עדשה דו קמורה. המערכת האופטית של העין האם ניתן לרפא רוחק ראייה

מטרות השיעור:גיבוש רעיונות על מבנה העין ומנגנוני המערכת האופטית של העין; הבהרת התניות של מבנה המערכת האופטית של העין על ידי חוקי הפיזיקה; פיתוח היכולת לנתח את התופעות הנחקרות; פיתוח גישה אכפתית כלפי הבריאות של האדם ושל אחרים.

צִיוּד:שולחן "איבר הראייה", דגם "עין אנושית"; עדשה אוספת אור, עדשה עם קימור גדול, עדשה עם קימור קטן, מקור אור, כרטיסי משימה; על שולחנות התלמידים: עדשה אוספת אור, עדשה מפזרת אור, מסך עם חריץ, מקור אור, מסך.

במהלך השיעורים

מורה לביולוגיה.לאדם יש מערכת התמצאות בעולם הסובב - מערכת חושית שעוזרת לא רק לנווט, אלא גם להסתגל לתנאי הסביבה המשתנים. בשיעור הקודם התחלת להכיר את מבנה איבר הראייה. בואו נסתכל על הדברים האלה. לשם כך יש לבצע את המשימה שעל הכרטיס ולענות על השאלות.

סקור שאלות

למה אדם צריך ראייה?
איזה איבר מבצע את התפקיד הזה?
- היכן ממוקמת העין?
ציין את קרומי העין ואת תפקידיהם.
ציין את חלקי העין המגינים עליה מפני פציעה.

על הלוח יש שולחן "אורגן חזון", על שולחן המורה - דגם של "העין האנושית". לאחר איסוף הקלפים עם תשובות התלמידים, המורה לביולוגיה בודק את השלמתם, יחד עם התלמידים, תוך מתן שמות והצגת חלקי העין על הדגם והכרזה.

התלמידים מקבלים כרטיס שני.

מורה לביולוגיה.בהתבסס על ידע על המבנה האנטומי של העין, ציין אילו חלקים בעין יכולים לבצע פונקציה אופטית.

(התלמידים, בהתייחסו לדגם העין, מגיעים למסקנה שהמערכת האופטית של העין מורכבת מהקרנית, העדשה, גוף הזגוגית והרשתית.)

מורה לפיזיקה.איזה מכשיר אופטי מזכיר לך עדשה?

סטודנטים.עדשה דו קמורה.

מורה לפיזיקה.אילו סוגי עדשות אתם עדיין מכירים, ומהן תכונותיהן?

סטודנטים.עדשה דו קמורה היא עדשה מתכנסת, כלומר. קרניים העוברות דרך עדשה מתכנסות בנקודה אחת הנקראת מוקד. עדשה דו-קעורה היא עדשה מתפצלת, הקרניים העוברות בעדשה מפוזרות בצורה כזו שהמשך הקרניים נאסף במוקד דמיוני.

(מורה לפיזיקה מצייר(אורז. אחד) על הלוח, והתלמידים במחברת, נתיב הקרניים בעדשת האיסוף והפיזור.)

אורז. 1. נתיב קרני בעדשות מתכנסות ומתפצלות (F - פוקוס)

מורה לפיזיקה.איך תיראה התמונה אם האובייקט הוא מעבר לכפול מאורך המוקד של העדשה המתכנסת?

(התלמידים מציירים את נתיב הקרניים במחברותיהם במקרה זה (איור 2) ומוודאים שהתמונה מצומצמת, אמיתית, הפוכה.)

אורז. 2. בניית תמונה בעדשה מתכנסת

ניסוי פרונטלי

על כל שולחן יש לתלמידים עדשה מתכנסת ומתפצלת, מקור זרם, נורה חשמלית על מעמד, מסך עם חריץ בצורת האות G ומסך.

המורה לפיזיקה מזמין את התלמידים לבחור דו קמור, כלומר. עדשה מתכנסת וודא בניסוי שהעדשה המתכנסת נותנת תמונה הפוכה. התלמידים מרכיבים את המתקן (איור 3) ובהזזת העדשה ביחס למסך, משיגים תמונה ברורה של האות G ההפוכה.

(התלמידים משוכנעים מניסיון שהתמונה הפוכה אמיתית ומתקבלת בבירור על המסך רק במיקום מסוים של המסך ביחס לעדשה..)

אורז. 3. סכימת התקנה להדגמת נתיב הקרניים בעדשה מתכנסת

מורה לביולוגיה.מכיוון שהעדשה, הקרנית וגוף הזגוגית הם עדשות מתכנסות, המערכת האופטית של העין נותנת תמונה מופחתת הפוכה, ועלינו לראות את העולם הפוך. מה מאפשר לך לראות דברים הפוך?

סטודנטים.ראייה רגילה, ולא הפוכה, של עצמים נובעת מה"התהפכות" החוזרת ונשנית שלהם בקטע הקורטיקלי של מנתח החזותי.

מורה לביולוגיה.אנו רואים חפצים היטב במרחקים שונים. הדבר נובע מהשרירים הנצמדים לעדשה ובאמצעות כיווץ מווסתים את העקמומיות שלה.

