Optisches System des Auges

Das menschliche Auge ist ein komplexes optisches System, das aus der Hornhaut, der Vorderkammerfeuchtigkeit, der Linse und dem Glaskörper besteht. Die Brechkraft des Auges auf dem Wert der Krümmungsradien der vorderen Fläche der Hornhaut abhängig ist, vorderen und hinteren Oberfläche der Linse, der Abstand zwischen der Hornhaut und der Brechungsindizes der Linse, Kammerwasser und Glaskörperflüssigkeit. Die optische Leistung der Kornea posteriore Oberfläche erfolgt nicht berücksichtigt, da der Brechungsindizes der Hornhautgewebe Vorderkammer und die Feuchtigkeit gleich ist (wie bekannt ist, Brechung von Strahlen an der Grenzfläche mit unterschiedlichen Brechungsindizes nur möglich ist).

Wir können herkömmlicherweise annehmen, dass die brechenden Oberflächen des Auges sphärisch sind und ihre optischen Achsen übereinstimmen, das heißt, das Auge ist ein zentriertes System. In der Realität gibt es jedoch viele Fehler im optischen System des Auges. So ist die Hornhaut nur in der zentralen Zone sphärisch, der Brechungsindex der äußeren Schichten der Linse ist geringer als der der inneren, der Grad der Brechung der Strahlen in zwei zueinander senkrechten Ebenen ist nicht derselbe. Darüber hinaus variieren die optischen Eigenschaften in verschiedenen Augen signifikant, und es ist nicht einfach, sie genau zu bestimmen. All dies macht es schwierig, die optischen Konstanten des Auges zu berechnen.

Um die Brechkraft eines optischen Systems zu bestimmen, verwenden Sie die konventionelle Einheit - Dioptrien (abgekürzt - dptr). Die Stärke des Objektivs mit der Hauptbrennweite von 1 m wird für 1dpi akzeptiert.Dioptrien (D) ist der Kehrwert der Brennweite (F):

D = 1 / F

Folglich hat eine Linse mit einer Brennweite von 0,5 m eine Brechkraft von 2,0 Dioptrien, 2 m -.. 0,5 D und so die Brechkraft des konvexen (Sammelns) die Linsen durch die Markierung angezeigt „plus“ konkav (scattering) - Zeichen " minus ", und die Linsen selbst werden positiv bzw. Negativ genannt.

Es gibt eine einfache Technik, mit der man eine positive Linse von einer negativen Linse unterscheiden kann. Dazu sollte die Linse einige Zentimeter vom Auge entfernt platziert und beispielsweise in horizontaler Richtung bewegt werden. Wenn ein Objekt durch eine positive Linse betrachtet wird, wird sein Bild in der Richtung entgegengesetzt zu der Bewegung der Linse und umgekehrt durch die negative Linse in der gleichen Richtung gemischt.

Für Berechnungen, die sich auf das optische System des Auges beziehen, werden vereinfachte Schemata dieses Systems vorgeschlagen, basierend auf den Durchschnittswerten der optischen Konstanten, die erhalten werden, wenn eine große Anzahl von Augen gemessen wird.

Am erfolgreichsten ist das schematisch reduzierte Auge, das 1928 von VK Verbitsky vorgeschlagen wurde. Seine Hauptmerkmale: Die Hauptebene berührt die Spitze der Hornhaut; der Krümmungsradius der letzten 6,82 mm; die Länge der anterior-posterioren Achse beträgt 23,4 mm; der Krümmungsradius der Netzhaut beträgt 10,2 mm; der Brechungsindex des intraokularen Mediums beträgt 1,4; die gesamte Brechkraft beträgt 58,82 D.

Wie bei anderen optischen Systemen ist das Auge durch verschiedene Abweichungen (von lateinischer Aberratio - Abweichung) - Defekte im optischen System des Auges gekennzeichnet, die zu einer Abnahme der Qualität des Bildes des Objektes auf der Netzhaut führen. Aufgrund der sphärischen Aberration werden die von der Punktlichtquelle ausgehenden Strahlen nicht an der Stelle, sondern in einer Zone auf der optischen Achse des Auges gesammelt. Dadurch entsteht auf der Netzhaut ein Lichtstreuungskreis. Die Tiefe dieser Zone für das "normale" menschliche Auge reicht von 0,5 bis 1,0 Dpt.

Als Folge der chromatischen Aberration schneiden sich die Strahlen des kurzwelligen Teils des Spektrums (blau-grün) im Auge in einem geringeren Abstand von der Hornhaut als die Strahlen des langwelligen Teils des Spektrums (rot). Der Abstand zwischen den Brennpunkten dieser Strahlen im Auge kann 1,0 Dpt erreichen.

Praktisch alle Augen haben eine weitere Aberration aufgrund der fehlenden idealen Kugelform der refraktiven Oberflächen der Hornhaut und der Linse. Beispielsweise kann die Asphärizität der Hornhaut eliminiert werden, indem eine hypothetische Platte verwendet wird, die, wenn sie auf die Hornhaut aufgebracht wird, das Auge in ein ideales kugelförmiges System verwandelt. Die fehlende Kugelform führt zu einer ungleichmäßigen Lichtverteilung auf der Netzhaut: Der leuchtende Punkt bildet ein komplexes Bild auf der Netzhaut, auf dem die Bereiche maximaler Beleuchtung angeordnet werden können. In den letzten Jahren wurde der Einfluss dieser Aberration auf die maximale Sehschärfe auch in "normalen" Augen aktiv untersucht mit dem Ziel, diese zu korrigieren und die sogenannte Supervision (z. B. Mit einem Laser) zu erreichen.

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Bildung des optischen Systems des Auges

Berücksichtigung Körper verschiedener Tiere in einem Umweltaspekt, was auf die adaptive Natur des Brechungs m. E. Die Bildung eines solchen optischen System als ein Auge, das mit Merkmalen der Lebensdauer dieser Art von Tier optimale visuelle Orientierung in Übereinstimmung liefert und die Umwelt. Offenbar nicht zufällig, sondern historisch und ökologisch bedingt, ist die Tatsache, dass eine Person überwiegend dicht markiert Refraktion emmetropia, am besten eine klare Perspektive bieten und weit und nahe Objekte, in Übereinstimmung mit der Vielfalt ihrer Aktivitäten.

Beobachtete bei den meisten erwachsenen regelmäßigen Angleichung des Brechungs Emmetropie in einer hohen inversen Korrelation zwischen den anatomischen und optischen Komponenten des Auges im Laufe seines Wachstums neigt dazu, mit einer kürzeren anterior-posterior-Achse auf eine Kombination von optischer Vorrichtung größer Brechkraft reflektiert wird, und umgekehrt eine niedrigere Brechkraft mit einer längeren Achse. Daher ist das Wachstum des Auges ein regulierter Prozess. Durch Erhöhung Auge nicht leicht verstanden werden, um seine Größe zu erhöhen und die Bildung gerichtet des Augapfels als ein komplexes optisches System unter dem Einfluss der Umgebungsbedingung und genetischer Faktoren, die mit seiner spezifischen und individuellen Charakteristik.

Von den zwei Komponenten - anatomisch und optisch, deren Kombination die Refraktion des Auges bestimmt, ist die anatomische (insbesondere die Größe der anteroposterioren Achse) viel "mobiler". Durch sie hauptsächlich und / regulieren den Einfluss des Körpers auf die Bildung der Refraktion des Auges.

Es wird festgestellt, dass im Neugeborenen Auge in der Regel eine schwache Refraktion vorliegt. Wenn sich Kinder entwickeln, nimmt die Refraktion zu: Der Grad der Hypermetropie nimmt ab, die schwache Hypermetropie geht in die Emmetropie und sogar in die Myopie über, und die emmetropen Augen werden in einigen Fällen kurzsichtig.

In den ersten 3 Zielen des Kindeslebens wächst das Auge intensiv, ebenso wie die Refraktion der Hornhaut und die Länge der anteroposterioren Achse, die 5-7 Jahre lang 22 mm erreicht, das sind etwa 95% der Augengröße des Erwachsenen. Das Wachstum des Augapfels dauert bis zu 14-15 Jahren. In diesem Alter nähert sich die Länge der Augenachse 23 mm und die Brechkraft der Hornhaut beträgt 43,0 Dpt.

Wenn das Auge wächst, nimmt die Variabilität seiner klinischen Refraktion ab: es verstärkt sich langsam, dh es verschiebt sich in Richtung Emmetropie.

In den ersten Lebensjahren des Kindes ist die Hyperopie die vorherrschende Form der Refraktion. Mit zunehmendem Alter nimmt die Prävalenz der Hyperopie ab und die emmetrope Refraktion und Kurzsichtigkeit nimmt zu. Die Häufigkeit von Kurzsichtigkeit ist besonders deutlich erhöht, beginnend von 11 bis 14 Jahren und erreicht etwa 30% im Alter von 19 bis 25 Jahren. Der Anteil von Weitsichtigkeit und Emmetropie beträgt in diesem Alter etwa 30 bzw. 40%.

Obwohl die quantitativen Indikatoren der Prävalenz bestimmter Arten der Augenrefraktion bei Kindern, die von verschiedenen Autoren zitiert werden, signifikant variieren, steigt das oben genannte allgemeine Muster der Veränderungen der Augenbrechung mit dem Alter.

Gegenwärtig wird versucht, das durchschnittliche Alter der Augenbrechung bei Kindern zu bestimmen und diesen Indikator zur Lösung praktischer Probleme zu verwenden. Die Analyse der statistischen Daten zeigt jedoch, dass die Unterschiede in der Refraktion bei gleichaltrigen Kindern so groß sind, dass solche Normen nur bedingt sein können.

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