Строение глаза

Строение  глаза

 Глаз человека имеет приблизительно шарообразную форму; диаметр его (в среднем) 2,5 см глаз окружен снаружи тремя оболочками  
Внешняя твердая и прочная оболочка /, называемая склерой или белковой оболочкой, защищает внутренность глаза от механических повреждений. Склера на передней части глаза прозрачна и называется роговой оболочкой или роговицей на всей остальной части глаза она непрозрачна, имеет белый цвет и называется белком.  
С внутренней стороны к склере прилегает сосудистая оболочка, состоящая из сложного сплетения кровеносных сосудов, питающих глаз. Эта вторая оболочка в передней части глаза переходит в радужную оболочку, окрашенную у разных людей в различный цвет. Радужная оболочка имеет в середине отверстие, называющееся зрачко. Радужная оболочка способна деформироваться и таким образом менять диаметр зрачка. Изменение это происходит рефлекторно (без участия сознания) в зависимости от количества света, попадающего в глаз; при ярком освещении диаметр зрачка равен 2 мм, при слабом освещении доходит до 8 мм  
На внутренней поверхности сосудистой оболочки расположена сетчатая оболочка, или сетчатка 6. Она покрывает все дно глаза, кроме его передней части. Сзади через оболочку входит зрительный нерв 7, соединяющий глаз с мозгом. Сетчатка состоит в основном из разветвлений волокон зрительного нерва и их окончаний и образует светочувствительную поверхность глаза.  
Промежуток между роговой и радужной оболочками называется передней камерой  заполнен камерной влагой . Внутри глаза, непосредственно за зрачком, расположен хрусталик, представляющий собой прозрачное упругое тело, имеющее форму двояковыпуклой линзы. Кривизна поверхностей хрусталика может меняться в результате действия облегающей его со всех сторон мышцы. Посредством изменения кривизны поверхностей хрусталика достигается приведение изображения предметов, лежащих на различных расстояниях, точно на поверхность чувствительного слоя сетчатки; этот процесс называется аккомодацией. Вся полость глаза за хрусталиком заполнена прозрачной студенистой жидкостью, образующей стекловидное тело.  
По своему устройству глаз как оптическая система сходен с фотоаппаратом. Роль объектива выполняет хрусталик совместно с преломляющей средой передней камеры и стекловидного тела. Изображение получается на светочувствительной поверхности сетчатки. Наводка на резкость изображения осуществляется путем аккомодации. Наконец, зрачок играет роль изменяющейся по диаметру диафрагмы. Способность глаза к аккомодации обеспечивает возможность получения на сетчатке резких изображений предметов, находящихся на различных расстояниях. Нормальный глаз в спокойном состоянии, т. е. без какого-либо усилия аккомодации, дает на сетчатке отчетливое изображение удаленных предметов (например, звезд). С помощью мышечного усилия, увеличивающего кривизну хрусталика и, следовательно, уменьшающего его фокусное расстояние, глаз осуществляет наводку на нужное расстояние. Наименьшее расстояние , на котором нормальный глаз может отчетливо видеть предметы, меняется в зависимости от возраста от 10 см (возраст до 20 лет) до 22 см (возраст около 40 лет). В более пожилом возрасте способность глаза к аккомодации еще уменьшается: наименьшее расстояние доходит до 30 см и более - возрастная дальнозоркость.

Глаз как живая камера  Обскура.

Часто глаз называют живой камерой Обскурой, но как большинство аналогий и

эта аналогия верна лишь частично. Глаз представляет собой бесконечно более

тонкий и сложный прибор, чем  самый лучший фотоаппарат, хотя в  принципе они

одинаковы.   В фотоаппарате, как показано на рис.1, имеется простая

собирательная линза или система  линз, действующая подобно собирательному

хрусталику глаза. Чувствительная плёнка в фотоаппарате соответствует

чувствительности к свету сетчатой оболочке на задней стороне глаза; ту и

другую получают перевёрнутые, действительные, уменьшенные изображения.

Диафрагма регулирует количество света, допускаемого в фотоаппарат; радужная

оболочка регулирует количество света, входящего в глаз. В темноте  зрачок

или отверстие радужной оболочки может  иметь диаметр почти 1см, а на ярком

свете он имеет размер булавочной головки.

