Gözün optik sistemi: quruluşu və funksiyaları

Mündəricat:

Gözün optik sistemi: quruluşu və funksiyaları
Gözün optik sistemi: quruluşu və funksiyaları
Anonim

Görmə insanın ən dəyərli hisslərindən biridir. Vizual sistem beynin nisbətən mürəkkəb bir hissəsi olsa da, proses sadə bir optik element tərəfindən idarə olunur: göz. O, işığın fotoreseptorlar tərəfindən udulduğu retinada təsvirlər əmələ gətirir. Onların köməyi ilə elektrik siqnalları sonrakı emal üçün vizual korteksə ötürülür.

Gözün optik sisteminin əsas elementləri: buynuz qişa və lens. Onlar işığı qəbul edir və onu retinaya proyeksiya edirlər. Qeyd etmək lazımdır ki, göz cihazı onun bənzərliyi ilə yaradılmış çoxsaylı linzalı kameralardan daha sadədir. Gözdə linza rolunu yalnız iki elementin oynamasına baxmayaraq, bu, məlumatın qavranılmasını pozmur.

Göz və kameranın müqayisəsi
Göz və kameranın müqayisəsi

İşıq

İşığın xas təbiəti gözün optik sisteminin bəzi xüsusiyyətlərinə də təsir edir. Məsələn, tor qişa Günəşin radiasiya spektrinə uyğun gələn görünən spektrin qavranılması üçün mərkəzi hissədə ən həssasdır. İşıq eninə kimi görünə bilərelektromaqnit dalğası. Təxminən mavidən (400 nm) qırmızıya (700 nm) qədər görünən dalğa uzunluqları elektromaqnit spektrinin yalnız kiçik bir hissəsini təşkil edir.

Qeyd etmək maraqlıdır ki, işıq hissəciyinin (foton) təbiəti də müəyyən şərtlər altında görmə qabiliyyətinə təsir edə bilər. Fotonların udulması təsadüfi prosesin qaydalarına uyğun olaraq fotoreseptorlarda baş verir. Xüsusilə, hər bir fotoreseptora çatan işığın intensivliyi yalnız bir fotonun udulma ehtimalını müəyyən edir. Bu, aşağı parlaqlıqda görmə qabiliyyətini məhdudlaşdırır və gözü qaranlığa uyğunlaşdırır.

Şəffaflıq

Süni optik sistemlərdə şəffaf materiallardan istifadə olunur: şüşə və ya refraktiv fiksatorlu plastik. Eynilə, insan gözü canlı toxumadan istifadə edərək böyük miqyaslı, yüksək keyfiyyətli təsvirlər yaratmalıdır. Əgər retinaya proyeksiya edilən təsvir çox bulanıq, qeyri-səlisdirsə, görmə sistemi düzgün işləməyəcək. Bunun səbəbi göz və sinir xəstəlikləri ola bilər.

Oftalmologiya kabineti
Oftalmologiya kabineti

Gözün anatomiyası

İnsan gözü maye ilə dolu kvazsferik quruluş kimi təsvir edilə bilər. Gözün optik sistemi üç təbəqə toxumasından ibarətdir:

  • xarici (sklera, buynuz qişa);
  • daxili (torlu qişa, siliyer cisim, iris);
  • orta (xoroid).

Yetkin insanlarda göz təqribən 24 mm diametrli kürədir və ektodermal və mezodermal cücərmə xəttindən əmələ gələn bir çox hüceyrəli və qeyri-hüceyrəvi komponentlərdən ibarətdir.mənbələr.

Şəffaf buynuz qişanın işığın göz bəbəyinə daxil olmasına icazə verdiyi ön hissə istisna olmaqla, gözün xarici hissəsi sklera adlanan davamlı və elastik toxuma ilə örtülüdür. Skleranın altındakı digər iki təbəqə: qidalandırıcı maddələrlə təmin etmək üçün xoroid və təsvir formalaşdıqdan sonra işığın fotoreseptorlar tərəfindən udulduğu tor qişa.

Vizual mühiti tutmaq və skan etmək üçün altı xarici əzələnin fəaliyyətinə görə göz dinamikdir. Gözə daxil olan işıq buynuz qişa tərəfindən sındırılır: qan damarlarından azad olan nazik şəffaf təbəqə, diametri təxminən 12 mm və mərkəzi hissədə təxminən 0,55 mm qalınlığındadır. Buynuz qişadakı su gözyaşardıcı film ən yaxşı görüntü keyfiyyətinə zəmanət verir.

Gözün ön kamerası maye maddə ilə doludur. Ölçüsü daralmadan asılı olan mərkəzi dəliyi olan iki əzələ dəsti olan iris piqmentlərin miqdarından və paylanmasından asılı olaraq xarakterik rəngə malik diafraqma kimi fəaliyyət göstərir.

Şagird irisin mərkəzində gözə daxil olan işığın miqdarını tənzimləyən dəlikdir. Onun ölçüsü parlaq işıqda 2 mm-dən az, qaranlıqda 8 mm-dən çox dəyişir. Şagird işığı qəbul etdikdən sonra, kristal lens kornea ilə birləşərək tor qişada təsvirlər əmələ gətirir. Kristal lens şəklini dəyişə bilər. O, elastik bir kapsulla əhatə olunub və zonulalarla siliyer gövdəyə birləşib. Siliyer gövdədəki əzələlərin hərəkəti lensin gücünü artırmağa və ya az altmağa imkan verir.

