Optika e syrit. Sy i reduktuar. Syri i reduktuar ballë për ballë, sy për sy

Struktura e syrit është optikisht ekuivalente një aparat fotografik të rregullt. Ka një sistem lente, një sistem hapjeje të ndryshueshme (pupilë) dhe një retinë që përputhet me filmin fotografik.

Indeksi i vet thyerja e ajrit është 1, kornea - 1,38, humori ujor - 1,33, thjerrëzat (mesatarisht) - 1,4 dhe qelqja - 1,34.
Sy i reduktuar. Nëse mbledhim algjebrikisht të gjitha sipërfaqet refraktive të syrit dhe i konsiderojmë si një lente, optika e syrit mund të thjeshtohet dhe të paraqitet skematikisht si një sy i reduktuar (kjo është e dobishme për thjeshtimin e llogaritjeve). Besohet se në syrin e reduktuar ka një sipërfaqe refraktive, pika qendrore e saj ndodhet në një distancë prej 17 mm përpara retinës dhe fuqia totale thyes është 59 dioptra, me kusht që thjerrëza të akomodojë shikimin në një distancë të largët. .

Përafërsisht 2/3 e 59 dioptrave fuqia totale refraktive e syrit bie në sipërfaqen e përparme të kornesë (jo thjerrëzën e syrit). Kjo për shkak se indeksi i thyerjes së kornesë është dukshëm i ndryshëm nga ai i ajrit, ndërsa indeksi i thyerjes së thjerrëzave nuk është shumë i ndryshëm nga indekset për humorin ujor dhe humorin qelqor.

Gjeneral fuqia refraktive e thjerrëzave të syrit, kur normalisht ndodhet në sy dhe i rrethuar nga të gjitha anët me lëng, është vetëm 20 dioptra, d.m.th. ajo përbën afërsisht 1/3 e fuqisë totale refraktive të syrit. Por kuptimi i thjerrëzës është se nën ndikim rregullimi nervor lakimi i tij mund të rritet ndjeshëm për të siguruar akomodim, siç diskutohet më vonë në këtë kapitull.

Formimi i një imazhi në retinë. Ashtu si një lente xhami fokuson një imazh në një copë letër, sistemi optik i syrit fokuson një imazh në retinë. Megjithëse imazhi i një objekti në retinë është i përmbysur, mendja jonë e percepton objektin në mënyrë korrekte sepse truri është "i trajnuar" për ta parë imazhin e përmbysur si normal.

Te fëmijët fuqia refraktive e lenteve sytë mund të rriten nga 20 dioptri në 34 dioptra, d.m.th. akomodimi është afërsisht 14 dioptra. Kjo ndodh si rezultat i një ndryshimi në formën e lenteve nga një lente mesatarisht konvekse në një lente shumë konvekse. Mekanizmi i akomodimit është si më poshtë.

U burrë i ri lente përbëhet nga një kapsulë elastike e qëndrueshme e mbushur me proteinë viskoze, por lëng i qartë. Nëse kapsula nuk shtrihet, thjerrëza ka një formë pothuajse sferike. Megjithatë, ka rreth 70 ligamente varëse të vendosura në mënyrë radiale rreth thjerrëzës, të cilat tërheqin skajet e thjerrëzës drejt orbitës së jashtme të kokës së syrit. Këto ligamente janë ngjitur në kufirin e përparmë koroidi dhe retina e syrit dhe janë vazhdimisht të shtrira. Tensioni i ligamenteve bën që thjerrëza të mbetet relativisht e sheshtë në kushte normale.

Megjithatë, në vend ngjitja e ligamenteve në kokërr syri ekziston një muskul ciliar që përmban dy grupe të veçanta të lëmuara fibrave të muskujve- meridional dhe rrethor. Fijet meridiane shkojnë nga skajet periferike të ligamenteve varëse deri në kryqëzimin e kornesë dhe sklerës. Me tkurrjen e këtyre fibrave muskulore, pjesët periferike të ligamenteve të thjerrëzave në vendin e lidhjes së tyre zhvendosen në drejtimin medial, në skajet e kornesë, ndërsa shkalla e tensionit të tyre zvogëlohet dhe thjerrëza lirohet nga tërheqja e tyre.

