Государственное образовательное учреждение школы №183 с углубленным изучением
английского языка Центрального административного района г. Санкт-Петербурга
Реферат по физике
Тема: Глаз. Оптическая система глаза.
Работу выполнил:
ученик 10 класса Коваленко Константин Игоревич,
учитель: Ломакина Елена Сергеевна.
Санкт-Петербург
2008
ОГЛАВЛЕНИЕ
| Введение | 3 |
| Глава 1. Строение глаза | 5 |
| 1.1. Вспомогательный аппарат | 6 |
| 1.2. Глазное яблоко | 7 |
| 1.2.1. Фиброзная оболочка | 7 |
| 1.2.2. Сосудистая оболочка | 7 |
| 1.2.3. Сетчатая оболочка | 8 |
| 1.2.4. Зрительный нерв | 8 |
| 1.2.5. Содержимое глазного яблока | 8 |
| 1.3. Оптическая система глаза | 9 |
| Глава 2. Виды аметропий глаза | 9 |
| 2.1. Близорукость | 9 |
| 2.2. Дальнозоркость | 9 |
| 2.3. Астигматизм | 10 |
| Глава 3. Физическая оптика Природа света | 11 |
| 3.1. Оптические излучения | 12 |
| 3.2. Оптическая среда | 13 |
| 3.3. Дисперсия | 14 |
| 3.4. Спектр | 15 |
| 3.5. Интерференция света | 15 |
| 3.6. Дифракция света | 17 |
| 3.7. Поляризация света | 18 |
| Глава 4. Геометрическая оптика | 21 |
| Глава 5. Способы коррекции аметропий | 26 |
| 5.1. Контактная коррекция | 26 |
| 5.2. Очковая коррекция зрения | 26 |
| 5.3. Хирургическая коррекция | 27 |
| Заключение | 28 |
| Список использованной литературы | 29 |
| Приложение | 30 |
| Словарь терминов | 33 |
ВВЕДЕНИЕ
Основную часть первоначальной информации об окружающем мире люди получают путем зрительных восприятий, которые возникают при поступлении в глаз света. Отраженный от предметов свет позволяет нам видеть их и ориентироваться в пространстве. Еще в далекой древности, сталкиваясь с такими явлениями природы, как радуга, «бриллиантовый» блеск росы, возникновение тени от предметов, миражи и т.д., люди стремились объяснить их, познать закономерности световых явлений. Слово «оптика» произошло от греческого optike - наука о зрительных восприятиях.
В современном понятии оптика - это раздел физики, в котором исследуются процессы излучения света, его распространения в различных средах и взаимодействия света с веществом.
Оптика состоит из трех разделов: 1) физическая оптика; 2) геометрическая оптика; 3) физиологическая оптика.
Физическая оптика занимается выяснением природы света и закономерностей его испускания, распространения, рассеяния и поглощения в веществе.
Геометрическая оптика рассматривает законы распространения световых лучей, построение изображений в различных оптических системах, способы расчета и проектирования оптических приборов.
Физиологическая оптика изучает восприятие света человеческим глазом и оптические свойства глаза.
На мой выбор именно данной темы повлияла профессия родителей (врач). А именно профессия матери - офтальмолог. От них я часто слышал о возможностях современной медицины, в частности о современных диагностических, терапевтических и оперативных возможностях современной медицинской науки позволяющих не только сохранить, но и вернуть утраченные зрительные функции.
Удивительно, что пациент, который не мог ориентироваться в окружающей обстановке, нуждался в постоянной опеке и сопровождении, после операции смог самостоятельно покинуть глазную клинику.
Целью моей работы явилось: подробное изучение строения глаза, его оптической системы, а также современные способы коррекции рефракционных нарушений.
В своей работе я использовал научно-популярную, учебную и специализированную медицинскую литературу. Среди них хочется отметить книгу Даниличева В.Ф. «Современная офтальмология». В написании этой книги приняли участие сотрудники кафедры офтальмологии Военно-медицинской академии (первая кафедра офтальмологии в России, вторая в мире). Большинство авторов составителей этой книги я знаю, так как моя мать является так же сотрудником кафедры Военно-Медицинской академии. В этой книги подробно освещены вопросы анатомии органа зрения, а так же вопросы контактологии и лазерной хирургии. Книга содержит много иллюстраций, помогающих лучше разобраться в вопросе. Несомненный интерес представляет собой книга Розенблюма «Оптометрия». В основу глав Геометрическая оптика, Физическая оптика входят сведения из этой книги. Автор подробно описывает средства коррекции зрения.
