנימיים, את מידת השבירה של קרניים בשני מטוסים אנכית זהים זה לא אותו דבר. בנוסף, המאפיינים האופטיים בעיניים שונות משתנים באופן משמעותי, ולא קל לזהות אותם. כל זה מקשה לחשב את הקבועים האופטיים של העין.

כדי להעריך את כוח השבירה של כל מערכת אופטית, יחידה קונבנציונלית משמש - dioptry (מקוצר - dptr). העוצמה של העדשה עם אורך המוקד העיקרי של 1 מ 'מתקבל עבור 1dpi. Diopter (D) הוא הדדי של אורך המוקד (F):

D = 1 / F

כתוצאה מכך, עדשה עם אורך מוקד של 0.5 מ 'יש כוח שביר של 2.0 דיופטריות, 2 מ -.. 0.5 D ולכן הכח השביר של קמור (איסוף) העדשות שצוינו על ידי הסימן "פלוס" קעור (פיזור) - סימן " מינוס ", ואת העדשות עצמן נקראות חיוביות ושליליות, בהתאמה.

יש טכניקה פשוטה שבאמצעותה ניתן להבחין בעדשה חיובית מעדשה שלילית. כדי לעשות זאת, העדשה צריכה להיות ממוקמת כמה סנטימטרים מהעין ולהזיז אותה, למשל, בכיוון האופקי. בעת צפייה באובייקט באמצעות עדשה חיובית, התמונה שלה תתמזג בכיוון ההפוך לתנועת העדשה, ודרך העדשה השלילית, להיפך, באותו כיוון.

עבור חישובים הקשורים למערכת האופטית של העין, תוכניות פשוטות של מערכת זו מוצעות, בהתבסס על הערכים הממוצעים של קבועים אופטיים המתקבלים בעת מדידת מספר רב של עיניים.

המוצלח ביותר הוא עין מופחתת באופן סכמטי , המוצע על ידי VK Verbitsky בשנת 1928. המאפיינים העיקריים שלה: המטוס העיקרי נוגע השיא של הקרנית; רדיוס העקמומיות של 6.82 מ"מ האחרון; אורך הציר הקדמי-אחורי הוא 23.4 מ"מ; רדיוס העקמומיות של הרשתית הוא 10.2 מ"מ; מדד השבירה של המדיום התוך עיני הוא 1.4; כוח השבירה הכולל הוא 58.82 ד.

כמו מערכות אופטיות אחרות, העין מאופיינת על ידי סטיות שונות (מ aberratio הלטינית הלטינית) - פגמים במערכת האופטית של העין, מה שמוביל לירידה באיכות התמונה של האובייקט על הרשתית. בשל aberration כדורית, הקרניים הנובעות ממקור הצבע של האור לא נאספים בנקודה, אבל באיזשהו אזור על הציר האופטי של העין. כתוצאה מכך, מעגל של פיזור אור נוצר על הרשתית. עומק אזור זה עבור העין "נורמלי" נע בין 0.5 ל 1.0 Dpt.

כתוצאה מהסטייה הכרומטית, קרני החלק הקצר של הספקטרום (כחול-ירוק) מצטלבות בעין במרחק קטן יותר מהקרנית מאשר מקרני החלק הארוך של הספקטרום (אדום). המרווח בין המוקדים של קרניים אלה בעין יכול להגיע 1.0 Dpt.

כמעט לכל העיניים יש עוד סטייה אחת, בשל היעדר כדוריות אידיאלית של משטחי השבירה של הקרנית והעדשה. אספיריציה של הקרנית, למשל, ניתן לבטל באמצעות צלחת היפותטי, כי כאשר מוחל על הקרנית, הופך את העין לתוך מערכת כדורית אידיאלית. היעדר כדוריות מוביל לחלוקה לא אחידה של האור על הרשתית: הנקודה הזוהרת יוצרת תמונה מורכבת על הרשתית, עליה ניתן להקצות את תחומי הארה המקסימלית. בשנים האחרונות, ההשפעה של סטייה זו על חדות הראייה המקסימלית נחקרת באופן פעיל, אפילו בעיניים "נורמליות" במטרה לתקן אותה ולהשיג את מה שמכונה "חזון-על" כביכול (לדוגמה, באמצעות לייזר).

[1], [2], [3], [4], [5]

גיבוש המערכת האופטית של העין

גוף בחינת חיות שונות היבט סביבתי, המציין את אופי אדפטיבית שבירה מ. א היווצרות מערכת אופטית כגון עין, אשר מספקת סוג זה של אורינטציה ויזואלית אופטימלית חיים בהתאם תכונות של החיים שלה ועל הסביבה. ככל הנראה, לא מקרי, אבל מבחינה היסטורית והן מבחינה סביבתית מותנה היא העובדה שאדם מסומן בעיקר שבירה קרוב לאמטרופיה, מיטב אספקת חזון ברור וחפצים רחוק וקרוב, בהתאם המגוון של פעילותה.

שנצפה הקירוב הרגיל ביותר הבוגרת של שבירה כדי לאמטרופיה באה לידי ביטוי קורלציה ההפוכה גבוהה בין הרכיבים אנטומיים אופטיים של העין במהלך צמיחתו נוטה שילוב של כוח שבירת מנגנון האופטי גדול עם ציר קדמי-אחורי קצר, ומנגד, כוח שבירה נמוך עם ציר ארוך יותר. לכן, צמיחת העין היא תהליך מוסדר. על ידי הגדלת העין צריכה להיות מובנת לא קל להגדיל את גודלו ואת כיוונו את היווצרות של גלגל העין כמערכת אופטית מורכבת תחת השפעת התנאים הסביבתיים וגורמים גנטיים עם מאפיין ספציפי ואינדיבידואלי שלה.

מבין שני המרכיבים - אנטומיים ואופטיים, שהשילוב ביניהם קובע את שבירת העין, אנטומי (במיוחד, גודלו של הציר האנטרופוסטורי) הוא הרבה יותר "נייד". דרך זה, בעיקר, ו / מווסת את ההשפעה של הגוף על היווצרות של שבירה של העין.

זה כבר נקבע כי בעין הילוד, ככלל, יש להם שבירה חלשה. ככל שהילדים מתפתחים, השבירה גדלה: דרגת ההיפר-מטרופיה יורדת, ההיפר-מטרופיה החלשה עוברת לאממטרופיה ואפילו לתוך קוצר ראייה, והעיניים האמטרופיות הופכות קצרות רואי במקרים מסוימים.

בשנים חיים ילד שלוש המטרות הראשונות להתרחש צמיחת עין אינטנסיבית ולהגדיל שבירה קרנית ואת ציר anteroposterior אורך כי הוא 5-7 שנים מגיע 22 מ"מ, מ. א כ 95% המגודל של עין אנושית בוגרת. הגידול של גלגל העין נמשך עד 14-15 שנים. לפי גיל זה, אורך ציר העין מתקרב ל -23 מ"מ, וכוח השבירה של הקרנית הוא 43.0 Dpt.

ככל שהעין גדלה, משתנות השבירה הקלינית שלה יורדת: היא מתגברת לאט, כלומר, היא עוברת לכיוון אממטרופיה.

בשנים הראשונות לחייו של הילד, היפראופיה היא סוג השבירה העיקרי. ככל שגיל עולה, שכיחות ההיפראפיה יורדת, ושבירה אממטרופית וקוצר ראייה מתגברות. שכיחות של קוצר ראייה מוגברת במיוחד, החל מ 11 עד 14 שנים, להגיע כ 30% בגיל 19-25. חלקם של רוחק ראייה ואמטרופיה בגיל זה הוא כ -30% ו -40%, בהתאמה.

למרות האינדיקטורים הכמותיים של שכיחות של סוגים מסוימים של שבירת העין אצל ילדים, שניתנו על ידי מחברים שונים, להשתנות באופן משמעותי, דפוס כללי לעיל של שינויים השבירה בעין עם הגיל עולה.

כיום, נעשים ניסיונות לבסס את הגיל הממוצע של שבירת העין אצל ילדים ולהשתמש במדד זה כדי לפתור בעיות מעשיות. עם זאת, כמו ניתוח של הנתונים הסטטיסטיים מראה, ההבדלים בגודל של שבירה אצל ילדים בני אותו גיל הם כה משמעותיים, כי נורמות כאלה יכול להיות רק מותנה.

[6], [7], [8]