Fijet rrethore ndodhen rreth vendit të ngjitjes së ligamenteve dhe kur ato tkurren, kryhet një veprim i ngjashëm me sfinkterin, duke zvogëluar diametrin e rrethit rreth perimetrit të të cilit janë ngjitur ligamentet; kjo gjithashtu çon në një çlirim të tensionit të ligamentit dhe lirimin e kapsulës së thjerrëzës.

Kështu, reduktimi i çdo grupi fibrat muskulare të lëmuara të muskulit ciliar reduktojnë tensionin e ligamenteve dhe, për rrjedhojë, kapsulës së thjerrëzës, forma e së cilës, për shkak të elasticitetit natyror, afrohet sferike.

Akomodimi e rregulluar nga nervat parasimpatik. Muskuli ciliar është pothuajse tërësisht i rregulluar nga sinjalet nerva parasimpatike transmetohet në sy nëpërmjet çiftit të tretë nervi kranial nga bërthama e saj në trungun e trurit. Stimulimi i këtyre nervave çon në tkurrjen e të dy grupeve të fibrave muskulore ciliare, gjë që lehtëson tensionin e ligamenteve, si rezultat i së cilës thjerrëza bëhet më e trashë dhe fuqia e saj refraktive rritet. Kjo i lejon syrit të përqendrojë objektet më afër sesa me fuqi më të ulët refraktive. Prandaj, për të fokusuar vazhdimisht një objekt në mënyrë të qartë ndërsa i afrohet syrit, numri i impulseve parasimpatike që arrijnë në muskulin ciliar duhet të rritet gradualisht.

në temën e:

“Syri i reduktuar. Fuqia refraktive dhe optike. Përcaktimi i gjatësisë fokale"

Përfunduar nga: Kilmyamyatov Denis

Saransk 2013

Sy i reduktuar

Ka disa skema për një sy të reduktuar.

Prezantojmë të dhëna nga syri i reduktuar sipas Verbitsky, që është më afër të dhënave nga syri sipas Gulstrand. Në një sy të reduktuar ka vetëm një sipërfaqe refraktive, kornea, dhe i gjithë syri është i mbushur me një mjedis homogjen me një indeks refraktiv nr. Kjo është arsyeja pse të dy pikat nodale ngjiten së bashku në një, duke përkuar me qendrën e lakimit të kornesë. Planet kryesore gjithashtu bashkohen në një, dhe një pikë kryesore përkon me majën e kornesë.

Ndërtimi i një imazhi për një sy të reduktuar

Ndërtimi i një imazhi në një sy të reduktuar

thjeshtuar nga fakti se marrim pikën B" thjesht duke tërhequr një vijë të drejtë përmes pikave B dhe N. Për y" dhe marrim formula të ngjashme me formulat (10) dhe (11); por segmentit l" tani mund t'i jepet një kuptim i caktuar. Nga tabela 2 duket qartë se vlera e llogaritur mbi l" = 16.6 mm është afër në syrin e reduktuar me gjatësinë fokale të përparme f, e marrë me shenjën e kundërt. Ka një ndryshim (0.4 mm), por, siç do ta shohim tani, nuk është i rastësishëm. Sipas ligjeve të optikës gjeometrike, imazhi paraksial i pikës A duhet të formohet në boshtin e sistemit në një pikë që shtrihet në një distancë f" nga pika e dytë kryesore. Në një sy të reduktuar, pika e dytë kryesore përkon me së pari dhe shtrihet në majë të kornesë Distanca f" duhet të matet prej saj. Por f" = 23,8 mm, dhe e gjithë gjatësia e syrit është 23,4. Kjo do të thotë se imazhi paraksial i pikës A është prapa retinës, vetëm 0,4 mm më larg se retina. Dikush mund të mendojë se është bërë ndonjë gabim në konstruksion i syrit të reduktuar Çështja, megjithatë, është se në arsyetimin tonë ne theksuam dy herë se po marrim parasysh rrezet paraksiale, domethënë rrezet që kalojnë afër boshtit të sistemit, vetëm ato, duke kaluar paralelisht me boshtin e sistemit në fokusin kryesor nga boshti, konvergojnë më afër se fokusi për shkak të devijimit sferik. Prandaj, imazhi më i qartë fitohet jo në rrafshin fokal, por disi më afër - në rrafshin e fokusimit më të mirë, afër së cilës është pika A. retina.

