Okulary i szkła kontaktowe

Okulary i szkła
kontaktowe
Budowa oka
Rys 1. Oko ludzkie: a) widok zewnętrzny b) przekrój
Oko przypomina kulisty worek ze sztywnej błony , która z wyjątkiem
przedniej części jest biała i nieprzezroczysta. Błonę tę nazywamy
twardówką. Średnica oka ludzkiego jest równa około 22 mm. W
przedniej części oka zewnętrzna błona jest przezroczysta i nieco
bardziej uwypuklona. Tą część oka nazywamy rogówką. Ma ona
podstawowe znaczenie przy tworzeniu obrazu. Wnętrze oka
wypełnione jest substancjami składającymi się głównie z wody.
Bezpośrednio za rogówką znajduje się tzw. ciecz wodnista, w głębi
oka galaretowate ciało szkliste. Mają one współczynnik załamania
około 1,33 ( nieco większy od współczynnika załamania wody) .W
przedniej części oka znajduje się soczewka. Jest ona zbudowana z
substancji o współczynniku załamania około 1,44 – bliskim
współczynnikowi załamania szkła. Krzywizna soczewki nie jest stała,
może być zmieniana za pomocą odpowiednich mięśni. Bezpośrednio
przed soczewką znajduje się tęczówka, jest to nieprzezroczysta
błona z otworem w środku. Otwór w środku tęczówki to źrenica,
widzimy ją jako czarny krążek. Wnętrze oka wyścielone jest błoną tak
zwaną siatkówką. W tej właśnie warstwie znajdują się komórki
światłoczułe ( pręciki i czopki).
Działanie oka
Rys 2. Powstanie rzeczywistych obrazów w oku: a) przedmiot odległy b) przedmiot bliski
Przednia część oka załamuje promienie, które do niej docierają.
Załamanie zachodzi w dwóch miejscach: na przedniej powierzchni
rogówki i w soczewce. Przedstawia to rys. 2.
Ostry obraz święcącego punktu widzimy wtedy, kiedy promienie
biegnące od niego zostaną skupione w jednym punkcie na siatkówce.
Jeżeli oglądamy punktowy przedmiot znajdujący się daleko, promienie,
które od niego docierają do oka są prawie równoległe ( rys 2a). Jeżeli
oglądany przedmiot znajduje się blisko, promienie są znacznie bardziej
rozbieżne ( rys 2b).Jeżeli mamy widzieć ostre obrazy w każdym z tych
przypadków promienie muszą zostać skupione na siatkówce.
W pierwszym przypadku promienie powinny być mniej załamane.
Soczewka jest dość płaska ( rys 2a).
W drugim przypadku promienie powinny być silniej załamane.
Soczewka musi być bardziej wypukła ( rys. 2b).
Kształt soczewki zmieniany jest za pomocą odpowiednich mięśni. To
„nastawienie oka na ostrość” nazywamy akomodacją.
Obraz powstający na siatkówce jest pomniejszony i odwrócony, a nasz
mózg przetwarza go do postaci prostej, jak na rysunku poniżej.
Powstawanie obrazu w oku
Jeśli chcemy przez dłuższy czas utrzymać na siatkówce
ostry obraz przedmiotu ( np. stron książki), dobrze jest
utrzymywać przedmiot w takiej odległości, dla której
ogniskowa może mieć „ naturalną wartość”
odpowiadającą kształtowi soczewki przy rozluźnionych
mięśniach. Dla zdrowego oka odległość ta zwana
odległością dobrego widzenia, wynosi 20 – 25 cm i
jest dużo większa od podwójnej ogniskowej oka
Historia okularów
Wykorzystanie narzędzi do korekcji wad ma niejasne początki.
Starożytni Grecy jako pierwsi zaobserwowali, że kuliste naczynie
wypełnione wodą miało moc powiększania oglądanych przez nie
obrazów. Z historii starożytnej wiemy także, że używali pewnych
prostych narzędzi powiększających, takich jak wklęsłe lustra.
Ogromna ilość dokumentów, które zachowały się do naszych czasów
świadczą o wykorzystywaniu instrumentów, dzięki którym można było
polepszyć wzrok Według niektórych historyków Neron był
krótkowidzem i używał szmaragdu w kształcie wklęsłej soczewki
podczas oglądania pokazów walk gladiatorów w Koloseum.