מורה לפיזיקה.הבה נבחן בניסוי כיצד תכונות העדשה משתנות בהתאם לעקמומיות שלה. ככל שרדיוס העקמומיות קטן יותר, אורך המוקד קטן יותר - עדשות כאלה נקראות עדשות קצרות פוקוס, עדשות בעלות עקמומיות קטנה, כלומר. עם רדיוס עקמומיות גדול נקראים פוקוס ארוך (איור 4).

אורז. 4. שינוי תכונות העדשה בהתאם לקימור שלה

מורה לביולוגיה.בעת צפייה בעצמים קרובים, לעדשה יש רדיוס עקמומיות מופחת והיא פועלת כעדשת פוקוס קצרה. בעת צפייה בעצמים מרוחקים, לעדשה יש רדיוס עקמומיות מוגבר והיא פועלת כעדשת טלפוטו. בשני המקרים, זה הכרחי כדי להבטיח שהתמונה ממוקדת תמיד ברשתית. היכולת לראות בבירור עצמים במרחקים שונים עקב שינוי בקימור העדשה נקראת אקומודציה (התלמידים כותבים את ההגדרה במחברת).

ישנן סטיות במבנה העין או בעבודת העדשה.

עם קוצר ראייה, התמונה ממוקדת מול הרשתית עקב עקמומיות יתר של העדשה או התארכות ציר העין. עם רוחק ראייה, התמונה ממוקדת מאחורי הרשתית עקב עקמומיות לא מספקת של העדשה או ציר מקוצר של העין.

מורה לפיזיקה.אילו עדשות דרושות לתיקון קוצר ראייה ואילו עדשות דרושות לתיקון קוצר ראייה?

סטודנטים.קוצר ראייה הוא עדשה מתפצלת, רוחק ראייה היא עדשה מתכנסת.

(המורה לפיזיקה, על ידי הפגנת ניסיון, מוכיח בניסוי את תקפותן של מסקנות התלמידים.)

מורה לביולוגיה.ישנה סטייה נוספת מהנורמה בעבודת המערכת האופטית של העין האנושית - זוהי אסטיגמציה. אסטיגמציה היא חוסר האפשרות של התכנסות של כל הקרניים בנקודה אחת, במוקד אחד. הסיבה לכך היא סטיות בעקמומיות של הקרנית מהכדורית. עדשות גליליות משמשות לתיקון אסטיגמציה.

מסקנות

התלמידים, יחד עם מורה לביולוגיה, מנסחים את הכללים הבסיסיים של היגיינה חזותית:

- להגן על העיניים מפני השפעות מכניות;
- לקרוא בחדר מואר היטב;
- להחזיק את הספר במרחק מסוים (33-35 ס"מ) מהעיניים;
- האור צריך ליפול משמאל;
- אתה לא יכול להישען קרוב אל הספר, כי זה יכול להוביל להתפתחות קוצר ראייה;
- אתה לא יכול לקרוא ברכב נע, כי. עקב חוסר היציבות של מיקום הספר אורך המוקד משתנה כל הזמן, מה שמביא לשינוי בעקמומיות העדשה, ירידה בגמישותה, כתוצאה מכך שריר הריסי נחלש והראייה נפגעת. .

קוצר ראייה (קוצר ראייה) הוא שינוי חריג בראייה שבו התמונה לא נופלת על הרשתית, אלא נוצרת לפניה. הגורם העיקרי להתפתחות קוצר ראייה נחשב לשהייה ארוכה של אדם מודרני בחלל סגור, מה שמפחית את העומס החזותי על העין לאפס. עדשות לקוצר ראייה הן הדרך המוצלחת ביותר להיפטר מפגם ראייה שכזה. הם לא רק נוחים ללבישה, הם בלתי נראים ואינם גורמים לאי נוחות, אלא הם גם עוזרים להעביר את התמונה בצורה ברורה יותר, שכן הם נמצאים במגע ישיר עם גלגל העין.

כיום קוצר ראייה או קוצר ראייה היא מחלה נפוצה, מולדת או נרכשת בתהליך החיים. עם מחלה זו, אדם רואה גרוע ומבחין בין חפצים מרחוק.

ככל שמידת קוצר הראייה גבוהה יותר, כך החולה אינו רואה קרוב יותר.

למחלה שלוש צורות, בהתאם לטווח הזיהוי של אובייקטים:

• צורה חלשה, דורשת עלייה בראייה בשלוש דיופטריות;
• צורה בינונית, הראייה מתוקנת עד 6 דיופטריות;
• צורה גבוהה של קוצר ראייה - תיקון הראייה של המטופל מעל 6 דיופטרים.

אמנם מתבצע טיפול בקוצר ראייה, אך ברוב המקרים, אם הפתרון לסוגיית הטיפול אינו טמון בתיקון כירורגי או בלייזר, זה רק עוזר לעצור את תהליך המשך ההתפתחות של קוצר ראייה. חולים מעטים הצליחו להיפטר לחלוטין מהמחלה.

רופאים כדי לפתור את בעיות הראייה של המטופל רושמים להם להרכיב משקפיים או לנסות להתאים עדשות מגע.

רבים מהאנשים המאובחנים עם קוצר ראייה עושים את בחירתם לטובת עדשות מגע לעיניים. וזה לא רק על נוחות, אלא גם על מיקוד חד יותר של התמונה.

אם אתה מרכיב משקפיים, המרחק בין הזכוכית לרשתית יכול לעוות את התמונה ולהגביל את הזווית שלה. אם אתה מרימה עדשות מגע, ניתן להימנע מכך בקלות, מכיוון שיש מגע ישיר עם הרשתית.

רבים משתמשים בעדשות עקב היעדר אי נוחות חזותית בעת הרכבתן, שכן הן אינן מורגשות לעיניים. כמו כן, ההיבטים החיוביים שלהם כוללים את היעדר ההשפעה של ערפול, אשר נצפתה לעתים קרובות עם משקפיים משקפיים עם ירידה חדה בטמפרטורת הסביבה.

חומרים מודרניים מהם מיוצרות כיום עדשות מגע מאפשרים להרכיב אותן במשך זמן רב למדי ולא להרגיש אי נוחות בו זמנית. הם נושמים היטב, לא מייבשים יתר על המידה את מעטפת העיניים. יש אנשים שמסיבות רבות לא מסוגלים להרכיב משקפיים (ספורטאים, שחקנים). זה בשבילם עדשות חוזה לעזרה. עדשות משתפרות כל הזמן, מה שהופך אותן מאוד נוחות ונוחות לעיניים.

להלן היתרונות העיקריים של עדשות מגע לפני הרכבת משקפיים:

1. הסתגלות מהירה לעין. לאחר שהרכיב עדשות, אדם מתרגל ושוכח שיש חפץ זר בעיניו. זה מאפשר לך לבצע תיקון עם דרגות חזקות מספיק של קוצר ראייה, כאשר המשקפיים לא רק נראים לא אסתטיים, אלא הם כמעט חסרי תועלת.
2. עדשות יכולות לתקן עד 50% מאובדן הראייה. נקודות לא יכולות לעשות יותר מ-2%.
3. אם אתה מרכיב עדשות מגע, חפצים נראים בצורה מציאותית יותר. עם משקפיים, אתה יכול להתמודד עם הבעיה של צמצום חזותי של אובייקטים.
4. עם דרגות שונות של קוצר ראייה בשתי העיניים, רק עדשות יעזרו להשיג את אותו מיקוד של התמונה. זה חשוב מאוד עם פזילה או אמבליופיה במקביל.

עדשות ומאפייניהן בקוצר ראייה

טיפול בקוצר ראייה כולל עדשות דו-קעורות. הם יכולים להיות רכים או קשים. הראשונים משמשים לעתים קרובות יותר בפועל. עדשות קשיחות אופייניות רק למקרים מורכבים של קוצר ראייה.

ניתן לחלק עדשות מגע לקוצר ראייה לשני סוגים נוספים: סיליקון הידרוג'ל (הבטוח ביותר עד כה) והידרוג'ל. אילו מהם מתאימים למטופל יש לקבוע על ידי רופא עיניים לאחר בדיקה מלאה של הראייה של המטופל ואבחון. זה חשוב מאוד, שכן אי אפשר לבחור את העדשות הנכונות ללא בדיקה מקדימה של העיניים. רק רופא עיניים יבחר את העדשות הנכונות שלא רק יעזרו למטופל לראות טוב יותר, אלא גם יספקו את הטיפול הנדרש ותיקון הראייה.

בעת הבחירה, הם מבוססים על המאפיינים הבאים:

• חומר: העדפה ניתנת לאפשרויות סיליקון הידרוג'ל;
• רדיוס העקמומיות, שחייב להתאים באופן מלא לצורת הקרנית של המטופל, מה שמבטיח תחושת נוחות;
• נחיתה של העדשה בעיני המטופל וקוטרה;
• מספר הדיופטרים לבהירות התמונה;
• עם אסטיגמציה, הצירים של הגליל נבחרים;
• מרכז העדשה ועוביה

בהתאם ליצרן, ניתן לבחור עדשות בשוק בהתאם לזמן השימוש בהן. מחוון זה מאפשר לך לקבוע את הזמן המדויק שבו עדשות מגע יהיו בטוחות לעיניים.

אז, מאחורי השלט הזה, עדשות מגע נבדלות:

• ללבוש בשעות היום, הנלבשים לאורך היום ומוסר לפני השינה;
• עם מצב גמיש, מרמז על שימוש ללא הסרה עד יומיים;
• עם מצב לבישה ממושך (עד 7 ימים);
• עם מצב רציף עד חודש.

גם ברפואת העיניים המודרנית יש טיפול מיוחד לקוצר ראייה – אלו עדשות לילה.

זהו סוג ספציפי שניתן ורצוי ללבוש רק בלילה, במהלך השינה. בבוקר, לאדם יש 100% ראייה, שנמשכת לאורך כל היום.

עדשות מגע לילה פועלות ישירות על קרנית העין בלחץ. זה מוביל להיווצרותו ולחלוקה מחדש של העומס. יחד עם זאת, עדשות לילה אינן גורמות למטופל אי נוחות. רופאי עיניים אומרים שבהתחלה טיפול כזה יכול לתת יובש בעיניים. אבל תופעות לוואי כאלה נמחקות מהר מאוד על ידי טיפות מיוחדות. לאחר השינה מסירים עדשות לילה.

ההשפעה החיובית של שיפור הראייה בדרך זו שונה עבור כל מטופל. עבור חלק, עדשות לילה מחזיקות עד 24 שעות, עבור אחרים עד מספר ימים. לכן, לא מומלץ להשתמש בהם כל לילה, אלא רק לפי אינדיקציות במקרה של הידרדרות וצורך בהתאמת חדות הראייה. עדשות לילה הן אופציה טובה למי שסובל מקוצר ראייה וממספר סיבות אינו יכול להרכיב לא משקפיים או עדשות מגע.

ישנן גם עדשות פריפוקאליות המשמשות לטיפול בקוצר ראייה בילדים ומבוגרים. מאפיינים ייחודיים מספקים השפעה מתמדת על העין של הילד, ומתקן את עבודתו של מנתח החזותי.

עדשות פריפוקליות נבדלות על ידי המוזרות שלהן בחלוקה אחידה של העומס הקל על כל אזור הרשתית.

בשל כך ניתן להגיע לתוצאות טובות בטיפול. עדשות פריפוקל מציגות תוצאות טובות גם בקוצר ראייה מסובך עם אסטיגמציה.

המומחה הוא זה שחייב לזהות את האינדיקציות של המטופל ללבישה. ניתן לבחור ולרשום עדשות פריפוקליות רק עם רופא.

דברים שיש לקחת בחשבון בעת ​​החלטה על תיקון ראיית עדשה

כל ההיבטים החיוביים של עדשות מגע בהשוואה למשקפיים מספקים עלייה באיכות החיים של חולה עם קוצר ראייה. אבל זה לא אומר שהבעיה של המחלה נפתרה. קמפיינים פרסומיים רבים, קלות רכישה ונוחות שימוש בעדשות מגע הביאו לכך שרבים מבצעים את הבחירה בעצמם, מבלי לפנות לרופא עיניים. כל זה נותן לאנשים רושם שווא של בטיחות ומוביל לניסויים מסוכנים בעיניהם.

לבחירה נכונה של סוג עדשות המגע, אתה צריך ידע מיוחד, ניסיון מספיק בתחום זה. בעת הבחירה, חשוב לקחת בחשבון ולהיות מסוגל לשלב מספר פרמטרים בבת אחת, מחלות אפשריות נלוות. ורק רופא עיניים יכול לעשות זאת. אל תלכו שולל אחר פרסומות לעדשות "ייחודיות" שמתאימות לחלוטין לכל אחד ולכולם. אין דבר כזה, ולבישת אותם רק תגרום לך נזק.

בנוסף, לעדשות מגע יש התוויות נגד משלהן: אלו הם ביטויים אלרגיים תכופים של העיניים, יובש מוגזם של הקרנית והפרעות בהרכב נוזל הדמעות. מצבים אלו דורשים טיפול מוסמך, והרכבת עדשות תחמיר את המצב.

בהתחלה, המטופל עשוי לחוש אי נוחות, אך התמכרות מתחילה במהרה. בעתיד, חשוב לעקוב אחר מצב העיניים. אם יש אי נוחות, אדמומיות, כאב, כאב, אז אתה צריך מיד להתייעץ עם רופא. אבל גם אם אצלך הכל בסדר, אפשר וצריך להיבדק אצל רופא עיניים פעמיים בשנה.

רופא מנוסה תמיד עוקב אחר החידושים בתחום זה. לכן, בבדיקה הבאה, הוא יכול לא רק להתאים את הפרמטרים, אלא להמליץ ​​על מדגם מודרני יותר. נסו לא לוותר על דגמים חדשים. לעתים קרובות הם מתקדמים, תואמים ביו, מה שמאפשר לעין להרגיש נוח יותר, והאפשרות לדלקת ממוזערת. חומרים מסוימים נותנים אפקט לחות, אשר פותר את הבעיה הנוכחית של אלפי אנשים כיום - "תסמונת העין היבשה".

בעת הבחירה, עליך להשתמש רק בעצת הרופא שלך. זה יעזור לך לבחור את הגרסה המתאימה ביותר של עדשות המגע עבורך, שתבטיח התרגלות מהירה ונוחות הרכבתן.

קוֹצֶר רְאִיָהמסבך את חייהם של אנשים מודרניים רבים.

פתולוגיה זו תורמת להתארכות גלגל העין, ולכן קרני האור אינן מגיעות לרשתית וממוקדות מולה. זה גורם לאדם לראות רע למרחקים.

לתכונות של שיטת המגע לתיקון יש רדיוסי בסיס שונים של עקמומיות, קוטר ומספר דיופטרים.

תכונות של מבחר עדשות מגע לתיקון קוצר ראייה

על מנת למנוע מקוצר ראייה להתפתח ולהתקדם, יש צורך להתחיל להשתמש בתיקון בזמן.

בחירה נכונה של תיקון היא המפתח לראייה טובה

חָשׁוּב:בשלב הראשוני, כאשר המחלה טרם הגיעה לגבול של -1 D, לא מומלץ להשתמש בשיטת המגע.

תיקון מתמיד יכול לעורר הידרדרות.

אם יש למטופל קוֹצֶר רְאִיָהעם סטייה מהנורמה מ-1 D ויותר, אז הדרך העיקרית לעצור את התקדמות הפתולוגיה היא בדיוק תיקון המגע.

כמו כן, ראוי לציין כי תיקון מסוג זה אינו מתאים לילדים. זאת בשל העובדה שתינוקות קוצר ראייה לא יוכלו להשתמש במוצרי מגע בעצמם.

משקפיים הם שיטה מתאימה יותר לשיפור הראייה בקוצר ראייה בילדות. למד את כללי הבחירה במאמר זה

ישנם כללים כאלה לבחירת תיקון מגע לקוצר ראייה:

1. עדיף לבחור מוצרים מהם סיליקון הידרוג'ל.
2. עובי החלק המרכזיתכונה מתקנת טיפולית תלויה במספר הדיופטרים הנדרשים.
3. קוטר המוצרצריך להתאים לפרמטרים האישיים של העין של המטופל. על מנת לקבוע פרמטר זה, רופא העיניים משתמש באבחון מחשב של איברי הראייה.
4. התכונה הרפואית חייבת להיות פִּזוּרויש מִינוּסמאפיינים.
5. בחירת הימין צירי צילינדראם קוצר ראייה מסובך על ידי אסטיגמציה.
6. בְּחִירָה מצב לבישה. אלו עשויות להיות עדשות שיש להסירן בלילה ולהרכיב אותן לאורך היום. ישנה גם אפשרות לעדשות לילה או עדשות קבועות שניתן להרכיב 30 ימים או יותר ללא הסרה.
7. לפי אופי העיצוב והצורה אתה צריך לבחור כַּדוּרִי. אם יש אסטיגמציה, אז טוריתאוֹפְּצִיָה. כאשר פרסביופיה הוא ציין, הרופא רושם מולטיפוקלמוצרים.

רק רופא עיניים יכול לומר בוודאות אילו עדשות הכי טובות לקוצר ראייה.

לפני הבחירה, רופא האוקוליסט עורך בהכרח אבחון ורק על סמך תוצאות הבדיקה הוא מסקנה סופית על אופי התיקון.

תכונות ויתרונות של שימוש בעדשות לקוצר ראייה

הרפואה מתפתחת באופן פעיל. כיום ניתן להיפטר לצמיתות מהפרעות קוצר ראייה בעזרת ניתוח לייזר.

עם זאת, למרות זאת, עדשות לתיקון קוצר ראייה נשארות רלוונטיות בשל תכונות חיוביות כאלה:

• הם אינם מגבילים את שדה הראייה;
• ניתן ללבוש אותם בו זמנית עם משקפי שמש;
• אידיאלי לבילוי פעיל;
• ללא בוהק;
• הם לא מזיעים;
• התמונה אינה מעוותת;
• הם לא מחליקים, בניגוד למשקפיים;
• בעלי תכונה מגן מפני קרינה אולטרה סגולה.

מי שבוחר בשיטה זו לשיפור הראייה צריך גם להכיר את תכונותיה:

• כדי לשים את המוצר, אתה צריך הכשרה וכישורים מיוחדים;
• התמכרות מתרחשת בהדרגה;
• תכונת ריפוי יכולה לחמוק מהידיים שלך וללכת לאיבוד;
• אתה צריך ללמוד איך לטפל נכון ולחטא את המוצר.

עוּבדָה:אם לא נשמרים כללי היגיינה וחיטוי, עלולים להתרחש סיבוכים בצורה של תהליכים דלקתיים.

אם אתה משתמש נכון בתיקון מגע, זה יקל מאוד על החיים ויקל על אי הנוחות הכרוכה בראייה לקויה.

בדוק גם את הסרטון הזה בנושא זה:

עדשה דו קמורה

עדשה פלנו-קמורה

מאפיינים של עדשות דקות

תלוי בטפסים, יש קולקטיבי(חיובי) ו פִּזוּרעדשות (שליליות). קבוצת העדשות המתכנסות כוללת בדרך כלל עדשות, שבהן האמצע עבה מהקצוות שלהן, וקבוצת העדשות המתפצלות היא עדשות, שהקצוות שלהן עבים מהאמצע. יש לציין שזה נכון רק אם מקדם השבירה של חומר העדשה גדול מזה של הסביבה. אם מקדם השבירה של העדשה קטן, המצב יתהפך. לדוגמה, בועת אוויר במים היא עדשה מתפזרת דו קמורה.