Kështu, ndryshimi midis l dhe |f| qëndron brenda kufijve të gabimit që lejojmë kur zëvendësojmë optikën me rreze të gjerë me një përafrim paraksial. Prandaj, formulat (10) dhe (11) mund të zëvendësohen me formula

y" = αf (12)

βy = -f/l (13)

Kur një objekt i afrohet syrit, d.m.th., me një rënie të konsiderueshme vlere absolute l, formulat (12) dhe (13) nuk mund të zbatohen më. Mbajtja e imazhit në retinë është e mundur vetëm duke rritur fuqinë optike, ose, siç quhet ndryshe, përthyerjen e syrit F. Në syrin real kjo realizohet duke rritur lakimin e sipërfaqeve të thjerrëzës. Le të shënojmë shtesën akomoduese të përthyerjes së syrit

▲F = l/|l| (14)

Formalisht, ▲F = 0 vetëm për |l| = ∞. Në fakt, akomodimi mund të neglizhohet tashmë për |l| ≥ 5 m, pra neglizhoni imputimin e përthyerjes së syrit me 0,2 dioptra. Në një sy të reduktuar, akomodimi merret parasysh me një metodë formale: sipas Verbitsky, për çdo dioptri të përthyerjes shtesë, indeksi i thyerjes së mediumit okular duhet të rritet me 0,004 dhe rrezja e lakimit të kornesë duhet të zvogëlohet. me 0.04 mm. Le të, për shembull, l = - 25 cm, d.m.th. | l| = 0,25 m, dhe ▲F = 4 dioptra. ku

n"r = 1.40 + 4 0.004 = 1.416;

r" = 6,8 - 4 0,04 = 6,64 mm.

Meqenëse ka vetëm një sipërfaqe refraktive në syrin e reduktuar, ne mund të përdorim formulën e nxjerrë për këtë rast

ku distancat nga maja e kornesë deri te objekti dhe imazhi i saj caktohen përkatësisht l dhe l"r. Meqenëse

Duke zëvendësuar vlerat e madhësisë për F = 4 dioptra në formulat (16) dhe (18), marrim f"= 22.60 mm dhe l"r = 24.1 mm. Le të prezantojmë vlerën ▲l, ndryshimi i së cilës karakterizon zhvendosjen e figurës gjatë akomodimit: ▲l = l"r - lr, ku lr është gjatësia e syrit sipas Verbitsky. Me ▲F = 4 dioptra ▲l = 0,7 mm, e cila është dukshëm më e madhe se me pjesën tjetër të akomodimit, kur ▲l = 0,4 mm, d.m.th., imazhi është zhvendosur me 0,3 mm Kështu, metoda e propozuar nga Verbitsky për marrjen parasysh të akomodimit, megjithëse me kompleksitet të konsiderueshëm, jep Saktësia e ulët e llogaritjes Për të marrë parasysh akomodimin, mund të supozohet një metodë më e thjeshtë, e cila siguron, përveç kësaj, një ndryshim dukshëm më të vogël ▲l: kur rritet akomodimi me një dioptri, zvogëloni rrezen e kornesë me 0,1 mm. konstante e indeksit të thyerjes dhe e barabartë me 1.40, pra në formulat (15) - (18) merrni parasysh n"r = nr = 1.40. Rezultati i kësaj llogaritjeje të diferencës ▲l duke përdorur formulat (16) dhe (18) është dhënë në tabelë. 3.

Akomodimi i syrit të reduktuar

Mund të shihet se ▲l ndryshon vetëm brenda 0.1 mm, dhe jo 0.3 mm, siç llogaritet nga Verbitsky.

