Глаз как орган зрения

Глаз как орган зрения, по­явился в эволюции у членистоногих. В дальней­шем периферический отдел зрительной системы развивался в двух направлениях: до формиро­вания сложного глаза у насекомых и образова­ния простого глаза в виде оптической камеры у позвоночных (см. в словаре Система зрительная).

Оптический аппарат глаза

Синонимы – диоптрический аппарат глаза.¹³

Система линз современного фотоаппарата дает изображение значительно более высокого качества, чем диоптрический аппарат глаза.

Герман фон Гельмгольц (Helmholtz H.L.F., 1821-1894, немецкий физик и физиолог) пошутил, что если бы ему прислали оптический инструмент, сконструированный так небрежно, как глаз, он отослал бы его обратно изготовителю. ¹⁴

Оптическая система глаза — неточно центрированная сложная система линз, формирующая на сетчатке перевёрнутое и уменьшенное изображение внешнего мира.¹⁵

Рефракция

Диоптрический аппарат:¹⁶

1. роговица

2. водянистая влага передней и задней камеры глаза

3. радужная оболочка, окружающая зрачок

4. хрусталик

5. стекловидное тело

На пути к светочувствительной оболочке глаза (сетчатке) лучи света проходят через несколько прозрачных сред — роговицу, водянистую влагу передней камеры, хрусталик и стекловидное тело. ¹⁷

Глазное яблоко имеет шарообразную форму, что облегчает его повороты для наведения на рассматриваемый объект. ¹⁸

Преломляющую силу (ПС) любой оптической системы выражают в диоптриях (D). Одна диоптрия равна преломляющей силе линзы с фокусным расстоянием 1 м.

ПС = 1 / f ,

где f — фокусное расстояние в метрах

Преломляющая сила здорового глаза составляет 59 D при рассматривании далеких и 70,5 D — при рассматривании близких предметов.¹⁹

Чтобы схематически представить проекцию изображения предмета на сетчатку, нужно провести линии от его концов через узловую точку (в 7 мм сзади от роговой оболочки). На сетчатке получается изображение, резко уменьшенное и перевернутое вверх ногами и справа налево (рис.14.3).

Определенная кривизна и показатель преломления роговицы и в меньшей мере хрусталика определяют преломление световых лучей внутри глаза (рис.). Преломляющая сила роговицы изменяется с возрастом обратно пропорционально радиусу кривизны и составляет в среднем у детей первого года жизни 45 D, а к 7 годам, как и у взрослых, — около 44 D. ²⁰

Рис. 14.2. Механизм аккомодации (по Гельмгольцу).

1 — склера; 2 — сосудистая оболочка; 3 — сетчатка: 4 — роговица; 5 — передняя камера; б — радужная оболочка; 7 — хрусталик; 8 — стекловидное тело; 9 — ресничная мышца, ресничные отростки и ресничный поясок (цинновы связки); 10 — центральная ямка; 11 — зрительный нерв.

Рис. 14.3. Ход лучей от объекта и построение изображения на сетчатой оболочке глаза.

АВ — предмет; ав — его изображение; 0 — узловая точка; Б — б — главная оптическая ось.