עדשות מאופיינות, ככלל, בכוח האופטי שלהן (נמדד בדיאופטריות), או באורך המוקד.

כדי לבנות מכשירים אופטיים עם סטייה אופטית מתוקנת (בעיקר כרומטית, עקב פיזור אור, - אכרומטים ואפוכרומטים), חשובות גם תכונות אחרות של עדשות / החומרים שלהן, למשל, מקדם השבירה, מקדם פיזור, העברה של החומר בחומר הנבחר טווח אופטי.

לפעמים עדשות/מערכות אופטיות לעדשות (רפרקטורים) תוכננו במיוחד לשימוש במדיה עם מקדם שבירה גבוה יחסית (ראה מיקרוסקופ טבילה, נוזלי טבילה).

סוגי עדשות:
כֶּנֶס:
1 - דו קמור
2 - שטוח-קמור
3 - קעור-קמור (מיניסקוס חיובי)
פִּזוּר:
4 - דו קעור
5 - שטוח-קעורה
6 - קמור-קעור (מיניסקוס שלילי)

נקראת עדשה קמורה-קעורה סַהֲרוֹןויכול להיות קולקטיבי (מעבה לכיוון האמצע) או פיזור (מעבה לכיוון הקצוות). המיניסקוס, שרדיוסי פני השטח שלו שווים, בעל הספק אופטי השווה לאפס (משמש לתיקון פיזור או כעדשת כיסוי). אז, העדשות של משקפיים קוצר ראייה הן בדרך כלל מניסקים שליליים.

תכונה ייחודית של עדשה מתכנסת היא היכולת לאסוף קרניים הנכנסות על פני השטח שלה בנקודה אחת הממוקמת בצד השני של העדשה.

המרכיבים העיקריים של העדשה: NN - הציר האופטי הראשי - קו ישר העובר דרך מרכזי המשטחים הכדוריים המגבילים את העדשה; O - מרכז אופטי - נקודה שעבור עדשות דו-קמורות או דו-קעורות (עם אותם רדיוסים משטחים), ממוקמת על הציר האופטי בתוך העדשה (במרכזה).
הערה. נתיב הקרניים מוצג כמו בעדשה אידיאלית (שטוחה), מבלי להצביע על שבירה בגבול הפאזה האמיתי. בנוסף, מוצגת תמונה מעט מוגזמת של עדשה דו קמורה.

אם ממוקמת נקודת אור S במרחק מסוים לפני העדשה המתכנסת, אזי אלומת אור המכוונת לאורך הציר תעבור בעדשה מבלי להישבר, וקרניים שלא עוברות במרכז ישברו לכיוון האופטי. ציר ומצטלב בו בנקודה F כלשהי, שתהיה תמונה של נקודה S. נקודה זו נקראת מוקד מצומד, או פשוט מוֹקֵד.

אם אור ממקור מרוחק מאוד נופל על העדשה, שאת הקרניים שלה ניתן לייצג כנועות בקרן מקבילה, אז ביציאה מהעדשה, הקרניים ישברו בזווית גדולה יותר והנקודה F תתקרב ל- עדשה על הציר האופטי. בתנאים אלו נקראת נקודת החיתוך של הקרניים היוצאות מהעדשה פוקוס מרכזי F ', והמרחק ממרכז העדשה למוקד הראשי - אורך המוקד הראשי.

קרניים שנכנסות על עדשה מתפצלת, ביציאה ממנה, ישברו לעבר קצוות העדשה, כלומר יתפזרו. אם קרניים אלו ממשיכות בכיוון ההפוך כפי שמוצג באיור על ידי הקו המקווקו, אז הן יתכנסו בנקודה אחת F, שתהיה מוֹקֵדהעדשה הזו. המיקוד הזה יהיה דִמיוֹנִי.

מיקוד לכאורה של עדשה מתפצלת

מה שנאמר על המיקוד בציר האופטי הראשי חל באותה מידה על אותם מקרים שבהם התמונה של נקודה ממוקמת על ציר אופטי משני או משופע, כלומר, קו העובר דרך מרכז העדשה בזווית לראשית. ציר אופטי. המישור הניצב לציר האופטי הראשי, הממוקם במוקד העיקרי של העדשה, נקרא מישור המוקד הראשי, ובמיקוד המצומד - סתם מישור מוקד.

עדשות איסוף ניתנות לכיוון האובייקט על ידי כל צד, וכתוצאה מכך ניתן לאסוף את הקרניים העוברות בעדשה מצד זה או אחר שלה. לפיכך, לעדשה יש שני מוקדים - חֲזִיתו חלק אחורי. הם ממוקמים על הציר האופטי משני צידי העדשה באורך מוקד ממרכז העדשה.

הדמיה עם עדשה מתכנסת דקה

בעת תיאור המאפיינים של עדשות, נשקל העיקרון של בניית תמונה של נקודה זוהרת במוקד העדשה. קרניים הנכנסות על העדשה משמאל עוברות דרך המוקד האחורי שלה, וקרניים שנכנסות מימין עוברות דרך המוקד הקדמי. יש לציין כי בעדשות שונות, להיפך, הפוקוס האחורי ממוקם מול העדשה, והקדמית מאחור.