Retina və buynuz qişa

Retina və qan damarları
Retina və qan damarları

Retinada mərkəzi çökəklik varən çox reseptorları ehtiva edir. Onun periferik hissələri daha az ayırdetmə qabiliyyəti verir, lakin göz hərəkəti və obyektin aşkarlanmasında ixtisaslaşmışdır. Təbii baxış sahəsi süni ilə müqayisədə kifayət qədər böyükdür və 160×130°-dir. Makula yaxınlıqda yerləşir və işıq filtri kimi fəaliyyət göstərir, guya mavi şüaları yoxlayaraq retinanı degenerativ xəstəliklərdən qoruyur.

Buynuz qişa ön əyrilik radiusu 7,8 mm, arxa əyrilik radiusu 6,5 mm və laylı quruluşa görə qeyri-bərabər refraktiv indeksi 1,37 olan sferik hissədir.

Göz ölçüsü və diqqət

Yaxından görmə (miyopiya)
Yaxından görmə (miyopiya)

Orta statik gözün ümumi ox uzunluğu 24,2 mm-dir və uzaq obyektlər tam olaraq retinanın mərkəzinə fokuslanır. Lakin gözün ölçüsündə sapmalar vəziyyəti dəyişə bilər:

  • miyopiya, şəkillər tor qişanın qarşısında fokuslandıqda,
  • uzaqgörənlik onun arxasında baş verir.

Astiqmatizm - linzanın düzgün əyilməməsi zamanı gözün optik sisteminin funksiyaları da pozulur.

Retinada şəkil keyfiyyəti

Gözün optik sistemi mükəmməl fokuslansa belə, mükəmməl görüntü yaratmır. Buna bir neçə amil təsir edir:

  • bəbəkdə işığın difraksiyası (bulanıqlıq);
  • optik aberrasiyalar (gözbəbəyi nə qədər böyükdürsə, görmə bir o qədər pisdir);
  • gözün içinə səpilmə.

Xüsusi göz linzalarının formaları, sınma indeksinin dəyişmələri və həndəsə xüsusiyyətləri gözün optik sisteminin çatışmazlıqlarıdırsüni həmkarları ilə müqayisədə. Normal göz ən azı altı dəfə aşağı keyfiyyətə malikdir və hər biri mövcud aberrasiyalardan asılı olaraq orijinal bitmap yaradır. Beləliklə, məsələn, ulduzların qəbul edilən forması insandan insana dəyişəcək.

Bitmaplar
Bitmaplar

Periferik görmə

Tor qişanın mərkəzi sahəsi ən böyük məkan ayırdetmə qabiliyyətini verir, lakin daha az sayıq olan periferik hissə də vacibdir. Periferik görmə sayəsində insan qaranlıqda hərəkət edə, hərəkət edən obyektin özünü və onun formasını deyil, hərəkət faktorunu ayırd edə, kosmosda naviqasiya edə bilir. Heyvanlarda və quşlarda periferik görmə üstünlük təşkil edir. Üstəlik, onlardan bəzilərinin daha yüksək sağ qalma şansı üçün 360 ° baxış bucağı var. Vizual illüziyalar periferik görmə xüsusiyyətlərinə görə hesablanır.

Optik illüziya
Optik illüziya

Nəticə

İnsan gözünün optik sistemi sadə və etibarlıdır və ətraf aləmin qavranılmasına mükəmməl uyğunlaşdırılmışdır. Görünənlərin keyfiyyəti qabaqcıl texniki sistemlərdən aşağı olsa da, orqanizmin tələblərinə cavab verir. Gözlər bəzi potensial optik məhdudiyyətləri əhəmiyyətsiz qoyan bir sıra kompensasiya mexanizmlərinə malikdir. Məsələn, xromatik defokusun böyük mənfi təsiri müvafiq rəng filtrləri və diapazonun spektral həssaslığı ilə aradan qaldırılır.

Son onillikdə adaptiv istifadə edərək göz aberrasiyalarını düzəltmək imkanıoptika. Hal-hazırda bu, göz içi linzaları kimi düzəldici cihazlarla laboratoriyada texniki cəhətdən mümkündür. Korreksiya görmə qabiliyyətini bərpa edə bilər, lakin bir nüans var - fotoreseptorların seçiciliyi. Kəskin görüntülər retinaya proyeksiya edilsə belə, qəbul ediləcək ən kiçik hərf bir çox fotoreseptorun düzgün şərh etməsini tələb edəcəkdir. Müvafiq görmə kəskinliyindən kiçik hərflərin şəkilləri fərqlənməyəcək.

Lakin əsas görmə pozğunluqları zəif aberasiyalardır: defokusasiya və astiqmatizm. Bu hallar, silindrik linzaların icad edildiyi XIII əsrdən bəri müxtəlif texnoloji inkişaflarla asanlıqla düzəldildi. Müasir üsullar xəstənin optik sisteminin strukturunu redaktə etmək üçün kontakt və gözdaxili linzaların və ya lazer refraktiv cərrahiyyə prosedurlarının istifadəsini nəzərdə tutur.

Optik sistem
Optik sistem

Oftalmologiyanın gələcəyi ümidverici görünür. Bunda fotonika və işıqlandırma texnologiyası əsas rol oynayacaq. Qabaqcıl optoelektronikanın istifadəsi yeni protezlərə hazırda olduğu kimi canlı toxumaları çıxarmadan uzaqgörən gözləri bərpa etməyə imkan verərdi. Yeni optik koherens tomoqrafiya gözün tam miqyaslı real vaxtda 3D vizualizasiyasını təmin edə bilər. Elm yerində dayanmır ki, gözün optik sistemi hər birimizə dünyanı bütün əzəməti ilə görməyə imkan verir.

Tövsiyə: