Ko'zning optik tizimi: tuzilishi va funktsiyalari

Mundarija:

Ko'zning optik tizimi: tuzilishi va funktsiyalari
Ko'zning optik tizimi: tuzilishi va funktsiyalari
Anonim

Ko'rish insonning eng qimmatli sezgilaridan biridir. Vizual tizim miyaning nisbatan murakkab qismi bo'lsa-da, jarayon oddiy optik element: ko'z tomonidan boshqariladi. U retinada tasvirlarni hosil qiladi, bu erda yorug'lik fotoreseptorlar tomonidan so'riladi. Ularning yordami bilan elektr signallari keyingi ishlov berish uchun vizual korteksga uzatiladi.

Ko'zning optik tizimining asosiy elementlari: shox parda va linza. Ular yorug'likni idrok etadilar va uni to'r pardaga chiqaradilar. Shunisi e'tiborga loyiqki, ko'z qurilmasi uning o'xshashligida yaratilgan bir nechta linzali kameralarga qaraganda ancha sodda. Ko'zdagi linzalar rolini faqat ikkita element o'ynashiga qaramay, bu ma'lumotni idrok etishni buzmaydi.

Ko'z va kamerani taqqoslash
Ko'z va kamerani taqqoslash

Nur

Yorug'likning o'ziga xos tabiati ko'zning optik tizimining ayrim xususiyatlariga ham ta'sir qiladi. Masalan, ko'zning to'r pardasi Quyoshning radiatsiya spektriga mos keladigan ko'rinadigan spektrni idrok qilish uchun markaziy qismda eng sezgir. Nurni ko'ndalang ko'rish mumkinelektromagnit to'lqin. Taxminan ko'k (400 nm) dan qizil (700 nm) gacha ko'rinadigan to'lqin uzunliklari elektromagnit spektrning faqat kichik bir qismini tashkil qiladi.

Shunisi qiziqki, yorug'lik zarrasi (foton) tabiati ham ma'lum sharoitlarda ko'rishga ta'sir qilishi mumkin. Fotonlarning yutilishi fotoretseptorlarda tasodifiy jarayon qoidalariga muvofiq sodir bo'ladi. Xususan, har bir fotoreseptorga yetib boradigan yorug'lik intensivligi faqat fotonni yutish ehtimolini belgilaydi. Bu past yorqinlikda ko‘rish va ko‘zni qorong‘ilikka moslash qobiliyatini cheklaydi.

Shaffoflik

Sun'iy optik tizimlarda shaffof materiallardan foydalaniladi: shisha yoki sindiruvchi mahkamlagichli plastmassalar. Xuddi shunday, inson ko'zi tirik to'qimalardan foydalangan holda katta hajmdagi, yuqori aniqlikdagi tasvirlarni yaratishi kerak. Agar retinaga proyeksiya qilingan tasvir juda xira, loyqa bo'lsa, ko'rish tizimi to'g'ri ishlamaydi. Buning sababi ko'z va neyron kasalliklari bo'lishi mumkin.

Oftalmologiya kabineti
Oftalmologiya kabineti

Ko'z anatomiyasi

Inson koʻzini suyuqlik bilan toʻldirilgan yarim sharsimon struktura sifatida taʼriflash mumkin. Ko'zning optik tizimi uchta to'qimalar qatlamidan iborat:

  • tashqi (sklera, shox parda);
  • ichki (toʻr parda, siliyer tana, iris);
  • oraliq (xoroid).

Voyaga yetgan odamlarda koʻz taxminan 24 mm diametrli shar shaklida boʻlib, ektodermal va mezodermal germ chizigʻidan olingan koʻplab hujayrali va hujayrali boʻlmagan komponentlardan iborat.manbalar.

