Вопрос №6. Вопрос №7. Вопрос№8. Недостатки оптической системы

Вопрос №6

Полное внутреннее отражение наблюдается при падении света из более плотной среды на границу с менее плотной средой и состоит в следующем: если угол падения превышает предельный для данных сред угол, то преломление на границе раздела не происходит и падающий свет отражается полностью.

Волоконная оптика. Если свет направить на торец тонкого стеклянного волокна, окруженного оболочкой с меньшим показателем преломления угла, то свет будет распределяться по волокну, испытывая полное отражение на границе между стеклом и оболочкой.

Явление полного внутреннего отражения используется в световодах.

В медицине жгуты из тонких световодов используются для изготовления эндоскопов, которые применяются для визуального исследования полых внутренних органов.

С помощью отдельного световодного канала, уложенного в общий жгут, осуществляется передача лазерного излучения с целью лечебного воздействия на внутренние органы.

Вопрос №7

Оптическая система глаза.Глаз-центрированная оптическая система, главная оптическая ось которой проходит через центры роговицы, зрачка и хрусталика.

Светопроводящий аппарат глаза образован роговицей(собирающая линза), жидкостью передней камеры(собирающая линза), хрусталиком(собирающая, двояковыпуклая линза) и стекловидным телом(рассеивающая линза).

Световоспринимающий аппарат глаза-сетчатка, в которой находятся светочувствительные зрительные клетки-фоторецепторы(колбочки и палочки).

Угол зрения-угол между лучами, идущих от крайних точек предмета.

Оптическая сила глазаскладывается из оптических сил роговицы, зрачка и хрусталика. При полностью расслабленной кольцевой мышце, оптическая сила глаза =около +60дптр (диоптрий).

Острота зрения равна отношению минимального углового размера символа(буквы), распознаваемого нормальным глазом к угловому размеру символа, распознаваемого пациентом. . В офтальмологии способность глаза к дальней аккомодации характеризуют остротой зрения (V)/

Аккомодация- приспособление глаза к четкому видению различно удаленных предметов. Способность глаза приспосабливать фокусное расстояние(расстояние от оптического центра линзы до фокуса) хрусталика к расстоянию до наблюдаемого предмета.

Вопрос№8

Близорукость.Такой глаз не может видеть удаленные предметы. Если хрусталик излишне выпукл, то оптическая сила глаза превышает норму. В этом случае положение заднего фокуса при ненапряженной кольцевой мышце оказывается перед сетчаткой. Для компенсации используют очки с рассеивающими линзами. Утехин разработал специальную гимнастику для глаз "Зоркость".Склеропластика-операция по укреплению склеры глазного яблока.

Дальнозоркость.Такой глаз может видеть удаленные предметы только при сильном напряжении кольцевой мышцы. Если выпуклость хрусталика недостаточна, то оптическая сила глаза меньше нормы. Положение заднего фокуса при ненапряженной кольцевой мышце оказывается за сетчаткой. Для компенсации используют собирательные линзы.

Астигматизм-недостаток светопроводящего аппарата глаза. Глаз не способен видеть взаимно перпендикулярные линии одинаково резко. Для компенсации используют цилиндрические линзы, асимметрия которых противоположна асимметрии глаза.

Вопрос №9

Поглощение света-явление уменьшения энергии световой волны при ее распространении в веществе, происходящее вследствие преобразования энергии волны во внутреннюю энергию вещества или в энергию вторичного излучения.

В результате поглощения света могут происходить: нагревание вещества, ионизация атомов или молекул, фотохимические реакции, фотолюминесценция и т.д.

Закон Бугера-Ламберта: , где интенсивность плоской монохроматической световой волны на входе в слой поглощающего вещества толщиной d и на выходе из него. µ-линейный коэффициент поглощения света веществом.

Спектр поглощения — зависимость показателя поглощения вещества от длины волны излучения. связан с преобразованием энергии волны во внутреннюю энергию вещества или в энергию вторичного излучения.

Оксигемометрия- метод определения количества оксигемоглобина в крови и измерения насыщения крови кислородом. Прибор-колориметр.

Концентрационная колориметрия-фотометрический метод по определению концентрации вещества в окрашенном растворе.

Коэффициент пропускания света: ,

где интенсивность плоской монохроматической световой волны на входе в слой поглощающего вещества

Оптическая плотность: , где -коэффициен пропускания света, -толщина вещества, с-концентрация, -фотофизические свойства вещества.

Вопрос №10

Рассеяние света-явление, при котором распространяющийся в среде световой пучок отклоняется по всевозможным направлениям.

Необходимое условие для возникновения рассеивания света-наличие оптических неоднородностей, т.е. областей с иным, чем основная среда показателем преломления.

Рассеяние света в мутных средах(явление Тиндаля)с размерами неоднородностей не выше 0,2λ, называют Релеевским рассеиванием. При прохождении немонохроматического света через мелкодисперсную мутную среду в рассеянном свете преобладает коротковолновое излучение. Согласно закону Релея, голубые и синие лучи рассеиваются сильнее, чем желтые и красные, обусловливая голубой цвет неба.

Закон Релея: интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны света. ,

где  λ-длина волны.

Нефелометрия-метод определения концентрации вещества в коллоидном растворе. При этом сравнивают интенсивности рассеянного света в стандартном и исследуемом растворах. Растворы освещают боковым светом. В клинической лабораторной диагностике о содержании белка в моче судят по интенсивности светорассеяния, определяемого числом светорассеивающих частиц(нефелометрический метод анализа).