Глаз. Оптическая схема. Строение глаза

Глаз
Глаз человека представляет собой сложную оптическую систему, которая по своему действию аналогична оптической системе фотоаппарата. Глаз и фотоаппарат это собирающие линзы, поэтому они дают действительное перевернутое изображение.

Зрачок
Зрачок - отверстие в радужной оболочке, через которое в глаз проникают световые лучи.

У людей со 100% зрением изображение предметов, пройдя через оптическую систему глаза, фокусируется на сетчатке.
Роговица и хрусталик являются собирательными линзами, поэтому на сетчатку глаза, изображение попадает перевернутым.

Аккомодация
Основная особенность глаза как оптического инструмента состоит в способности рефлекторно изменять оптическую силу глазной оптики в зависимости от положения предмета. Такое приспособление глаза к изменению положения наблюдаемого предмета называется аккомодацией.

Особенностью этой системы является то, что последняя среда, проходимая светом, обладает показателем преломления, отличным от единицы. Вследствие этого фокусные расстояния оптической системы глаза неодинаковы.
Особенностью оптической системы глаза

Светопроводящий и световоспринимающий отдел
В функциональном отношении глаз можно разделить на два основных отдела: светопроводящий и световоспринимающий.

Светопроводящий отдел составляют прозрачные среды глаза (хрусталик, стекловидное тело).
Световоспринимающим отделом является сетчатка. Лучи света, отраженные от рассматриваемых предметов, проходят через четыре преломляющие поверхности: переднюю и заднюю поверхности роговицы, переднюю и заднюю поверхности хрусталика. При этом каждая из них отклоняет луч от первоначального направления, в результате в фокусе оптической системы глаза образуется действительное, но перевернутое изображение рассматриваемого предмета.

Зрение
У глаза существует расстояние наилучшего зрения, то есть расстояние от предмета до глаза, при котором удобнее всего рассматривать детали предмета. Это расстояние у нормального глаза условно полагают равным 25 см. При нарушении зрения изображения удаленных предметов в случае ненапряженного глаза могут оказаться либо перед сетчаткой (близорукость), либо за сетчаткой (дальнозоркость) Расстояние наилучшего зрения у близорукого глаза меньше, а у дальнозоркого больше, чем у нормального глаза.

При близорукости изображение предмета фокусируется перед сетчаткой.
Причина - слишком большая выпуклость хрусталика
Корректируется при помощи рассеивающей линзы.
При дальнозоркости изображение предмета фокусируется за сетчаткой.
Причина - слишком маленькая выпуклость хрусталика
Корректируется при помощи собирающей линзы.

Рефракция
Преломление света в оптической системе называется рефракцией.

Астигматизм - это патология рефракции глаза
При «астигматизме» после преломления в оптической системе глаза световые лучи не сходятся в одну точку, а проецируются на сетчатку в виде нескольких точек, отрезков разной длины, кругов или овалов. Человек видит предметы нерезкими или искаженными, вне зависимости от того, где они расположены.
Основная причина астигматизма – неправильная форма линз оптической системы глаза.

Очки
Очки — самый распространённый из оптических приборов, предназначенный для коррекции человеческого зрения при оптических несовершенствах глаза, либо для защиты глаз от различных вредных воздействий.

История
Очки как своеобразный оптический прибор были изобретены в тринадцатом веке, а в Древнем Риме зажиточные аристократы уже использовали ограненные ценные камни в качестве оптического прибора, через который смотрели на солнце.
Но практически до середины тринадцатого века, очки представляли собой что-то на подобии отполированных небольших прозрачных кусочков стекла и кристаллов. Их изготавливали исключительно только для одного глаза. Позже кусочки стекла начали обрамлять в специальные металлические оправы, - монокли.

Интересные факты из истории
Многие древние оптические приборы были найдены именно в Древней Греции и Риме. К примеру, во время раскопок Трои на острове Крит, археологам удалось найти уникальную оптическую линзу из горного хрусталя, которая, по мнению ученных, была предназначена для улучшения зрения.
Кроме того, очки стали широко использоваться в четырнадцатом веке не только в Древней Греции и Риме, но и в Китае, благодаря арабским и персидским купцам и торговцам, которые завозили в Азию европейские товары.
очки в Древней Греции
очки в Древней Греции
очки в Древнего Китая

Для наблюдения удаленных предметов оптическая сила линз должна быть такой, чтобы параллельные пучки фокусировались на сетчатке глаза. Глаз должен видеть через очки мнимое прямое изображение удаленного предмета, находящееся в дальней точке аккомодации данного глаза.
Очки для «дальнего зрения»