 

Фокусация  глаз.

В одно мгновение нормальный глаз способен сфокусировать чётко на сетчатой

оболочке такой большой удалённый  предмет как гора, а в следующую  долю

секунды он может дать одинаково  чёткое изображение отпечатанного текста или

спидометра автомашины, находящийся  всего на расстоянии какого-нибудь

десятка сантиметров от глаз. Если бы мы не обладали такой способностью, нам

было бы трудно управлять быстроходными  автомобиля и самолётами, не

увеличивая количества несчастных случаев, которых и без того много.

Теоретически имеется несколько  возможных способов. Рыба фокусирует глаз,

изменяя расстояние между линзой и  сетчатой оболочкой точно так  же, как

фокусируется фотоаппарат с  растяжением. Но, как вы знаете, человеческий

глаз фокусируется не таким способом. Хрусталик глаза просто изменяет свою

форму. С увеличением расстояния предмета, приводящим к уменьшению

расстояния  изображения, мускулы, соединённые  с внешними краями глазного

хрусталика, заставляют хрусталик сплющиваться и

 

становиться тоньше. Таким образом, его фокусное расстояние увеличивается в

достаточной степени, и изображение резко  фокусируется на сетчатой оболочке.

 

 

  В случае, если предмет приближается  к глазу, заставляя увеличиваться

расстояние до изображения, хрусталик становится более выпуклым и толстым.

Его фокусное расстояние при этом уменьшается  так, что расстояние

изображения остаётся полным и изображение не сходит с сетчатой оболочки. Этот процесс, дающий те же самые результаты, что  и фокусировка

фотоаппарата, называется аккомодацией.

 

 

  Внутренность фотоаппарата зачернена,  так как его стенки поглощают  любой

попавший  луч света. Внутренность глаза точно  так же окружена тёмной

оболочкой, поглощающей свет. Поверх тёмной оболочки глаза имеется твёрдая

белая оболочка, сохраняющая форму глазного яблока и защищающая глаз от

повреждений.

 

 

  Во многих отношениях глаз  совершеннее, чем фотоаппарат,  но не во всех.

Фотоаппарат даёт постоянное изображение предметов  со всеми его деталями,

между тем как изображение в  глазу существует только в течение 1/16 сек до

появления следующего чёткого изображения. На сетчатой оболочке часто

отсутствуют детали, и одно изображение  может перекрываться и заслонять

следующее изображение. Именно поэтому  два честных наблюдателя могут спорить

относительно победителя в гонках. Фотоснимки не обладают такими

недостатками и по этому при  таких обстоятельствах имеют  преимущество перед

непосредственным наблюдателем.

 

 

  Остаточное изображение в  глазу приводит к другим интересным явлениям. Оно

вызывает размытие картины спиц вращающегося колеса и создаёт видимость

святящегося следа за быстродвижущимся в темноте источником света. В

действительности мы  видим в  кино от 16 до 24 неподвижных картин,

появляющихся на экране каждую секунду. После каждой такой картины и перед

следующей экран затемняется обтюратором  кинопроекционного аппарата, но глаз

сохраняет впечатление от одной  картины до другой и превращает отдельные

изображения в иллюзию непрерывного движения.                       

 

Близорукость.

  В том случае, если расстояние  между сетчатой оболочкой и  хрусталиком

ненормально велико или хрусталик  настолько закруглён и толст, что его

фокусное расстояние ненормально  мало, изображение удалённого предмета

попадает перед сетчатой оболочкой (рис. 4). Этот дефект глаза очень

распространён и называется близорукостью  или миопией. Близорукость – это

такой дефект глаза, который чрезвычайно  распространён среди школьников и

студентов. Согласно данным специалистов каждые 3 новорождённых из 100

обладают этим дефектом; в начальной  школе число близоруких составляет

примерно 10 из 100; в средней школе  число близоруких достигает 24%, а  в

колледже – 31%. Среди диких племён, живущих и работающих большей  частью на

открытом воздухе, близорукость почти неизвестна. Точно также среди фермеров

и лиц, работающих на открытом воздухе, очень малое количество страдает от

близорукости, если только они не приобрели  её в школе или при работе с

близкими объектами.