Ko'zning tashqi tomoni sklera deb ataladigan chidamli va egiluvchan to'qima bilan qoplangan, oldingi qismi bundan mustasno, shaffof shox parda ko'z qorachig'iga yorug'lik kirishiga imkon beradi. Sklera ostidagi yana ikkita qatlam: oziq moddalar bilan ta'minlaydigan xoroid va tasvir hosil bo'lgandan keyin yorug'lik fotoretseptorlar tomonidan so'rilib turadigan retina.

Ko'z oltita tashqi mushaklarning vizual muhitni suratga olish va skanerlash ta'siri tufayli dinamikdir. Ko'zga kiradigan yorug'lik shox parda tomonidan sinadi: qon tomirlaridan xoli, diametri taxminan 12 mm va markaziy qismida taxminan 0,55 mm qalinlikdagi nozik shaffof qatlam. Shox pardadagi suv yirtuvchi plyonka eng yaxshi tasvir sifatini kafolatlaydi.

Ko'zning old kamerasi suyuq modda bilan to'ldirilgan. Iris, kattaligi qisqarishga bog'liq bo'lgan markaziy teshikli mushaklarning ikkita to'plami pigmentlarning miqdori va tarqalishiga qarab o'ziga xos rangga ega bo'lgan diafragma kabi ishlaydi.

Koʻz qorachigʻi - koʻzga kiruvchi yorugʻlik miqdorini tartibga soluvchi ìrísí markazidagi teshik. Uning o'lchami yorqin nurda 2 mm dan zulmatda 8 mm dan oshadi. Ko'z qorachig'i yorug'likni idrok etgandan so'ng, kristall linzalar shox parda bilan birlashadi va to'r pardada tasvirlarni hosil qiladi. Kristalli linzalar shaklini o'zgartirishi mumkin. U elastik kapsula bilan o'ralgan va siliyer tanasiga zonulalar orqali biriktirilgan. Siliyer tanadagi mushaklarning harakati linzalarning kuchini oshirish yoki kamaytirish imkonini beradi.

Retina va shox parda

Retina va qon tomirlari
Retina va qon tomirlari

To'r pardada markaziy tushkunlik mavjudeng ko'p retseptorlarni o'z ichiga oladi. Uning periferik qismlari kamroq ruxsat beradi, lekin ko'z harakati va ob'ektni aniqlashga ixtisoslashgan. Tabiiy ko'rish maydoni sun'iyga nisbatan ancha katta va 160 × 130 ° ni tashkil qiladi. Makula yaqin joyda joylashgan bo'lib, yorug'lik filtri vazifasini bajaradi, go'yoki ko'k nurlarni o'tkazib, retinani degenerativ kasalliklardan himoya qiladi.

Koʻz shox pardasi sferik kesma boʻlib, oldingi egrilik radiusi 7,8 mm, orqa egrilik radiusi 6,5 mm va qatlamli strukturasi tufayli bir jinsli sinishi indeksi 1,37 ga teng.

Koʻz oʻlchami va fokus

Yaqindan ko'rish (miyopi)
Yaqindan ko'rish (miyopi)

O'rtacha statik ko'zning umumiy eksenel uzunligi 24,2 mm ni tashkil qiladi va uzoqdagi ob'ektlar aynan to'r pardaning markaziga qaratilgan. Ammo ko'z o'lchamidagi og'ishlar vaziyatni o'zgartirishi mumkin:

  • miyopiya, tasvirlar retinaning oldiga qaratilganda,
  • uning orqasida sodir boʻlganda uzoqni koʻra bilish.

Astigmatizm - linzaning noto'g'ri egriligida ham ko'zning optik tizimining funktsiyalari buziladi.

Toʻr pardadagi tasvir sifati

Ko'zning optik tizimi mukammal fokuslangan bo'lsa ham, u mukammal tasvirni yaratmaydi. Bunga bir qancha omillar ta'sir qiladi:

  • koʻz qorachigʻidagi yorugʻlikning diffraksiyasi (loyqalik);
  • optik buzilishlar (koʻz qorachigʻi qanchalik katta boʻlsa, koʻrish shunchalik yomon boʻladi);
  • koʻz ichiga sochilish.

