При близорукости фокусное расстояние светопреломляющего аппарата глаза уменьшается вследствие чего

при переходе из воздуха в стекло

При повороте пластинки по часовой стрелке угол падения света увеличится. По закону Снеллиуса т. е. отношение синусов — неизменная для данных сред величина. Поэтому при увеличении угла падения увеличивается и угол преломления (1). Если обозначить толщину плоскопараллельной пластины а, то смещение луча равно При увеличении угла преломления смещение луча так же увеличивается (1).

При близорукости фокусное расстояние светопреломляющего аппарата глаза уменьшается (по сравнению с нормальным), вследствие чего изображение предмета фокусируется не на сетчатке глаза, а перед ней. Для коррекции близорукости применяют контактные линзы с отрицательной оптической силой. Как изменяются оптическая сила и фокусное расстояние глаза (с учётом линзы) в результате использования такой линзы? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

1. Оптическая сила. Глаз и контактная линза представляют собой оптическую систему, для которой оптическая сила равна Поскольку у линзы оптическая сила отрицательная, то оптическая сила системы уменьшается.

2. Фокусное расстояние. Фокусное расстояние обратно оптической силе системы Следовательно, фокусное расстояние увеличивается.

На поверхность плоского зеркала, перпендикулярного оси OY, падает луч света под углом α. Отражаясь от зеркала, луч попадает на поверхность плоско-параллельной стеклянной пластины толщиной d (см. рисунок).

Не изменяя угол падения луча на поверхность зеркала, пластину заменяют на другую пластину, показатель преломления которой больше, а толщина прежняя. Как в результате этого изменятся угол преломления луча при входе в пластину и расстояние вдоль оси OY между точками входа луча в пластину и выхода из неё?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Для зеркала угол падения равен углу отражения. По закону преломления Снеллиуса синусы углов падения и преломления связаны с показателями преломления двух сред соотношением

Так как показатель новой пластины больше, то угол преломления должен уменьшиться. Расстояние вдоль OY между точкой входа и выхода из платины пропорционально синусу угла преломления, а значит, это расстояние также уменьшится.

Три плоскопараллельные стеклянные пластинки одинаковой толщины, но с различными показателями преломления сложены вплотную друг к другу. Из воздуха на поверхность верхней пластинки в точку А падает луч света под углом α₀. В точке В луч света выходит обратно в воздух. Точки А и В смещены друг относительно друга вдоль пластинок на расстояние x. Среднюю пластинку заменяют на другую — такой же толщины, но с большим показателем преломления. Как в результате этого изменятся угол преломления света при переходе из второй пластинки в третью и расстояние x?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Согласно закону преломления Снеллиуса, синусы углов падения и преломления при выходе света из одной среды в другую связаны с показателями преломления соотношением

Запишем закон преломления при переходе из воздуха в первую пластинку

Накрест лежащие углы равны и тогда для границы между первой и второй пластинками справедливо

Для границы между второй и третьей пластинками справедливо

где — угол преломления света при переходе из второй пластинки в третью.

Соберем все уравнения вместе и получим

Отсюда видно, что угол преломления не зависит от показателя преломления второй пластинки и при её замене он не поменяется.

Расстояние складывается из трех отклонений первоначального луча в трех пластинках, его можно найти по формуле

Здесь уменьшается с ростом показателя преломления второй пластинки, а значит и расстояние также уменьшится.

Дифракционная решётка, имеющая 1000 штрихов на 1 мм своей длины, освещается параллельным пучком монохроматического света с длиной волны 420 нм. Свет падает перпендикулярно решётке. Вплотную к дифракционной решётке, сразу за ней, расположена тонкая собирающая линза. За решёткой на расстоянии, равном фокусному расстоянию линзы, параллельно решётке расположен экран, на котором наблюдается дифракционная картина. Выберите два верных утверждения.

1) Максимальный порядок наблюдаемых дифракционных максимумов равен 2.

2) Если увеличить длину волны падающего света, то максимальный порядок наблюдаемых дифракционных максимумов увеличится.

3) Если уменьшить длину волны падающего света, то расстояние на экране между нулевым и первым дифракционными максимумами уменьшится.

4) Если заменить линзу на другую, с бóльшим фокусным расстоянием, и расположить экран так, чтобы расстояние от линзы до экрана по-прежнему было равно фокусному расстоянию линзы, то расстояние на экране между нулевым и первым дифракционными максимумами уменьшится.

5) Если заменить дифракционную решётку на другую, с бóльшим периодом, то угол, под которым наблюдается первый дифракционный максимум, увеличится.

Вначале построим ход параллельных лучей от источника, идущих через дифракционную решётку и линзу до экрана, где наблюдается спектр порядка m. Пучок лучей после тонкой линзы, согласно правилам построения изображений в ней, собирается в точку в фокальной плоскости линзы.

Согласно основному уравнению для углов отклонения света с длиной волны решёткой с периодом d, после неё в порядке m получается параллельный пучок света, идущий под таким углом что Максимальный порядок порядок определяется соотношением:

Если увеличить длину волны падающего света, то максимальный порядок наблюдаемых дифракционных максимумов не увеличится. 2 — неверно.

Если уменьшить длину волны падающего света, то согласно основному уравнению это приведёт к уменьшению углов и, как следствие, расстояние между первым и нулевым максимумом на экране уменьшится. 3 — верно.

Согласно правилам построения лучей в собирающей линзе, линза с большим фокусным расстоянием увеличит расстояние между нулевым и первым максимумом. 4 — неверно.

Если заменить дифракционную решетку на решетку с большим периодом, то согласно основному уравнению это приведёт к уменьшению углов и, как следствие, мы будем наблюдать первый дифракционный максимум на экране под меньшим углом. 5 — неверно.

Источник

Близорукость (миопия): причины, симптомы и лечение

Миопия, более известная как близорукое зрение или просто близорукость – одна из самых древних, распространенных и глобальных проблем офтальмологии. Наряду с дальнозоркостью и астигматизмом, миопия является нарушением рефракции, т.е. преломления света хрусталиком. При миопии рефракция избыточна, вследствие чего фокусная точка оптической системы глаза оказывается не на чувствительной поверхности сетчатки, – как в норме, – а перед ней.

Среднестатистическое расстояние от роговицы глаза (внешнего защитного прозрачного слоя) до оптической зоны сетчатки составляет примерно 23,5 мм. При близорукости эта дистанции увеличена на 1-7 мм, а в некоторых случаях и больше, причем каждый лишний миллиметр оборачивается тремя диоптриями всем известного «минуса», т.е. миопии.

К слову, обозначение близорукости знаком «минус», а дальнозоркости – знаком «плюс» пришло в офтальмологию из оптики: именно минусом маркируются корригирующие вогнутые линзы, необходимые при миопии.

Причины близорукости

Прежде всего, необходимо выделить две большие и существенно различающиеся категории миопии: врожденную и приобретенную. Как следует из терминологии, в первом случае близорукость обусловлена аномальным развитием глаза на внутриутробном этапе, во втором – вызвана неблагоприятными условиями и/или воздействиями уже после рождения.

К основным предпосылкам развития приобретенной миопии относят:

Согласно масштабным статистическим исследованиям, наиболее существенным фактором риска является отягощенная по миопии наследственность. Однако, не следует игнорировать и остальные предпосылки, списывая все на «плохие гены» и снимая ответственность за собственное здоровье: любой из перечисленных факторов, и особенно – неблагоприятная их комбинация, может привести к развитию близорукости в любом возрасте.

Симптомы миопии

Основными проявлениями близорукости являются:

Иногда фокусная точка смещена настолько сильно, что близорукому человеку приходится подносить рассматриваемый объект (или приближать к нему глаза) на расстояние буквально в несколько сантиметров, снимая корригирующие очки с драматически толстыми линзами.

При сочетании миопии и астигматизма возможна дополнительная симптоматика: двоение созерцаемого объекта, различные искажения формы объектов (за счет того, что объективно прямые контуры могут проецироваться на сетчатку как криволинейные).