Pierwsze okulary w dzisiejszym rozumieniu, pojawiły się pod koniec
XIII wieku we Florencji. Za wynalazcę okularów uważany jest Salwino
d Armato degli Armati.Pierwsze okulary służyły do korygowania wady
wzroku nazywanej dalekowzrocznością. Użyte w nich szkła były
soczewkami wypukłymi. Bodźcem do upowszechniania okularów do
czytania stało się upowszechnianie czytelnictwa w związku z
wynalezieniem druku w 1456r.
W Europie pierwsze okulary do czytania – o wypukłych soczewkach zaczęto stosować w XIV- wiecznej Wenecji (monokl, lorgnon,
binokle).
- Monokl – pojedyncze szkło utrzymywane przed okiem pomiędzy brwią a
policzkiem. Monokl dla zabezpieczenia przed zgubieniem był zwykle
zaopatrzony w tasiemkę lub łańcuszek. Monokle czasem zaopatrywano w
rączkę przymocowaną na stałe lub składaną.
Ten rodzaj okularów wynaleziono w Niemczech około roku 1700, a do Anglii
dotarły
dopiero 100 lat później.
- Lorgnon to dwie soczewki wstawione we wspólną oprawkę zaopatrzoną w
rączkę do trzymania. Wynaleziony został w XVIII w. przez Anglika Georga
Adamsona. Panie noszące lorgnon traktowały je często jako ozdobną
biżuterię, a nie przyrząd pomagający w widzeniu. Oprawka i rączka lorgnon
były zwykle bogato zdobione.
- Binokle pojawiły się koło roku 1840, pince-nez czyli binokle trzymające
się na nosie przy pomocy sprężystego uchwytu.. Binokle nosili zarówno
mężczyźni jak i kobiety. Pince -nez noszone przez mężczyzn miały zwykłe
szkła o kształcie okrągłym lub
owalnym, zaopatrzone były w tasiemkę lub łańcuszek. Panie nosiły częściej
pince –nez, będące owalnymi szkłami na złotym łańcuszku, często składane,
a rozkładane za naciśnięciem guzika.
W 1784 roku uczony i polityk Benjamin Franklin wykonał pierwsze
okulary dwuogniskowe.
Z czasem alternatywą dla okularów stały się szkła kontaktowe ( potocznie
mówimy „soczewki”).Są to soczewki z elastycznego tworzywa sztucznego,
nakładane pod powieka bezpośrednio na gałkę oczną. Prawdopodobnie szkła
kontaktowe zostały wynalezione przez niemieckiego filozofa Adolfa Eugena
Ficka około 1851 roku.
Najczęstsze wady wzroku
Krótkowzroczność polega na tym, że wadę wzroku stosujemy okulary z
soczewkami rozpraszającymi ( z ujemną zdolnością skupiającą).
układ optyczny oka za mocno skupia promienie. Wtedy zwykłe obraz bliskich
przedmiotów tworzony jest prawidłowo. Obraz przedmiotów dalekich powstaje
jednak przed siatkówką zamiast na niej. Dzieje się tak dlatego, że krótkowidz
ma gałkę oczna wydłużoną i dla odległych przedmiotów soczewka nie może się
„spłaszczyć wystarczająco”- jej ogniskowa jest za krótka i obraz powstaje przed
siatkówką Aby skorygować tę wadę wzroku stosujemy okulary z soczewkami
rozpraszającymi ( z ujemna zdolnością skupiającą).
Obraz widziany przez krótkowidza
Dalekowzroczność ( nadwzroczność) polega na tym, że układ
optyczny oka zbyt słabo skupia promienie. W takim wypadku obraz
dalekich przedmiotów zwykle tworzony jest prawidłowo. Obraz
przedmiotów bliskich powstaje za siatkówką, zamiast na niej.
Dalekowidz ma spłaszczoną gałkę oczną i dla bliskich przedmiotów
soczewka nie może uzyskać dostatecznie małej ogniskowej – obraz
powstaje za siatkówką. Zatem okulary dla dalekowidza muszą mieć
soczewki skupiające ( z dodatnią zdolnością skupiającą).