Koʻz linzalarining oʻziga xos shakllari, sinishi koʻrsatkichi va geometriya xususiyatlari koʻzning optik tizimining kamchiliklari hisoblanadi.sun'iy hamkasblari bilan solishtirganda. Oddiy ko'z kamida olti baravar past sifatga ega va har biri mavjud aberratsiyalarga qarab original bitmapni yaratadi. Masalan, yulduzlarning idrok qilinadigan shakli odamdan odamga farq qiladi.

Bitmaplar
Bitmaplar

Periferik koʻrish

To'r pardaning markaziy maydoni eng katta fazoviy o'lchamlarni beradi, ammo kamroq hushyor periferik qismi ham muhimdir. Periferik ko'rish tufayli odam zulmatda harakatlana oladi, harakatlanuvchi ob'ektning o'zini va uning shaklini emas, balki harakat omilini ajrata oladi va kosmosda harakatlana oladi. Hayvonlar va qushlarda periferik ko'rish ustunlik qiladi. Bundan tashqari, ularning ba'zilari omon qolish ehtimoli yuqori bo'lishi uchun barcha 360 ° ko'rish burchagiga ega. Vizual illyuziyalar periferik ko'rish xususiyatlariga qarab hisoblanadi.

Optik illyuziya
Optik illyuziya

Natija

Inson ko'zining optik tizimi sodda va ishonchli bo'lib, atrofdagi dunyoni idrok etishga juda moslashgan. Ko'rinadigan sifat ilg'or texnik tizimlarga qaraganda past bo'lsa-da, u organizm talablariga javob beradi. Ko'zlar ba'zi potentsial optik cheklovlarni ahamiyatsiz qoldiradigan bir qator kompensatsion mexanizmlarga ega. Masalan, xromatik defokusning katta salbiy ta'siri tegishli rang filtrlari va tarmoqli o'tkazuvchanlik spektral sezgirligi bilan yo'q qilinadi.

Soʻnggi oʻn yillikda adaptiv yordamida koʻz aberratsiyasini tuzatish imkoniyati paydo boʻldi.optika. Hozirgi vaqtda laboratoriyada ko'z ichi linzalari kabi tuzatuvchi vositalar bilan bu texnik jihatdan mumkin. Tuzatish ko'rish qobiliyatini tiklashi mumkin, ammo nuance bor - fotoreseptorlarning selektivligi. O'tkir tasvirlar retinaga proyeksiya qilinsa ham, idrok qilinadigan eng kichik harf bir nechta fotoreseptorlarni to'g'ri talqin qilishni talab qiladi. Tegishli ko'rish keskinligidan kichikroq harflar tasvirlari ajratilmaydi.

Biroq, asosiy ko'rish buzilishi zaif aberatsiyalardir: defokussiya va astigmatizm. Bu holatlar silindrsimon linzalar ixtiro qilingan XIII asrdan boshlab turli xil texnologik o'zgarishlar bilan osongina tuzatildi. Zamonaviy usullar kontakt va ko‘z ichi linzalari yoki bemorning optik tizimining strukturasini o‘zgartirish uchun lazerli refraktiv jarrohlik amaliyotlaridan foydalanishni o‘z ichiga oladi.

Optik tizim
Optik tizim

Oftalmologiyaning kelajagi istiqbolli ko'rinadi. Unda fotonika va yoritish texnologiyasi asosiy rol o'ynaydi. Ilg'or optoelektronikadan foydalanish yangi protezlarga hozirgidek tirik to'qimalarni olib tashlamasdan uzoqni ko'ra oladigan ko'zlarni tiklash imkonini beradi. Yangi optik kogerent tomografiya ko'zning to'liq miqyosli real vaqtda 3D vizualizatsiyasini ta'minlashi mumkin. Ko'zning optik tizimi har birimizga dunyoni butun ulug'vorligi bilan ko'rishga imkon berishi uchun fan bir joyda turmaydi.

Tavsiya: