ludzkie oko jest narządem zmysłu przystosowanym do widzenia poprzez reakcję na światło. Rogówka i soczewka krystaliczna są ważne dla oka, aby skupić światło.

oko skupia światło w podobny sposób, jak przy użyciu szkła powiększającego, aby skoncentrować promienie słoneczne na kartce papieru. Odległość od soczewki powiększającej do kartki papieru jest ogniskową.

dla oka światło z odległych obiektów jest skupione na siatkówce w tylnej części oka.,

oko jest wielkości piłki do tenisa stołowego, więc ogniskowa musi wynosić około 2,5 cm.

rogówka wykonuje większość ogniskowania

około 70% zginania światła odbywa się, gdy wchodzi ono do rogówki i płynu wodnego.

to zginanie jest możliwe ze względu na krzywiznę rogówki, a także zmianę współczynnika załamania światła, gdy światło przemieszcza się z powietrza do rogówki, a następnie do płynu wodnego między rogówką a tęczówką. Powietrze ma współczynnik załamania światła 1,00, a ciecz wodna za rogówką ma współczynnik załamania światła 1,33.,

gdyby zmiana współczynnika załamania światła nie była tak duża, światło nie zginałoby się tak bardzo.

To staje się zauważalne, jeśli próbujesz spojrzeć na coś, gdy jesteś pod wodą. Rzeczy wydają się nieostre, ponieważ rogówka jest zaprojektowana do pracy ze światłem przechodzącym do niej z powietrza, a nie z wody. Noszenie okularów pływackich pod wodą pozwala na obecność warstwy powietrza.

soczewka krystaliczna i obiekt

za cieczą wodną znajduje się drugi układ soczewek. Składa się z wypukłej soczewki, która jest miękka i giętka., Mięsień rzęskowy jest okrągłym pierścieniem mięśni, który przyczepia się na całej długości soczewki. Ten mięsień rzęskowy może zmieniać kształt soczewki krystalicznej, rozciągając ją na krawędziach. Jest przymocowany do soczewki za pomocą zonules (włókien więzadła, które mogą być ciasne lub luźne).

gdy patrzysz na pobliski obiekt, soczewka musi stać się bardziej zaokrąglona na centralnej powierzchni, aby skupić promienie świetlne. Ta możliwość zmiany ostrości dla obiektów zbliżeniowych nazywa się zakwaterowaniem.,

dwie całkowicie przeciwstawne teorie dotyczące zakwaterowania

istnieją dwie główne teorie dotyczące zmiany kształtu soczewki.

  • teoria Helmholtza – zaproponowana w 1855 roku. Gdy mięśnie rzęskowe kurczą się, zmniejsza się napięcie zonularne. Pozwala to na zaokrąglenie powierzchni obiektywu centralnego (zwiększa jego moc ogniskowania). Gdy mięsień rzęskowy rozluźnia się, wzrasta napięcie zonularne, powodując spłaszczenie soczewki (spadek mocy optycznej).
  • mechanizm Schachara-zaproponowany w 1992 roku., Gdy mięsień rzęskowy kurczy się, zwiększa się równikowe napięcie zonularne. Powoduje to, że centralna powierzchnia obiektywu staje się bardziej stromo zaokrąglona (zwiększa centralną moc optyczną). Gdy mięsień rzęskowy rozluźnia się, równikowe napięcie zonularne zmniejsza się, powodując spłaszczenie centralnej powierzchni soczewki (spadek mocy optycznej).

mechanizm Schachara można zademonstrować za pomocą balonu Mylar (błyszczący srebrny płaski balon, który jest często używany z helem)., Jeśli spojrzysz na odbity obraz po płaskiej stronie balonu, zauważysz, że staje się mniejszy, jeśli wyciągniesz krawędzie balonu na zewnątrz. Dzieje się tak dlatego, że środek balonu staje się bardziej wypukły.

utrata masy ciała

wraz z wiekiem zmniejsza się zdolność mięśnia rzęskowego do zmiany kształtu soczewki krystalicznej. Dla większości ludzi, ich zdolność do skupienia się na zbliżeniach zmniejsza się, ale widzenie na odległość jest nienaruszone. Jest to znane jako prezbiopia i jest jednym z powodów, dla których osoby starsze często potrzebują okularów do czytania.,

zgodnie z teorią Helmholtza soczewka staje się trudniejsza w miarę starzenia się ludzi. Oznacza to, że mięsień rzęskowy nie jest już w stanie wystarczająco zmienić kształtu soczewki.

zgodnie z teorią Schachara soczewka nie traci swojej elastyczności z wiekiem. Raczej utrata zakwaterowania jest spowodowana tym, że soczewka nadal nieznacznie rośnie wraz z wiekiem. Ten wzrost wielkości oznacza, że odległość między soczewką a mięśniem rzęskowym zmniejsza się, co oznacza, że mięsień rzęskowy nie jest w stanie zapewnić takiego samego napięcia krawędziom soczewki.,

natura nauki

Kiedy proponowana jest alternatywna propozycja tego, jak coś działa, często trwa długi proces dyskusji i eksperymentu, zanim nowy pomysł zostanie zignorowany lub zaakceptowany. Na przykład, ponieważ Dr Schachar zaproponował alternatywny mechanizm zmiany kształtu soczewki przez mięśnie rzęskowe, pojawiło się wiele argumentów i kontrargumentów. Po prawie 20 latach debata nadal trwa.

Related content

nasze oczy – nasz wzrok opisuje niektóre schorzenia oczu, które mogą mieć wpływ na ludzkie widzenie.,

Improving vision screening for children opisuje, w jaki sposób projekt peer-to-peer vision testing ma na celu Ostrzeżenie uczniów o schorzeniach oczu, które wpływają na ich wzrok.

idea aktywności

rozwarstwienie oka aktywności wykorzystuje Oczy krów do obserwacji wielu części znajdujących się w ludzkim oku.

Przydatne linki

Dowiedz się więcej o mechanizmie Schachara, w jaki sposób mięśnie rzęskowe i włókna zonularne zmieniają kształt soczewki tutaj.

Ten artykuł ma kilka świetnych animacji o tym, jak działa oko.