Степени близорукости

В офтальмологии используются различные типологические классификации миопии, базирующиеся на тех или иных критериях. Одной из наиболее простых и очевидных является классификация по принципу выраженности рефракционной аномалии:

Возвращаясь к приведенным выше оптико-геометрическим зависимостям, легко заметить, что близорукость первой, слабой степени выраженности обусловлена увеличением анатомически нормального расстояния от роговицы до сетчатки всего на один миллиметр.

Близорукость средней и высокой степеней, вызванная значительной аномалией строения глаза, чревата не только зрительной недостаточностью. Как правило, она сопровождается серьезной патологией сетчатки, кровеносной системы, хрусталика (дегенеративные изменения, истончения, растяжения оболочек и т.п.).

Ложная миопия

Истинная близорукость обусловлена аномальными оптико-геометрическими пропорциями в строении глаза, ложная – спазмом аккомодации, т.е. неспособностью цилиарной мышцы расслабиться и привести хрусталик к оптически необходимой форме (для правильного рефракционного обеспечения зрения вдаль хрусталик должен принимать более плоский вид). Такое хроническое перенапряжение цилиарной мышцы, возникающее, как правило, при ежедневной многочасовой работе с близкими предметами и мелкими деталями (мышца в тонусе, хрусталик приобретает более выпуклую форму), обычно излечивается лекарственными препаратами в сочетании с обязательной гимнастикой для глазных мышц. Спазм аккомодации может быть скорректирован очками или контактными линзами (подобно истинной миопии), однако такой подход является в корне неверным.

Отличия близорукости от дальнозоркости

Учитывая вышесказанное, легко представить анатомические различия между двумя широко известными рефракционными аномалиями: близорукостью (миопией) и дальнозоркостью (гиперметропией). В первом случае фокусная точка наиболее четкого изображения оказывается перед сетчаткой, во втором – за ней, что и обусловливает нечеткость зрения вблизи (дальнозоркость).

Иными словами, в дальнозорком глазу расстояние между роговицей и сетчаткой не больше (как при миопии), а меньше необходимого. Однако, существует и вторая, не столь распространенная причина гиперметропии: слишком слабые, недостаточные рефракционные характеристики самой роговицы глаза.

Диагностика близорукости

Несмотря на кажущуюся очевидность, доказательная констатация миопии и установление клинического диагноза требует тщательного обследования, в том числе для разграничения истинной и ложной близорукости, простой и осложненной астигматизмом, и т.д.

Обычно применяются следующие диагностические методы:

Лечение миопии

На сегодняшний день известно множество подходов и конкретных методов пассивной коррекции или радикального лечения миопии:

Консервативное (медикаментозное) лечение миопии

Для любого страдающего близорукостью пациента является обязательным лечебно-профилактический медикаментозный курс, обычно назначаемый с интервалом в 6-12 месяцев. Такая тактика направлена, прежде всего, на предотвращение (или замедление) дальнейшего усугубления миопии и включает, в общем случае:

Существенную роль в общей терапевтической схеме отводится различным методам рефлексо- и физиотерапии (магнитная, лазерная, электротерапия, массаж воротниковой зоны и др.).

Очковая и контактная коррекция близорукости

Целесообразность ношения корригирующих очков или контактных линз определяется не только предпочтениями самого пациента (например, эстетическими), но и многочисленными клиническими нюансами, показаниями и противопоказаниями. Оценить ситуацию в полном объеме, учитывая анамнез, характер патологии и прогноз в том или ином случае, может только квалифицированный врач-офтальмолог, и игнорировать его рекомендации крайне неразумно.

Выбор между классическими очками и контактными линзами также сугубо индивидуален. Одни пациенты воспринимают контактные линзы как решение всех проблем и долгожданное избавление от «ненавистных очков» – и носят их постоянно без каких-либо ощутимых затруднений. Для других, напротив, очки являются привычным, неотъемлемым и очень важным элементом имиджа, а контактные линзы вызывают аллергические реакции, различные ирритации (раздражения), воспалительные процессы (кератит). Оба способа коррекции, очковый и линзовый, имеют свои преимущества и недостатки.

