Общий курс физики. Том 4. Оптика - Сивухин Д.В.
Скачать (прямая ссылка): Скачать (прямая ссылка):
Внутренняя поверхность склеры покрыта сосудистой оболочкой (толщиной около 0,4 мм), содержащей разветвления кровеносных сосудов, питающих глаз. Спереди она переходит в утолщенную часть
§21. Глаз и зрение
В
Рис. 79. ГЛАЗ И ЗРЕНИЕ
133
st, содержащую кольцевидную ресничную мышцу ии, и далее в радужную оболочку it, не одинаково окрашенную у различных людей и определяющую «цвет глаз». Посередине радужной оболочки имеется круглое отверстие, называемое зрачком глаза, которое выполняет роль апертурной диафрагмы. Изображение этого отверстия, даваемое расположенными перед ним водянистой влагой и роговицей, играет роль входного, а изображение, даваемое хрусталиком и стекловидным телом, — выходного зрачков глаза. Оба они практически совпадают с настоящим зрачком. В зависимости от яркости света зрачок может рефлекторно сужаться и расширяться посредством мышцы ии, с которой связана радужная оболочка. Диаметр его может меняться примерно от 2 до 8 мм. Этим достигается ограничение Поперечных размеров пучков света, поступающих в глаз.
2. На внутренней поверхности сосудистой оболочки расположена светочувствительная сетчатая оболочка, или сетчатка (ретина), состоящая главным образом из радиально расходящихся разветвлений зрительного нерва е, входящего во внутреннюю полость глаза несколько сбоку от линии прямого зрения AB, ближе к носовой полости. Около точки S толщина сетчатки составляет 0,2—0,22 мм; к периферии она непрерывно уменьшается. Оптическая система глаза дает изображение предметов на сетчатке, где оно вызывает зрительные раздражения, передаваемые в мозг по нервным волокнам.
Недалеко от точки s, где начинаются разветвления зрительного нерва, со стороны виска, находится так называемое желтое пятно f (горизонтальный поперечник 1—3 мм, вертикальный 0,8 мм). В его центральной части (размером 0,3 мм по горизонтали и » 0,2 мм по вертикали) имеется углубление, называемое центральной ямкой. Здесь толщина сетчатки не превышает 0,08—0,1 мм. Желтое пятно и в особенности центральная ямка являются наиболее чувствительными местами сетчатки (при дневном зрении). Изображение рассматриваемой точки пространства всегда приводится к середине центральной ямки. Прямая, проходящая через эту точку и заднюю узловую точку глаза, вместе с параллельной ей прямой, проходящей через переднюю узловую точку, определяет так называемую линию прямого зрения. Она не совсем совпадает с осью симметрии глаза, так как преломляющие поверхности глаза не вполне симметричны H центрированы. Ось симметрии глаза можно провести в некотором смысле только условно. Обычно ее проводят через крайнюю, наиболее выступающую точку выпуклой поверхности роговицы (несколько выше точки А на рис. 79) и через центр зрачка. Она встречает заднюю стенку глаза где-то между точками f и s, образуя с линией прямого зрения AB угол около 5°.
3. Хрусталик I представляет собой прозрачное бесцветное тело, напоминающее двояковыпуклую линзу, передняя поверхность которой менее выпукла, чем задняя. Он состоит из слоев различной плот- 134 геометрическая теория оптических изображений ' [ГЛ. II
нссти, имеющих волокнистое строение. Наружный слой мягкий и почти студенистый; ядро же более твердое и вполне упругое. Показатель преломления наружного слоя хрусталика 1,405, средних слоев — около 1,429, ядра — 1,454. Мышца ии, рефлекторно напрягаясь или расслабляясь, может менять кривизну его поверхностей, главным образом передней. Этим осуществляется аккомодация, т. е. изменение оптической силы глаза, позволяющее фокусировать изображения на сетчатке. Так как деформация хрусталика может происходить только в определенных пределах, то для всякого глаза существуют определенные границы, в пределах которых глаз может. отчетливо видеть предметы. Эти границы определяют так называемую область аккомодации глаза. Наиболее отдаленная граница, которую глаз может видеть отчетливо при вполне ослабленной мышце, называется дальней, а ближайшая граница, которую он способен отчетливо видеть при максимальном напряжении мышцы, — ближней точкой ясного видения. В ненапряженном состоянии нормальный глаз аккомодирован на рассмотрение бесконечно удаленных предметов, т. е. он собирает параллельные лучи в точке сетчатки. Таким образом, дальняя точка ясного видения для нормального глаза находится в бесконечности. В возрасте до десяти лет ближняя точка нормального глаза лежит впереди на расстоянии 7—8 см от глаза. К 30 годам это расстояние увеличивается примерно до 15 см, к 40—45 годам — до 25 см.
Приближая рассматриваемый предмет к глазу, мы увеличиваем угол зрения, а с ним и размеры изображения на сетчатке. Это позволяет рассмотреть более мелкие детали. Однако при максимально возможном приближении усиливается напряжение мышцы, деформирующей хрусталик. Работа глаза становится утомительной. В случае нормального глаза оптимальное расстояние для чтения и письма составляет около 25 см. Это расстояние для нормального глаза и принимается условно за расстояние ясного зрения. При необходимости рассмотреть (в течение ограниченного времени) более мелкие детали его можно уменьшить, оставаясь в пределах области аккомодации глаза.
