Oko i wady wzroku
W tej lekcji1/11
Popatrz teraz na cokolwiek dookoła siebie. Wygląda normalnie, prawda? A na dnie Twojego oka ten widok jest w tej chwili do góry nogami i wielkości ziarnka maku. Tak, naprawdę — Twoje oko odbiera świat odwrócony, a Ty nawet o tym nie wiesz. Kto to prostuje?
Oko to soczewka i ekran
Oko ma tylko dwie części, które liczą się w fizyce. Z przodu soczewka skupiająca (rogówka razem z soczewką oka), z tyłu ekran — siatkówka, czyli światłoczuła warstwa na dnie oka.
Ostro widzisz wtedy i tylko wtedy, gdy promienie zbiegną się dokładnie na siatkówce. Zejdą się wcześniej albo później — na siatkówkę padnie rozmyta plama.
Obraz na siatkówce
Obraz w oku stoi na głowie. Oglądany przedmiot leży daleko za ogniskiem, więc obraz jest rzeczywisty, odwrócony i pomniejszony — cała klasa mieści się na plamce wielkości paznokcia.
Świata do góry nogami nie widzisz tylko dlatego, że mózg przywykł do tego odwrócenia i odwraca sygnał z powrotem.
Akomodacja: oko wygina soczewkę
Ekranu nie da się przesunąć. W aparacie ostrość ustawia się, przesuwając soczewkę względem matrycy. W oku odległość soczewki od siatkówki jest stała, więc oko musi zmienić drugą wielkość — ogniskową. Robi to mięsień rzęskowy, który wygina soczewkę.
Granica akomodacji
Bliżej niż 25 cm mięsień nie da rady. Najbliższy punkt, który zdrowe oko potrafi jeszcze wyostrzyć, leży około 25 cm przed okiem — to odległość dobrego widzenia. Trzymaj książkę bliżej, a litery się rozmyją, bo soczewka nie wygnie się już mocniej.
Trzy razy ten sam przedmiot, trzy razy inne miejsce obrazu
- 1
x = 60 mm · f = 12 mm · y = 15 mm · powiększenie 0,25×
Model oka bez wady: ogniskowa 12 mm, przedmiot 60 mm przed soczewką, obraz 15 mm za nią OKO BEZ WADY. Soczewka skupia dokładnie tyle, ile trzeba — obraz wypada 15 mm za nią, czyli tam, gdzie w oku leży siatkówka. Obraz jest ostry.
- 2
x = 60 mm · f = 10 mm · y = 12 mm · powiększenie 0,2×
Ta sama odległość przedmiotu, soczewka MOCNIEJSZA (ogniskowa 10 mm): obraz przesunął się bliżej, na 12 mm KRÓTKOWZROCZNOŚĆ — za mocne skupianie. Wystarczy skrócić ogniskową do 10 mm, a obraz przysuwa się do soczewki, na 12 mm — czyli powstaje 3 mm PRZED siatkówką. Na siatkówkę pada rozmyta plama. W prawdziwym oku najczęściej dzieje się to inaczej: soczewka jest normalna, a to gałka oczna jest o kilka milimetrów za długa — tak rysują ją przekroje oka niżej i w biologii. Skutek jest identyczny, bo liczy się tylko jedno: czy obraz wypada przed siatkówką, czy na niej. W modelu wygodniej przesuwać ognisko, bo ekran zostaje wtedy w tym samym miejscu.
- 3
Dlatego krótkowidz źle widzi DALEKO — tablicę, numer autobusu. Z bliska widzi dobrze, bo bliski przedmiot i tak wymaga mocniejszego skupiania, a tego jego oko ma w nadmiarze.
- 4
x = 60 mm · f = 15 mm · y = 20 mm · powiększenie 0,33×
Ta sama odległość przedmiotu, soczewka SŁABSZA (ogniskowa 15 mm): obraz odsunął się dalej, na 20 mm DALEKOWZROCZNOŚĆ — za słabe skupianie. Wydłuż ogniskową do 15 mm, a obraz odsuwa się na 20 mm, czyli 5 mm ZA siatkówkę. Na siatkówce znów jest plama. W prawdziwym oku bywa odwrotnie niż przy krótkowzroczności: gałka jest za krótka, więc siatkówka stoi bliżej, niż powinna.
- 5
Dlatego dalekowidz źle widzi BLISKO — litery w książce, ekran telefonu. Odsuwanie gazety na wyciągnięcie ręki to typowy odruch.