Aberracionet e syrit

Si çdo sistem optik, syri ka devijime të qenësishme. Ne kemi përmendur tashmë një prej tyre - devijimin sferik. Tani duhet të themi pak më shumë për devijimet e syrit.

Defektet e çdo sistemi, duke dhënë një imazh, quhen shtrembërime që çojnë në faktin se imazhi rezulton të jetë jo shumë i ngjashëm me projeksionin gjeometrik të një objekti në një plan (ose një sipërfaqe të një forme tjetër) dhe se çdo pikë e objektit përshkruhet jo si një pikë, por si një pikë me një shpërndarje mjaft komplekse të shkëlqimit në të.

Në boshtin e sistemit vërehen aberacioni sferik dhe kromatik. Diagrami i devijimit sferik është paraqitur në Fig.:

Diagrami i devijimit sferik

Sa më larg një rreze paralele me të të kalojë nga boshti, aq më afër thjerrëzës e pret boshtin. Rrezet më të largëta nga boshti do të kalojnë prej tij në një distancë h = D/2, ku D është diametri i rrezes që hyn në thjerrëz dhe do të konvergojnë në pikën Ah, të shtrirë në një distancë ▲f" nga pika A - fokusi i rrezeve paraksiale Segmenti ▲f quhet devijimi gjatësor sferik, i shprehur në njësi gjatësie.

Sidoqoftë, devijimi gjatësor sferik zakonisht shprehet në dioptra dhe llogaritet duke përdorur formulën

Këtu gjatësia e segmenteve duhet të merret në metra. Nëse ▲f" ≪ f", formula mund të thjeshtohet:

Indeksi i thyerjes nr varet nga gjatësia e valës së dritës. Prandaj, nëse bie në lente drite e bardhe, rrezet ngjyra të ndryshme do të mblidhen brenda vende te ndryshme: Vjollcat do të grumbullohen më afër thjerrëzës. Në çdo vend, në vend të një pike të bardhë, do të merrni një vend, dhe, për më tepër, jo të bardhë, por me ngjyrë. Përsëri, mund të kryeni një llogaritje të ngjashme me llogaritjen duke përdorur formulën (19) dhe të merrni vlerën e devijimit kromatik Axp.

Për çdo pikë që nuk shtrihet në boshtin e sistemit, duhet të merren parasysh devijimet e tjera. Rrezet që shtrihen në planin meridional mblidhen në një segment të drejtë në të njëjtën distancë nga thjerrëza, dhe rrezet që shtrihen në rrafshin sagittal (dhe rrafshi që kalon nëpër boshtin e rrezes dhe pingul me planin meridional) mblidhen në një segment. në një distancë të ndryshme nga thjerrëza, pingul me segmentin e parë. Në çdo vend, imazhi i një pike merret në formën e një njolle asimetrike të paqartë. Ky shmangie quhet astigmatizmi i trarëve të zhdrejtë.

Në disa sipërfaqe kjo turbullim është më pak, dhe këtu duhet të vendoset ekrani për të marrë imazhin më të qartë. Si rregull, një sipërfaqe e tillë nuk është e sheshtë, gjë që është shumë e papërshtatshme në shumë raste, për shembull për fotografinë, ku sipërfaqja e kornizës duhet të jetë e sheshtë. Devijimi i sipërfaqes më të mirë të fokusimit nga rrafshi quhet lakim i fushës.

Ka edhe devijime që shtrembërojnë formën e të gjithë imazhit. Më e rëndësishmja prej tyre është shtrembërim- ndryshimi i zmadhimit me distancën nga boshti optik i sistemit.

Cilat janë devijimet e syrit?? Sipas Ivanov, me një bebëzë 4 mm, devijimi sferik i syrit është Asf = 1 dioptri. Aberacioni kromatik ka të njëjtin kuptim. A është shumë apo pak? Meqenëse përthyerja e syrit është rreth 60 dioptra, gabimi relativ i përthyerjes së syrit është më pak se dy përqind.