Важно подчеркнуть, что в обоих случаях назначают, как правило, заниженную, неполную коррекцию, – чтобы не давать цилиарной мышце окончательно «разлениться» и чтобы принудить ее к выполнению, по мере возможности, возложенных на нее функций.

Инновационным изобретением последних лет являются так называемые ортокератологические линзы, или линзы ночного ношения. Как следует из названия, такие линзы, производимые из сложных композитных синтетических материалов, надеваются пациентом лишь на время сна и являются, казалось бы, обычными корригирующими контактными линзами. Отличие, однако, в уникальных свойствах материала линз: утром их можно снять, а роговица сохранит оптически правильную форму до 24 часов. Ортокератологические линзы не вызывают ни аллергии, ни гипоксии роговицы; их можно назначать пациентам в возрасте от 6 лет при 1-2 степени миопии. Подход, основанный на исправлении геометрической формы роговицы, роднит ортокератологическую коррекцию зрения с лазерной, однако линзы, как указано выше, являются лишь паллиативным, временным решением проблемы.

Очень важное значение имеют методы, в том числе аппаратные, направленные на тренировку цилиарной мышцы и стимуляцию нейронов зрительно-проводниковых путей. Такие методы, в частности, совершенно необходимы для профилактики развития амблиопии («синдром ленивого зрения», постепенное выключение плохо видящего глаза из зрительных процессов). С этой целью используются различные тренажеры аккомодации, цветоимпульсные аппараты, офтальмологические лазеры.

Хирургическое лечение миопии

Офтальмохирургическое вмешательство целесообразно в случаях быстро и неуклонно прогрессирующей миопии, резистентной к прочим методам лечения. Так называемая склеропластика производится при разрастании защитной белковой оболочки со скоростью более чем на 1 мм/год. При миопии выраженной степени назначают удаление хрусталика с имплантацией искусственной интраокулярной линзы, выполняющей те же функции, но с правильными рефракционными параметрами. Существуют и иные методы хирургической коррекции, однако в последние годы приоритетным методом стала коррекция с помощью эксимер-лазера.

Лазерная коррекция зрения

Хирургическая технология фоторефракционной кератэктомии (ФРК) была первой методикой лазерной коррекции близорукого зрения. С роговицы скальпелем удалялся слой эпителия, затем лазерным лучом испарялись необходимые объемы ткани для придания роговице более правильной геометрии. Методика подразумевала дальнейшее ношение контактных линз и была сопряжена с определенным риском осложнений – в частности, послеоперационного роговичного астигматизма.

Методика лазерного эпителиального кератомилёза (чаще называемая английской аббревиатурой LASEK) отличается тем, что эпителий не удаляется напрочь; после сверхточного воздействия лазера и придания роговице анатомически правильной формы эпителиальный слой возвращается на место. Такая методика обусловливает более быстрое заживление и сокращает болезненные или дискомфортные ощущения.

Современная методологическая модификация LASIK (лазерный кератомилез insitu) заключается в том, что эпителиальный слой остается на месте – он лишь надрезается микрокератомом и отгибается в виде лоскута. После лазерной абляции (выпаривания) лоскут занимает в точности прежнюю позицию. Не требуются швы, разрез быстро герметизируется естественным образом, болезненные ощущения минимизируются. Ношение контактных линз также не является необходимым. Однако существуют некоторые противопоказания к применению методики LASIK – например, недопустимо тонкая роговица.

Наконец, новейшим, на сегодняшний день, и рекордно быстрым методом лазерной коррекции зрения является Фемто- или ИнтраLASIK. Абляционное воздействие производится в течение исчезающе малого времени: приставка «фемто-» означает 10-15 секунды. Такая методика, безусловно, является наименее травматичной и наименее рискованной в плане возможных осложнений или побочных эффектов.