  Причиной близорукости в  большинстве случаев является, по-видимому, то,

что в детстве глаз легко деформируется. При работе с близкими предметами

глазное яблоко «привыкает» удлиняться на столько, что хрусталик уже  теряет

способность сплющиваться для фокусирования  изображения удалённого предмета

на сетчатой оболочке без избыточного напряжения.

 

Гиперопия, или дальнозоркость.

 Если расстояние между сетчатой  оболочкой и хрусталиком ненормально  мало

или если хрусталик ненормально  тонок и сплющен, так что фокусное расстояние

его ненормально велико, то изображение близких предметов оказывается за

сетчатой оболочкой. Следовательно, близкие предметы не могут быть

видимы без напряжения глаза.

  Если вы только дальнозорки  и не имеете никаких других  недостатков зрения,

то вы легко прочтёте 9-ю строчку  таблицы Снеллена, но ваша ближняя точка

может оказаться дальше своего нормального  положения.

  Для исправления гиперопии  следует уменьшать расстояние  изображения для

близких предметов. Это требует  применения собирательной (положительной)

линзы соответствующей оптической силы.

Характеристика бинокулярного  зрения.

  Если мы смотрим на удалённый  предмет, то нормально на одинаковых  частях

сетчатых оболочек глаза будут  получаться одинаковые изображения; два

изображения сливаются в одно благодаря  вмешательству мозга. Это называется

бинокулярным зрением.

  Если изображения фокусируются  на несоответствующих друг другу  частях

сетчатых оболочек глаза, то мозг неспособен слить эти изображения и в

результате может получиться двойное  изображение. Изображения не могут

слиться также и в том случае, если они заметно асимметричны или одно больше

другого. Сначала будет преобладать  одно, а затем другое; они будут

конкурировать. Если изображения не размыты, то вскоре изображение в  одном

глазу будет не размыто, то вскоре изображение в одном глазу будет

подавлено, так что только одно изображение будет восприниматься мозгом.

Фактически один глаз перестаёт  функционировать. Если закрыть глаз с

преобладающим изображением или если этот глаз перестанет функционировать,

то во многих случаях его роль примет второй глаз. В результате оказывается,

что такой человек нормально  видит только одним глазом, но не отдаёт себе

отчёт в этом. Косоглазые люди, если не исправить их недостатка, видят

только одним глазом.

 

Способность оценивать  расстояние и видеть вбок.

  Для того, чтобы иметь успех  во многих видах спорта и  в других видах

деятельности, где требуется большая  острота зрения, необходимо уметь

оценивать расстояние и глубину  и в то же самое время видеть обоими глазами

по сторонам.

Так, например, в баскетболе и футболе способность игрока оценивать

расстояние подвергается серьёзному испытанию, когда он передаёт мяч

спешащему ему на помощь игроку, находящемуся далеко на другой стороне

площадки или поля. В то же время  пасующий игрок должен ясно и чётко  видеть

под прямым углом в обе стороны для того, чтобы предостеречься от игрока

противной команды, подбегающего со стороны  для того, чтобы отбить мяч.

  Хороший водитель автомашины  тоже должен обладать такой  способностью. На

перекрёстках оживлённых улиц хороший  водитель будет смотреть прямо перед

собой, не глазея в право или  в лево. Но при таком положении  его головы и

глаз он может обнаружить движущийся предмет, находящийся справа или  слева

от него и в то же время легко  избежать столкновения с машиной, находящийся

перед ним. При управлении машиной водитель должен обладать углом зрения 180

 или 90  в каждую сторону.

  Спортсмены, лишённые способности  оценивать расстояние, не могут  хорошо

согласовать свои действия с другими  игроками, не могут хорошо «попадать» в

бейсболе, а также неудачно «попадают» мячом в корзину, играя в баскетбол.

Точно так же водитель автомашины, который не может хорошо оценивать

расстояние и видеть в стороны  чаще попадать в неприятные истории, чем это

было в противном случае.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Доклад

на

тему

«Глаз как

оптический прибор»