Më saktësisht, devijimet vlerësohen nga shkalla e ndikimit të tyre në fuqinë zgjidhëse të syrit ose, siç quhet zakonisht, në mprehtësinë vizuale. Mprehtësia vizuale V është në përpjesëtim të zhdrejtë me kufirin e rezolucionit këndor:

V= l/δ; (21)

δ zakonisht shprehet në minuta. V është një sasi pa dimension.

Mjekët zakonisht e konsiderojnë V = 1 si normë Në realitet, V varet nga shumë kushte, kryesisht nga ndriçimi i sfondit l.

Diametri i bebëzës varet gjithashtu nga faktorë të ndryshëm, madje edhe nga emocionet e një personi. Por megjithatë, në thelb diametri i nxënësit dr varet nga shkëlqimi. Mesatarisht, kjo varësi shprehet me formulën

ku th është tangjentja hiperbolike; dr - marrë në milimetra.

Më vonë do të flasim në detaje për mprehtësinë vizuale. Tani le të themi vetëm se në ndriçimin L = 20 cd/m2 dr = 3,7 mm dhe δ = 0,64". Nëse i drejtohemi formulës së difraksionit (3) dhe llogarisim δ në d = 0,37 cm, atëherë, duke përkthyer radianët për minutë (l " = 2.91 10-4), marrim pothuajse të njëjtën vlerë δ = 0.63. Kështu, në fakt, mprehtësia vizuale nuk kufizohet nga devijimet, por nga difraksioni. Kjo është pikërisht kërkesa që u vendoset lenteve moderne, të korrigjuara mirë: fuqia e tyre zgjidhëse, të paktën në qendër të fushës së shikimit, duhet të jetë difraktive. Korrigjimi i mëtejshëm i devijimeve nuk ndihmon më në rritjen e fuqisë zgjidhëse.

Shmangia kromatike, përafërsisht e barabartë me atë sferike, duket të jetë më e rrezikshme: nuk jep vetëm një pikë shpërndarjeje, por një vend me ngjyrë. Megjithatë, në Jeta e përditshme ne kurrë nuk vërejmë kufij me ngjyra rreth objekteve të dukshme. Ato mund të zbulohen vetëm në eksperimente të projektuara posaçërisht. Shmangia kromatike mund të korrigjohet lehtësisht duke vendosur një lente përpara syrit me aberacion kromatik të shenjës së kundërt. Eksperimentet me lente të këtij lloji janë kryer vazhdimisht. Sidoqoftë, përdorimi i tyre praktikisht nuk ndryshoi as mprehtësinë vizuale të syrit dhe as pamjen e objekteve në fushën e shikimit. Janë bërë përpjekje për të korrigjuar devijimin sferik të syrit me lente. Dhe në këtë rast, nuk u vu re asnjë përmirësim në mprehtësinë vizuale.

Duhet të theksohet se nëse llogarisim rrugën e rrezeve në një sy skematik sipas Gullstrand, marrim një shmangie sferike që e tejkalon atë të vërejtur në një sy real. Kjo shpjegohet me faktin se Gulstrand e konsideroi rrezen e lakimit të kornesë si konstante, por në realitet në zonën periferike të kornesë rrezja e lakimit është më e madhe se në zonën qendrore. Rritja e rrezes çon në një ulje të fuqisë refraktive, d.m.th., për të rritur gjatësinë fokale [shih. formula (16)] dhe, rrjedhimisht, për të afruar fokusin e rrezeve ekstreme me fokusin e rrezeve paraksiale. Kohët e fundit, lente me sipërfaqe asferike kanë filluar të përdoren në teknologji, megjithëse prodhimi i saktë i tyre është i mbushur me vështirësi të mëdha.

Në këtë mënyrë, sistemi optik i syrit korrigjohet mjaft mirë për të përfituar plotësisht nga të gjitha mundësitë që ofron natyra valore e dritës.