- 6
Szkło rozpraszające przed okiem krótkowidza: promienie zginają się delikatnie, a ognisko wraca dokładnie na siatkówkę OKULARY to druga soczewka przed okiem. Rozpraszająca odsuwa obraz DALEJ od soczewki, skupiająca przysuwa go BLIŻEJ — jedna albo druga wraca nim na siatkówkę. Moc szkła liczymy jak dla każdej soczewki, podstawiając ogniskową w METRACH; wynik wychodzi w dioptriach.
Wszystkie 6 kroków odsłonięte.
Badanie wykazało, że w oku pacjenta promienie od dalekiego przedmiotu zbiegają się 3 mm przed siatkówką. Jaka to wada i jakie szkła ją poprawią?
Pułapka! Rozpraszające szkło niczego nie osłabia
Źle: Krótkowidz dostaje minusy, żeby osłabić za mocne oko — a skoro coś osłabiamy, to i widać będzie słabiej.
Gdzie to zobaczysz naprawdę
- 1
RECEPTA OD OKULISTY. Na wyniku badania obok każdego oka stoi liczba z dioptriami. Minus, na przykład D, to szkła rozpraszające — krótkowzroczność. Plus, na przykład D, to szkła skupiające — dalekowzroczność. Znak od razu mówi, o którą wadę chodzi.
- 2
OSTATNIA ŁAWKA W KLASIE. Ktoś, kto mruży oczy przy patrzeniu na tablicę, a bez trudu czyta zeszyt, ma typowy zestaw objawów krótkowzroczności. Mrużenie chwilowo trochę pomaga, bo zawężona szpara powiek przepuszcza węższą wiązkę promieni, a węższa wiązka daje mniejszą plamę na siatkówce.
- 3
GAZETA NA WYCIĄGNIĘCIE RĘKI. Odsuwanie tekstu od oczu to odruch dalekowidza: im dalej litery, tym słabszego skupiania wymagają, więc obraz przysuwa się bliżej siatkówki. Z wiekiem soczewka twardnieje i gorzej się wygina, więc akomodacja słabnie u prawie każdego — to starczowzroczność, korygowana szkłami do czytania, też z plusem.
- 4
SOCZEWKI KONTAKTOWE. Leżą wprost na rogówce, ale robią dokładnie to samo co okulary: dokładają albo odejmują zdolność skupiającą, zanim światło wejdzie w głąb oka. Dlatego ich moc podaje się w tych samych dioptriach.
- 5
APARAT W TELEFONIE. Aparat ustawia ostrość, przesuwając soczewki, i mimo to nazywamy to autofokusem, a nie akomodacją. Akomodacja to konkretnie zmiana KSZTAŁTU soczewki i tę sztuczkę ma oko, a nie telefon.
Wszystkie 5 kroków odsłonięte.
Krótkowidz dostał szkła o ogniskowej 50 cm. Podaj ich zdolność skupiającą w dioptriach — pamiętaj o znaku, który wynika z rodzaju soczewki. Wpisz samą liczbę.
Ściąga do zapamiętania
Jak powstaje obraz w oku, czym jest akomodacja i jak koryguje się wady wzroku?
Oko to soczewka skupiająca i ekran (siatkówka) w stałej odległości od niej; obraz na siatkówce jest rzeczywisty, odwrócony i pomniejszony. Akomodacja to zmiana KSZTAŁTU soczewki przez mięsień rzęskowy — bliski przedmiot wymaga krótszej ogniskowej. Obraz przed siatkówką to krótkowzroczność (szkła rozpraszające, minus), obraz za siatkówką to dalekowzroczność (szkła skupiające, plus); moc szkła Z = 1/f, ogniskowa w metrach. W modelu wadę robi zmiana ogniskowej przy nieruchomym ekranie, a w prawdziwym oku najczęściej długość gałki — skutek jest ten sam, bo liczy się tylko to, gdzie wypada obraz.
Sprawdź się!
Odpowiedziano na 0 z 5 pytańSkróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.
Jaki obraz powstaje na siatkówce zdrowego oka?
Na czym polega akomodacja oka?
U osoby krótkowzrocznej obraz dalekiego przedmiotu powstaje:
Jaką soczewką koryguje się dalekowzroczność i jaki znak ma jej zdolność skupiająca?
Pacjent dostał receptę na szkła o zdolności skupiającej D. Co z niej wynika?