Біофізика зору(будова ока, дефекти зору, корекція). Визначення гостроти і поля зору

Око має майже кулеподібну форму, діаметром d ≈ 2,5см. Ззовні воно оточене білковою оболонкою – склерою, котра лише спереді переходить у прозору рогівку. З внутрішньої сторони до склери прилягає судинна оболонка, котра в передній частині ока переходить в райдужну (колір якої у різних людей – різний). Посередині райдужної оболонки є отвір – зіниця, діаметр якої змінюється в залежності від величини світлового потоку, котрий попадає в око. До судинної оболонки прилягає сітківка ока, котра є приймачем променистої енергії. Вона виконує таку ж роль, як і фотоплівка в фотоапараті. Світлочутливими елементами сітківки є закінчення волокон зорового нерва, котрі розділяються на два види – колбочки і палочки. Загальне число колбочок в людському оці ≈7млн, а палочок – близько 130 млн. Палички і колбочки розміщено по поверхні сітківки нерівномірно. Посередині сітківки знаходиться заглиблення овальної форми – жовта пляма – площею ~0,5 мм². Це місце характеризується найбільш чітким баченням (там розміщено виключно колбочки кількістю понад 4 000 шт.). На сітківці є місце, де повністю відсутні палочки і колбочки – його називають сліпою плямою (це місце входження зорового нерва в очне яблуко). За зіницею розміщено пружнє тіло, котре по формі нагадує лінзу і називається кришталиком. Кришталик має шарувату структуру та може деформуватися під дією ціліарного м’яза, змінюючи свою кривизну, а отже і оптичну силу. Цей процес називається акомодацією і забезпечує можливість отримання на сітківці чітких зображень різновіддалених об’єктів. Конструкція ока є настільки досконалою, що достатньо 5-10 квантів, котрі зафіксує око людини. Фоторецептори нашого ока мають чудову адаптацію – вони здатні змінювати свою чутливість в залежності від величини світлового потоку. На сьогодні жоден технічний пристрій не володіє такою дивовижною чутливістю. До дефектів зору, які можна коригувати за допомогою окулярів відносяться короткозорість, далекозорість, астигматизм і вікове зниження зору (пресбіопія) Щоб краще зрозуміти яким чином окуляри виправляють ці дефекти, розглянемо більш докладно деякі терміни і визначення. Око - складна фотооптичні фізіологічна система. Промені світла, падаючі на цю систему, переломлюються, фокусуються на сітківці (сітківка-це світлочутлива оболонка) і дають зображення предметів. Положення задньої фокусної точки очі щодо сітківки представляють його головну оптичну характеристику. Вона називається клінічної рефракцією ока. Якщо фокусна точка лежить за сітківкою, то рефракція вважається далекозорою (гіперметропіческой), якщо на сітківці, то сумірною, нормальної (еметропіческая), якщо попереду сітківки, то короткозорою (міопічний). F1 - Задній головний фокус оптичної системи ока збігається з сітківкою - емметропія F2 - Задній головний фокус оптичноїсистеми ока лежить перед сітківкою - міопія F3 - Задній головний фокус знаходиться за сітківкою – гіперметропія Гострота зору - здатність ока сприймати окремо дві точки, розташовані один від одного на деякій відстані. Мірилом гостроти зору є кут зору, тобто кут, утворений променями, що виходять від країв розглянутого предмета або від двох точок (А, В) до вузловій точці (До) очі (схема; а і б - відображення точок А і Б на сітківці). Гострота зору обернено пропорційна куту зору, тобто, чим він менше, тим гострота зору вище. У нормі око людини здатний роздільно сприймати об'єкти, кутове відстань між якими не менше 1' (одна хвилина).Поле зору - простір, що сприймається оком при нерухомому погляді. Поле зору є функцією периферичних відділів сітківки; його станом значною мірою визначається можливість людини вільно орієнтуватися у просторі. Зразкові межі поля зору визначають контрольним методом. Для цього обстежуваний сідає спиною до світла, одне око його закривають легкою пов'язкою. Досліджує сідає проти нього на відстані приблизно 1 м і закриває свій очей, протилежний закритому оці хворого. Обстежуваний фіксує відкритий очей исследующего. Останній поступово проводить від периферії до центру в різних напрямках пальцем своєї руки і зазначає момент, коли обстежуваний зауважує палець. Шляхом порівняння одержуваних при цьому меж поля зору обстежуваного і досліджує, у якого поле зору повинне бути нормальним, встановлюють наявність змін. Більш точне дослідження поля зору виробляють за допомогою периметра. Зміни поля зору зумовлюються органічними або функціональними захворюваннями зорового аналізатора: сітківки, зорового нерва, зорового шляху, центральної нервової системи. Порушення поля зору проявляються або звуженням його меж, або випаданням окремих його ділянок (див. Геміанопсія), появою скотоми.Звуження поля зору виражають у градусах. Величину худобою визначають за допомогою

10.Взаємодія світла з речов.(дисперсія,поглинання,розсіювання,фотоефект).Фотометрія.Спектрометрія. спеціальних сіток (скотометрия) і в

Дисперсія- це залежність показника заломлення(або діелектричної провідності) середовища від частоти світла. Внаслідок змін показника заломлення змінюється також довжина хвилі.Поглинання – зменшення інтенсивності світла,що проходить через матеріальне сер-ще,за рахунок процесів його взаємодії з сер-щем.Розсіювання- невпорядкована зміна напряму світлових променів, яка особливо виразно виявляється у каламутних середовищах і при відбитті від деяких поверхонь. Фотоефект- явище «вибивання» світлом електронів із металів. Це повне або часткове вивільнення ē від зв»язків з ядрами атомів речовини внаслідок дії на неї електромагнітного проміння(світла,рентгенівського чи гамма-променів). Фотометрія- це розділ фізики, в якому вивчаються величини,що характериз. Електромагнітне випромінення та техніку його вимірювання.Фотометрію поділяють на «об»єктивну»(оперує поняттям енергії потужності та потоку енергії(застос. До будь-яких хвиль) та «суб»єктивну»(оперує величинами,котрі спираються на характер сприймання світла оком людини. Спектрометрія- метод визн.хімічного,фазового складу і молекулярної структури речовини, що базується на реєстрації спектра мас йонів, утворених внаслідок іонізації атомів і молекул проби. Маса іона визначається за його відхиленням у магнітному полі. Спектрометрія дозволяє провести аналіз твердих,рідких і газоподібних речовин.

11.Теплове випромінювання.Абсолютно чорне та сіре тіло. Закон Кіргофа.Закони теплового випромінення абсолютно чорного тіла. Використання інфрачервоних променів з діагностичною метою(термометрія, термографія, теплобачення). Всяке тіло, температура якого вища абсолютного нуля, випромінює електромагнітні хвилі, спектральний слад яких і інтенсивність залеж. від ступеня нагрітості, тобто ві температ. Випромнювання тіл відбув. За рахунок внутрішньоатомних і внутрішньомолекулярних процесів, причиною яких є збудженя,що виникає при співударянні атомів і молекул внаслідок їх теплового руху. Таке електромагн. випромінення називається тепловим. Тіло, для котрого поглинальна здатність для всіх частот падаючого на нього випромінювання при будь-якій температ.= 1 називається абсолютно чорним тілом. Тіло,коефіцієнт поглинання якого менший 1 і не залежиь від довжини хвилі падаючого на нього світла,наз. сірим. Закон Кірхгофа. Якщо абсолютно чорне тіло нагрівати до певної температури, то воно буде випромінювати електромагнітні хвилі у порожнині тіла встановиться рівноважне випромінювання. Аналізуючи це Кірхгоф установив,що відношення випромінюючої та поглинюючої здатності тіл при однаковій температ.не залежить від їх природи, а тільки від температури. )1 Де (Rt)n і (At)n – повні випромінююча поглинаюча здатності абсолютно чорного тіла. Закон Стефана-Больцмана: інтегральна світність абсолютно чорного тіла (Re) пропорційна 4-му ступеню абсолютної температури. Re= δ T⁴ δ- постійна Стефана-Больцмана= 5,689∙10̄̄⁸ Вт/(м²К⁴). Термометрія- вимірювання температури(термометр). Термографія(теплобачення)- дозволяє по-новому вимірювати температуру шкіри людини, її реакцію на будь-який патологічний процес. Одерж.інформацію про порівняльну оцінку рівня температури шкіри над парними органами і на кінцівках.

12. Основи квантової механіки. Резонансні методи квантової механіки(ЕПР і ЯМР). Їх застосув. у медицині. У 1900 р. Планк для пояснення розподілу енергії в спектрі випромінення чорного тіла висунув думку про те, що енергія атомів, випромінюючих світло, змінюється дискретними порціями – квантами. А величина енергії квантів пропорційна частоті випромінювання. Ейнштейн поєднав корпускулярні уявлення світла з хвильовими. Він увів у теорію світла корпускулярно-хвильову єдність. У 1924 Луї де Бройль висунув гіпотезу про корпускулярно-хвильовий дуалізм матеріальних частинок. Запропонував визначати довжину хвилі рухомої частинки. З»ясувалося,що просторове розсіювання інтенсивності відбитих ē залежить від їх швидкості і кута відбивання. В основі дії ЯМР-томографів(магнітно-резонансних томографів) лежить явище ядерного магнітного резонансу. Суть його полягає в тому,що у зовнішньому магнітному полі з індукцією вектор магнітного момента протона ядра починає обертатись – прецесувати - навколо силової лінії магнітного поля. І якщо на нього подіяти змінним електромагнітним полем соленоїда, то відбудеться зростання поглин. енергії електромагнітного поля соленоїда протоном. Якщо соленоїд відключити, то в ньому виникає магнітно-резонансний сигнал. МРТ- це покрокове дослідження морфології тканин,де яскравість зображення залежить від виду тканин. МРТ дозволяє візуалізувати будову внутр. органів у вигляді зображень окремих зрізів з їх контрастуванням по протонній густині. Забезпечує диференціальну діагностику патологій внутрішніх органів. Отримані зображення зберігаються в базі даних і можуть бути проаналізовані на екрані монітора.