Глава 1. Строение глаза
Человеческий глаз представляет из себя сложную систему, главной целью которой является наиболее точное восприятие, первоначальная обработка и передача информации, содержащейся в электромагнитном излучении видимого света. Все отдельные части глаза, а также клетки, их составляющие, служат максимально полному выполнению этой цели.
Глаз - это сложная оптическая система. Световые лучи попадают от окружающих предметов в глаз через роговицу. Роговица в оптическом смысле - это сильная собирающая линза, которая фокусирует расходящиеся в разные стороны световые лучи. Причем оптическая сила роговицы в норме не меняется и дает всегда постоянную степень преломления. Склера является непрозрачной наружной оболочкой глаза, соответственно, она не принимает участия в проведении света внутрь глаза.
Преломившись на передней и задней поверхности роговицы, световые лучи проходят беспрепятственно через прозрачную жидкость, заполняющую переднюю камеру, вплоть до радужки. Зрачок, круглое отверстие в радужке, позволяет центрально расположенным лучам продолжить свое путешествие внутрь глаза. Более периферийно оказавшиеся лучи задерживаются пигментным слоем радужной оболочки. Таким образом, зрачок не только регулирует величину светового потока на сетчатку, что важно для приспособления к разным уровням освещенности, но и отсеивает боковые, случайные, вызывающие искажения лучи. Далее свет преломляется хрусталиком. Хрусталик тоже линза, как и роговица. Его принципиальное отличие в том, что у людей до 40 лет хрусталик способен менять свою оптическую силу - феномен, называемый аккомодацией. Таким образом, хрусталик производит более точную дофокусировку. За хрусталиком расположено стекловидное тело, которое распространяется вплоть до сетчатки и заполняет собой большой объем глазного яблока.
Лучи света, сфокусированные оптической системой глаза, попадают в конечном итоге на сетчатку. Сетчатка служит своего рода шарообразным экраном, на который проецируется окружающий мир. Из школьного курса физики мы знаем, что собирательная линза дает перевернутое изображение предмета. Роговица и хрусталик - это две собирательные линзы, и изображение, проецируемое на сетчатку, также перевернутое. Другими словами, небо проецируется на нижнюю половину сетчатки, море - на верхнюю, а корабль, на который мы смотрим, отображается на макуле. Макула, центральная часть сетчатки, отвечает за высокую остроту зрения. Другие части сетчатки не позволят нам ни читать, ни наслаждаться работой на компьютере. Только в макуле созданы все условия для восприятия мелких деталей предметов.
В сетчатке оптическая информация воспринимается светочувствительными нервными клетками, кодируется в последовательность электрических импульсов и передается по зрительному нерву в головной мозг для окончательной обработки и сознательного восприятия.
Глава 1.1. Вспомогательный аппарат
Вспомогательный аппарат включает: веки, коньюнктиву, слезные железы и слезоотводящие пути.
Веки. Основная функция век - защита глазного яблока. При мигательных движениях век слезная жидкость равномерно распределяется по поверхности глаза. (12, с.16.)
Конъюнктива - это тонкая прозрачная ткань, которая покрывает глаз снаружи. Она начинается с лимба, наружного края роговицы, покрывает видимую часть склеры, а также внутреннюю поверхность век. В толще конъюнктивы проходят сосуды, которую ее питают. Эти сосуды могут быть рассмотрены невооруженным глазом. При воспалении конъюнктивы, конъюнктивите, сосуды расширяются и дают картину красного раздраженного глаза, которую большинство имело возможность лицезреть у себя в зеркале. Основная функция конъюнктивы заключается в секреции слизистой и жидкой части слезной жидкости, которая смачивает и смазывает глаз. (12, с.22.)
Глава 1.2. Глазное яблоко
Фиброзная оболочка
В фиброзной оболочке глаза выделяют два отдела: роговицу и склеру. Роговица - занимает 1/5 часть фиброзной оболочки, склера соответственно занимает остальную часть. (12, с.37.) Место перехода роговицы в склеру называется лимбом и имеет вид полукольца шириной до 1 мм.
Роговица - прозрачное выпуклое окно в передней части глаза - это и есть роговица. Роговица является сильной преломляющей поверхностью, обеспечивая две трети оптической силы глаза. (12, с.37.) Напоминая по форме дверной глазок, она позволяет хорошо видеть окружающий нас мир.
Поскольку в роговице нет кровеносных сосудов, она идеально прозрачная. Отсутствие сосудов в роговице определяет особенности ее кровоснабжения. Большую роль в обеспечении роговицы питательными веществами играет сосудистая сеть лимба.