הבנייה על ידי העדשה של תמונה של עצמים בעלי צורה וגודל מסוימים מתקבלת באופן הבא: נניח שהקו AB הוא עצם שנמצא במרחק מסוים מהעדשה, החורג משמעותית מאורך המוקד שלו. מכל נקודה של העצם דרך העדשה יעבור מספר אינספור של קרניים, מהן, לשם הבהירות, האיור מציג באופן סכמטי את מהלך של שלוש קרניים בלבד.

שלוש הקרניים הבוקעות מנקודה A יעברו דרך העדשה ויצטלבו בנקודות הנעלם שלהן בהתאמה על A 1 B 1 כדי ליצור תמונה. התמונה המתקבלת היא תָקֵףו הפוך.

במקרה זה, התמונה התקבלה במוקד המצומד במישור מוקד כלשהו FF, מרוחק מעט ממישור המוקד הראשי F'F', עובר במקביל אליו דרך המוקד הראשי.

אם האובייקט נמצא במרחק אינסופי מהעדשה, אז התמונה שלו מתקבלת בפוקוס האחורי של העדשה F ' תָקֵף, הפוךו מוּפחָתלנקודה דומה.

אם עצם קרוב לעדשה ונמצא במרחק גדול מפי שניים מאורך המוקד של העדשה, התמונה שלו תהיה תָקֵף, הפוךו מוּפחָתוהוא ימוקם מאחורי הפוקוס העיקרי על הקטע שבינו לבין אורך המוקד הכפול.

אם אובייקט ממוקם באורך מוקד כפול של העדשה, אז התמונה המתקבלת נמצאת בצד השני של העדשה באורך מוקד כפול ממנה. התמונה מתקבלת תָקֵף, הפוךו שווה בגודלנושא.

אם אובייקט ממוקם בין הפוקוס הקדמי לבין אורך המוקד הכפול, התמונה תצולם מעבר לאורך המוקד הכפול ותהיה תָקֵף, הפוךו מוּגדָל.

אם האובייקט נמצא במישור המוקד הראשי הקדמי של העדשה, אזי הקרניים, לאחר שעברו בעדשה, יעברו במקביל, וניתן לקבל את התמונה רק באינסוף.

אם אובייקט ממוקם במרחק קטן מאורך המוקד הראשי, אזי הקרניים יעזבו את העדשה בקרן מתפצלת, מבלי להצטלב בשום מקום. כתוצאה מכך נוצרת תמונה דִמיוֹנִי, ישירו מוּגדָל, כלומר, במקרה זה, העדשה פועלת כמו זכוכית מגדלת.

קל לראות שכאשר אובייקט מתקרב מאינסוף למוקד הקדמי של העדשה, התמונה מתרחקת מהפוקוס האחורי וכאשר האובייקט מגיע למישור הפוקוס הקדמי, נמצאת באינסוף ממנו.

לתבנית זו חשיבות רבה בתרגול של סוגים שונים של עבודות צילום, לכן, כדי לקבוע את הקשר בין המרחק מהאובייקט לעדשה ומהעדשה למישור התמונה, יש צורך לדעת את הבסיס נוסחת עדשה.

פורמולת עדשה דקה

המרחקים מנקודת האובייקט למרכז העדשה ומנקודת התמונה למרכז העדשה נקראים אורכי מוקד מצומדים.

הכמויות הללו תלויות זו בזו ונקבעות על ידי נוסחה הנקראת נוסחת עדשה דקה:

היכן המרחק מהעדשה לאובייקט; - מרחק מהעדשה לתמונה; הוא אורך המוקד העיקרי של העדשה. במקרה של עדשה עבה, הנוסחה נשארת ללא שינוי עם ההבדל היחיד שהמרחקים נמדדים לא ממרכז העדשה, אלא מהמישורים הראשיים.

כדי למצוא כמות לא ידועה כזו או אחרת עם שניים ידועים, משתמשים במשוואות הבאות:

יש לציין כי סימני הכמויות u , v , ונבחרים על בסיס השיקולים הבאים - לתמונה אמיתית מאובייקט אמיתי בעדשה מתכנסת - כל הכמויות הללו חיוביות. אם התמונה דמיונית - המרחק אליה נלקח שלילי, אם האובייקט דמיוני - המרחק אליו שלילי, אם העדשה מתפצלת - אורך המוקד שלילי.

סולם תמונה

סולם תמונה () הוא היחס בין הממדים הליניאריים של התמונה לממדים הליניאריים המתאימים של האובייקט. יחס זה יכול להתבטא בעקיפין כשבר , כאשר הוא המרחק מהעדשה לתמונה; הוא המרחק מהעדשה לאובייקט.

כאן יש גורם הפחתה, כלומר מספר המראה כמה פעמים הממדים הליניאריים של התמונה קטנים מהממדים הליניאריים בפועל של האובייקט.

בתרגול של חישובים, הרבה יותר נוח לבטא את היחס הזה במונחים של או , איפה אורך המוקד של העדשה.