Starowzroczność- z wiekiem soczewka oka traci zdolność zmiany
kształtu. Możliwość ustawienia oka na ostrość, czyli akomodacji
słabnie, a około 60 roku życia całkiem ustaje. Dlatego wielu starych
ludzi musi używać dwóch rodzajów okularów: z soczewkami
skupiającymi do czytania , a z soczewkami rozpraszającymi do
patrzenia w dal.
Astygmatyzm - wada ta związana jest z tym, że soczewka oka nie
pewne nieregularności w swojej krzywiźnie, przez co nie ogniskuje
promienie świetlne biegnące w różnych płaszczyznach w różnych
punktach, jest to załamanie światła niesferyczne. W wyniku tego
mechanizmu powstałe obrazy są zniekształcone - są poszerzone lub
wydłużone. Aby pozbyć się takiej wady wzroku stosuje się dodatkowe
soczewki cylindryczne umożliwiające odpowiednie skupienie się
promieni słonecznych w wymaganych płaszczyznach.
A może soczewki?
Soczewki są alternatywą dla okularów. Mają swoje zalety i wady.
Warto się na nie zdecydować , gdy nie lubi się nosić okularów, albo
się ich wstydzi. Są też doskonale dla osób, które maja różnice między
jednym , a drugim okiem. Do każdego dobiera się bowiem
odpowiednią soczewkę. Ponadto świat widziany przez szkła
kontaktowe jest zawsze naturalnej wielkości, nawet przy wadzie +/- 6
dioptrii. Przy tak dużej wadzie okulary powodują, że do mózgu
przekazywany jest obraz zmniejszony lub powiększony. Tylko
soczewki również zapewniają nieograniczone pole widzenia.
Doskonale widzi się w nich również z boku, a to jest ważne dla
kierowców. Szkła sprawdzają się również u osób aktywnych , które
uprawiają sporty, pływają lub biegają. Warto jednak pamiętać, ze
okulary zawsze warto mieć pod ręką, na wypadek, gdyby soczewka
wypadła lub się zgubiła.
Dlaczego gorzej widzimy?
Do powstawania wad wzroku często przyczynia się:
- czytanie przy słabym świetle- taki niezdrowy nawyk
osłabia oczy, co prowadzi do krótko lub nadwzroczności
- intensywna praca przy komputerze – monitor wytwarza
ciepło co może wpływać na zwiększenie suchości
powietrza .Niekiedy powoduje to objawy lekkiego
wysychania rogówki. Towarzyszy temu uczucie ciała
obcego pod powiekami i podrażnienia oczu.
- niekorzystnie na wzrok wpływa również nieprawidłowe
oświetlenie w czasie pracy przy komputerze.
- starzenie się – z wiekiem oczy trącą elastyczność. Z tego
powodu rozwija się wada zwana starowzrocznością
Ciekawostki
 Podczas mrugania powieki zwilżają powierzchnię oka oczyszczając
ją z kurzu i zarazków. Człowiek mruga średnio 1-2 razy co 10 sekund,
a każde mrugnięcie trwa około 1/3 sekundy. Oznacza to, że w ciągu
12-godzinnego dnia mrugamy łącznie około 25 minut.
 Noworodki mrugają znacznie rzadziej - 1-4 razy na minutę. Liczba ta
zwiększa się około 6-go miesiąca życia.
 W pierwszych tygodniach życia dziecko bacznie przygląda się
twarzom, które widzi przed swymi oczami. Początkowo dzieci reagują
na każdy obrazek z włosami, oczami, ustami i brodą, nawet jeśli nie
stanowią one logicznej całości. Od około piątego tygodnia życia w
centrum zainteresowania znajduje się ludzka twarz. Zainteresowanie
takie utrzymuje się przez kilka miesięcy, aż niemowlę zaczną
interesować przedmioty o określonych kształtach i kolorach.
 Jedzenie marchwi poprawia widzenie w ciemności, co jest zasługą
pobudzającego wpływu witaminy A, zawartej w marchwi, na pręciki.
 Jedzenie warzyw, a w szczególności kapusty, dzięki zawartych w nich
witaminach pomaga zapobiegać chorobom oczu.
Żródła:
 zasoby sieci Internet związane z optyką
 podręczniki do gimnazjum, dział optyka
( wydawnictwa, np.. WSIP, NOWA ERA,
ZAMKOR itp.)