在備考西醫(yī)綜合考研時(shí),你是否遇到了關(guān)于“眼的折光系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)是什么?”的問題呢?此考點(diǎn)為西醫(yī)綜合考研生理學(xué)-神經(jīng)系統(tǒng)的功能部分考察內(nèi)容,大家需要及時(shí)掌握!為幫助各位備考醫(yī)學(xué)考研的考友掌握此考點(diǎn),醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)小編整理分享相關(guān)考點(diǎn)如下:
當(dāng)光線由空氣進(jìn)入另一媒質(zhì)構(gòu)成的單球面折光體時(shí),它進(jìn)入物質(zhì)的折射情況決定于該物質(zhì)與空氣界面的曲率半徑R和該物質(zhì)的折光指數(shù)n2;若空氣的折光指數(shù)為n1,則關(guān)系式為
n2R/(n2-n1)=F2(1)
F2稱為后主焦距或第2焦距(空氣側(cè)的焦距為前主焦距或第一焦距),指由折射面到后主焦點(diǎn)的距離,可以表示這一折光的折光能力。表示折光體的折光能力還可用另一種方法,即把主焦距以m(米)作單位來(lái)表示,再取該數(shù)值的倒數(shù),后者就稱為該折光體的焦度(diopter);如某一透鏡的主焦距為10cm,這相當(dāng)于0,1m,則該透鏡的折光能力為10焦度(10D)。通常規(guī)定凸透鏡的焦度為正值,凹透鏡的焦度為負(fù)值。
主焦距是一個(gè)折光體最重要的光學(xué)參數(shù),由此可算出位于任何位置的物體所形成的折射像的位置。以薄透鏡為例,如果物距α是已知的,像距b可由下式算出:
1/a+1/b=1/F2(2)
由式(2)可以看出,當(dāng)物距a趨于無(wú)限大時(shí),1/a趨近于零,于是1/b接近于1/F2,亦即像距b差不多和F2相等;這就是說(shuō),當(dāng)物體距一個(gè)凸透鏡無(wú)限遠(yuǎn)時(shí),它成像的位置將在后主焦點(diǎn)的位置。同樣不難看出,凡物距小于無(wú)限大的物體,它的像距b恒大于F2,即它們將成像在比主焦點(diǎn)更遠(yuǎn)的地方。以上兩點(diǎn)結(jié)論,對(duì)于理解眼的折光成像能力十分重要。
另外,根據(jù)光學(xué)原理,主焦點(diǎn)的位置是平行光線經(jīng)過(guò)折射后聚焦成一點(diǎn)的位置,這一結(jié)論與上面提到的第一點(diǎn)結(jié)論相一致。每一物體的表面,都可認(rèn)為是由無(wú)數(shù)的發(fā)光點(diǎn)或反光點(diǎn)組成,而由每一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的光線都是輻散形的;只有這些點(diǎn)和相應(yīng)的折射面的距離趨于無(wú)限大時(shí),由這些點(diǎn)到達(dá)折射面的光線才能接近于平行,于是它們經(jīng)折射后在主焦點(diǎn)所在的面上聚成一點(diǎn),整個(gè)物質(zhì)就達(dá)個(gè)面上形成物像。當(dāng)然,無(wú)限過(guò)的概念本身決定了它是一個(gè)不可能到達(dá)的位置,實(shí)際上對(duì)人眼和一般光學(xué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),來(lái)自6m以外物體的各光點(diǎn)的光線,都可以認(rèn)為是近于平行的,因而可能在主焦點(diǎn)所在的面上形成物像。
(二)眼的折光系統(tǒng)的光學(xué)特性
當(dāng)用上述光學(xué)原理分析眼的折光特性時(shí),首先遇到的一個(gè)困難是,眼球并非一個(gè)薄透鏡或單球面折光體,而是由一系列由率半徑和折光指數(shù)都不相同的折光體所組成的折光系統(tǒng)。顯然,人眼折光系統(tǒng)的后主焦距不能簡(jiǎn)單地由式(1)算出,不過(guò)它的最主要的折射發(fā)生在角膜,而按幾何學(xué)原理進(jìn)行較復(fù)雜的計(jì)算,還是可以追蹤出光線經(jīng)眼內(nèi)多個(gè)折光面行進(jìn)的途徑,并得出由這些組合的透鏡組所決定的后主焦點(diǎn)的所在位置。
計(jì)算結(jié)果表明,正常成人眼處于安靜而不進(jìn)行調(diào)節(jié)的狀態(tài)時(shí),它的折光系統(tǒng)的后主焦點(diǎn)的位置,正好是其視風(fēng)膜所在的位置。這一解剖關(guān)系對(duì)于理解正常眼的折光成像能力十分重要。它說(shuō)明,凡是位于眼前方6m以外直至無(wú)限遠(yuǎn)處的物體,根據(jù)式(2)或由于由它們發(fā)出或反射出的光線在到達(dá)眼的折光系統(tǒng)時(shí)已近于平行,因而都可以在視網(wǎng)膜上形成基本清晰的像,這正如放置于照相機(jī)主焦點(diǎn)處的底片,可以拍出清晰的遠(yuǎn)景一樣。當(dāng)然,人眼不是無(wú)條件的看清任何遠(yuǎn)處的特體,例如,人眼可以看清楚月亮(或其他更遠(yuǎn)的星體)和它表面較大的陰影,但不能看清楚月球表面更小的物體或特征。造成后一限制的原因是,如果來(lái)自某物體的光線過(guò)弱,或它們?cè)诳臻g處女內(nèi)傳播時(shí)被散射或吸收,那么它們到達(dá)視網(wǎng)膜時(shí)已減弱到不足以興奮感光細(xì)胞的程度,這樣就不可能被感知;另外,如果物體過(guò)小或它們離眼的距離過(guò)大,則它們?cè)谝暰W(wǎng)膜上形成的大小,將會(huì)小到視網(wǎng)膜分辨能力的限度以下,因而也不能感知。
(三)眼的調(diào)節(jié)
如果安靜狀態(tài)的眼的折光能力正好把6m以外的物體成像在視網(wǎng)膜上,那么來(lái)自較6m為近的物體的光線將是不同程度呈輻射狀的,它們?cè)谡凵浜蟮某上裎恢脤⒃谥鹘裹c(diǎn),亦即視網(wǎng)膜的位置之后;由于光線到達(dá)視網(wǎng)膜時(shí)尚未聚焦,因而物像是模糊的,由此也只能引起一個(gè)模糊的視覺形象。但正常眼在看近特時(shí)也十分清楚,這是由于眼在看近物時(shí)已進(jìn)行了調(diào)節(jié)(accommodation),使進(jìn)入眼內(nèi)的光線經(jīng)歷較強(qiáng)的折射,結(jié)果也能成像在視網(wǎng)膜上。人眼的調(diào)節(jié)亦即折光能力的改變,主要是靠晶狀體形狀的改變;這是一個(gè)神經(jīng)反射性活動(dòng),其過(guò)程如下:當(dāng)模糊的視覺形象出現(xiàn)在視區(qū)皮層時(shí),由此引起的下行沖動(dòng)經(jīng)錐體束中的皮層-中腦束到達(dá)中腦的正中核,再到達(dá)發(fā)出動(dòng)眼神經(jīng)中副交感節(jié)前纖維的有關(guān)核團(tuán),最后再經(jīng)睫狀神經(jīng)節(jié)到達(dá)眼內(nèi)睫狀肌,使其中環(huán)行肌收縮,引起連接于水晶體囊的懸韌帶放松;這樣就促使水晶體由于其自身的彈性而向前方和后方凸出(以前突較為明顯),使眼的總的折光能力較安靜時(shí)增大,使較輻射的光線提前聚焦,也能成像在視網(wǎng)膜上。因9-3表示調(diào)節(jié)前后晶狀體形狀的改變。很明顯,物體距眼球愈近,到達(dá)眼的光線輻散程度愈大,因而也需要晶狀體作更大程度的變凸。調(diào)節(jié)反射進(jìn)行時(shí),除晶狀體的變化外,同時(shí)還出現(xiàn)瞳孔的縮小和兩眼視軸向鼻中線的會(huì)聚,前者的意義在于減少進(jìn)入眼內(nèi)光線的量(物體移近時(shí)將有較強(qiáng)光線到達(dá)眼球)和減少折光系統(tǒng)的球面像差和色像差;兩眼會(huì)聚的意義在于看近物時(shí)物像仍可落在兩眼視網(wǎng)膜的相稱位置。
人眼看近物的能力,亦即晶狀體的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的,這決定于水晶體變凸的最大限度。隨著年齡的增加,水晶體自身的彈性將下降,因而調(diào)節(jié)能力也隨年齡的增加而降低。眼的最大調(diào)節(jié)能力可用它所能看光天化日物體的最近距離來(lái)表示,這個(gè)距離或限度稱為近點(diǎn)。近點(diǎn)愈近,說(shuō)明晶狀體的彈性愈好,亦即它的懸韌帶放松時(shí)可以作較大程度的變凸,因而使距離更近的物體也能成像在視網(wǎng)膜上。例如,8歲左右的兒童的近點(diǎn)平均約8.6cm,20歲左右的成為約為10.4cm,而60歲時(shí)可增大到83.3cm。
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