Здесь следует заметить, что процент осложнений достаточно низок при любом методе лазерной коррекции зрения.

К наиболее известным и изученным побочным эффектам относятся:

Осложнения миопии

Как и в любой другой области медицины, при лечении близорукости ключевое значение имеют как можно более раннее начало терапии, тщательная и всесторонняя диагностика, правильно рассчитанная коррекция. По мере затягивания или бесконечного откладывания визита к офтальмологу, самостоятельного выбора себе корригирующих очков и т.п. – прогноз стремительно ухудшается, возрастает вероятность быстрого и необратимого усугубления миопии и развития таких тяжелых ее осложнений, как амблиопия, выпячивание склеры, дистрофическое или геморрагическое поражение сетчатки, а в наиболее тяжелых случаях – отслоение сетчатки и, как следствие, слепота.

Профилактика близорукости

Профилактические меры, позволяющие резко снизить вероятность развития миопии, достаточно просты и реально эффективны, особенно в детском и подростковом возрасте. И, как большинство других простых и эффективных принципов профилактики, зачастую эти меры игнорируются.

Перечислим их вновь:

В заключение следует подчеркнуть: развитие близорукости на порядок легче предотвращается в детском и подростковом возрасте, чем вылечивается на этапе выраженной степени у взрослых.

Источник

При близорукости фокусное расстояние светопреломляющего аппарата глаза уменьшается вследствие чего

Установите соответствие между оптическими приборами и разновидностями изображений, которые они дают. К каждой позиции первого столбца подберите нужную позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

2) Перевёрнутое, действительное

3) Прямое, действительное

4) Перевёрнутое, мнимое

Выполняя это задание, полезно задать себе наводящий вопрос: какими лучами удобно воспользоваться для построения изображения в случае названных двух приборов? Ответ на него поможет решить два других вопроса:

1) изображение прямое или перевернутое?

2) оно действительное или мнимое?

Ответы на них очевидны — при условии, что вы представляете себе, что такое плоское зеркало и как устроен простейший фотоаппарат.

Плоское зеркало даёт прямое мнимое изображение (А — 1). Объектив простейшего фотоаппарата представляет собой собирающую линзу, которая даёт действительное изображение на фотопластинке. При этом изображение получается перевернутым. Следовательно, правильный ответ среди перечисленных: Б — 2.

На рисунках изображены оптические схемы, показывающие ход световых лучей в различных оптических приборах. Установите соответствие между оптическими схемами и названиями приборов. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) Данная схема позволяет получить уменьшенное изображение, соответствующий прибор — фотоаппарат

Б) Данная схема позволяет наблюдать объекты, находящиеся на удалённых расстояниях, т. к. лучи, приходящие от объекта параллельны. Соответствующий прибор — телескоп.

Дедушка Пети плохо видит вблизи из-за дальнозоркости, и для чтения книг на расстоянии наилучшего зрения (d₀ = 25 см) ему приходится использовать очки силой D₁ = +2 дптр. Если предмет расположен ближе 25 см, например на расстоянии d₁ = 15 см, то какие очки (с какой оптической силой D₂) дедушке придётся надеть вместо обычных, чтобы чётко видеть предмет (например, игольное ушко)?

Напоминание: при сложении тонких линз их оптические силы складываются.

1. Обозначим оптическую силу дедушкиного глаза, считая его тонкой линзой, D₀, а расстояние от неё до сетчатки — f. Без очков, когда глаз дальнозоркий, оптической силы D₀ не хватает, и изображение получается нерезким, позади сетчатки.

2. Запишем формулу тонкой линзы в первом случае, с очками силой D₁

Тут мы учли сложение оптических сил глаза и первых очков, которые дают возможность фокусировки изображения текста на сетчатке при его расстоянии от глаза и очков d₀.

3. Во втором случае, с очками силой D₂ и расстоянием до предмета d₁, эта формула выглядит аналогично:

4. Вычитая из второго уравнения первое, имеем

Ответ:

Источник

• ← При беременности щелкает в животе что это
• При близость к чему либо примеры →