- , karakterizojnë rrezatimin optik nga efekti i tij në një marrës të caktuar selektiv. Për çdo spektër...
Enciklopedia fizike
- TINGujt e reduktuar. Tingujt që vijnë nga reduktimi...
Fjalor i termave letrare
- Në bimë, sipas propozimit të Strassburger-it, ato shpesh kontrastohen me organet e mbetura...
Fjalor Enciklopedik i Brockhaus dhe Euphron
- "er", fonema zanoresh super të shkurtra të gjuhëve të lashta sllave, të cilat shënoheshin me shkronjat ъ - "er" dhe ь - "er"...
- Sasi fotometrike efektive që karakterizojnë rrezatimin optik me efektin e tij në një marrës të caktuar selektiv të dritës...
Enciklopedia e Madhe Sovjetike
- 1) Zanoret që rezultojnë nga zvogëlimi, pra të artikuluara më pak qartë, që kanë humbur gjatësinë, forcën ose cilësinë e zërit. shih reduktimin...
Fjalor termat gjuhësor
- Në sy - në fytyrë Mër. Du schmähst mich hinterrücks? Das soll mich wenig kränken. Du lobst mich in "s Gesicht? Das will ich dir gedenken. Ti më qorton pas syve: Nuk do të zemërohem... Por ti më lavdëron në fytyrë - nuk do të të harroj! Lessing. Sinngedichte.. .
Fjalori shpjegues dhe frazeologjik Mikhelson
- Mos lëvdoni fytyrën tuaj, mos qortoni për sytë tuaj. Në sy, në fytyrë. e mërkurë Du schmähst mich hinterrücks? Das soll mich wenig kränken. Du lobst mich në Gesicht? Das do ich dir gedenken. Ti më qorton pas shpine: Nuk do të zemërohem.....
Fjalori shpjegues dhe frazeologjik Mikhelson (origjina orf.)
- Mos i lajkatoni sytë dhe mos u qortoni pas syve...
- Shih Lëvdimin -...
NË DHE. Dahl. Fjalët e urta të popullit rus
- Nga një sy gri, nga një sy kafe, nga sy blu, nga syri i zi...
NË DHE. Dahl. Fjalët e urta të popullit rus
- Shih LOVE -...
NË DHE. Dahl. Fjalët e urta të popullit rus
- E njerëzve I papranuar Rreth një personi me dy fytyra. PD, 662; Jig. 1969, 207...
- Gorki. I papranuar Rreth një personi me dy fytyra. BalSok, 25...
Fjalor i madh i thënieve ruse
- E njerëzve I papranuar Rreth një personi me dy fytyra. Jig. 1969, 307...
Fjalor i madh i thënieve ruse
- Arch., Volg., Sib. Nevojitet një mbikëqyrje e shtuar mbi dikë, vigjilencë, vëmendje ndaj diçkaje. AOC 9, 82-83; Glukhov 1988, 22; SPS, 54; FSS, 42...
Fjalor i madh i thënieve ruse

"Sytë e reduktuar" në libra

Kapitulli VIII Sytë e mishit, sytë e zjarrit

Nga libri Origjina e kundërkulturës autor Roshak Theodor

Kapitulli VIII Sytë e mishit, sytë e flakës "Si," do të pyesin ata, "kur lind dielli, a nuk shihni një disk të rrumbullakët zjarri, disi të ngjashëm me Guinenë?" Oh jo, jo, unë shoh ushtri të panumërta të engjëjve të Parajsës, duke bërtitur: "I shenjtë, i shenjtë je ti, Zot, Perëndi i Plotfuqishëm". William Blake Çfarë

Ballë për ballë, sy për sy

Nga libri Kush mori Rajhstagun. Heronjtë e paracaktuar... autor Yamskoy Nikolay Petrovich

Ballë për ballë, sy për sy, Shatilov, natyrisht, ishte në mëdyshje nga kjo kthesë e ngjarjeve. Por ai nuk do të devijonte nga versioni i tij. Duke dalë i pari në podium, ai nënvizoi me vendosmëri gjënë kryesore në fjalimin e tij: sulmi në ndërtesën e parlamentit gjerman pasditen e datës 30.04.45 ishte i suksesshëm dhe në orën 14:25.