.

חישוב אורך המוקד והעוצמה האופטית של העדשה

העדשות הן סימטריות, כלומר בעלות אורך מוקד זהה ללא קשר לכיוון האור - שמאלה או ימינה, מה שבכל זאת לא חל על מאפיינים אחרים, כמו סטייות, שגודלן תלוי. באיזה צד של העדשה מופנה לכיוון האור.

שילוב עדשות מרובות (מערכת ממורכזת)

ניתן לשלב עדשות אחת עם השנייה לבניית מערכות אופטיות מורכבות. ניתן למצוא את הכוח האופטי של מערכת של שתי עדשות כסכום פשוט של הכוחות האופטיים של כל עדשה (בתנאי ששתי העדשות יכולות להיחשב דקות והן ממוקמות קרוב זו לזו על אותו ציר):

.

אם העדשות ממוקמות במרחק מסוים זו מזו והצירים שלהן עולים בקנה אחד (מערכת של מספר שרירותי של עדשות עם תכונה זו נקראת מערכת ממורכזת), אזי ניתן למצוא את העוצמה האופטית הכוללת שלהן במידה מספקת של דיוק מה- הביטוי הבא:

,

היכן המרחק בין המישורים העיקריים של העדשות.

חסרונות של עדשה פשוטה

בציוד צילום מודרני מונחות דרישות גבוהות לאיכות התמונה.

התמונה הניתנת בעדשה פשוטה, עקב מספר חסרונות, אינה עומדת בדרישות אלו. ביטול רוב החסרונות מושג על ידי בחירה מתאימה של מספר עדשות במערכת אופטית ממורכזת - אובייקטיבית. לתמונות שצולמו בעדשות פשוטות יש חסרונות שונים. החסרונות של מערכות אופטיות נקראות סטיות, המחולקות לסוגים הבאים:

• סטיות גיאומטריות
• סטייה דיפרקטיבית (סטייה זו נגרמת על ידי אלמנטים אחרים של המערכת האופטית, ואין לה שום קשר לעדשה עצמה).

עדשות בעלות תכונות מיוחדות

עדשות פולימר אורגניות

עדשות מגע

עדשות קוורץ

זכוכית קוורץ - סיליקה טהורה מומסת מחדש עם תוספות מינוריות (כ-0.01%) של Al 2 O 3, CaO ו-MgO. הוא מאופיין ביציבות תרמית גבוהה ואינרטיות לכימיקלים רבים מלבד חומצה הידרופלואורית.

שבירה של האור נמצאת בשימוש נרחב במכשירים אופטיים שונים: מצלמות, משקפות, טלסקופים, מיקרוסקופים. . . חלק הכרחי וחיוני ביותר במכשירים כאלה הוא העדשה.

עדשה היא גוף הומוגני שקוף אופטית התחום משני הצדדים בשני משטחים כדוריים (או אחד כדורי ואחד שטוח).

העדשות עשויות לרוב מזכוכית או מפלסטיק שקוף מיוחד. אם כבר מדברים על החומר של העדשה, נקרא לזה זכוכית, זה לא משחק תפקיד מיוחד.

4.4.1 עדשה דו קמורה

ראו תחילה עדשה התחום משני הצדדים בשני משטחים כדוריים קמורים (איור 4.16). עדשה כזו נקראת עדשה דו קמורה. המשימה שלנו כעת היא להבין את מהלך הקרניים בעדשה זו.

אורז. 4.16. שבירה בעדשה דו קמורה

המצב הפשוט ביותר הוא עם אלומה הנעה לאורך הציר האופטי הראשי של ציר סימטריית העדשה. על איור. 4.16 קרן זו עוזבת את הנקודה A0. הציר האופטי הראשי מאונך לשני המשטחים הכדוריים, כך שהקרן הזו עוברת דרך העדשה מבלי להישבר.

כעת ניקח קרן AB, הפועלת במקביל לציר האופטי הראשי. בנקודה B של הקרן הנכנסת על העדשה, נמשך ה-MN הרגיל למשטח העדשה; מכיוון שהקרן עוברת מהאוויר לזכוכית צפופה יותר מבחינה אופטית, זווית השבירה CBN קטנה מזווית ההתרחשות ABM. לכן, הקרן השבורה לפני הספירה מתקרבת לציר האופטי הראשי.

בנקודה C של יציאת האלומה מהעדשה, נמשך גם P Q נורמלי הקרן עוברת לאוויר צפוף פחות מבחינה אופטית, ולכן זווית השבירה QCD גדולה מזווית הפגיעה P CB; הקרן שוב נשברת לכיוון הציר האופטי הראשי וחוצה אותו בנקודה D.

כך, כל קרן המקבילה לציר האופטי הראשי, לאחר שבירה בעדשה, מתקרבת לציר האופטי הראשי וחוצה אותו. על איור. 4.17 מציג את תבנית השבירה של אלומת אור רחבה מספיק במקביל לציר האופטי הראשי.

אורז. 4.17. סטייה כדורית בעדשה דו קמורה

כפי שאתה יכול לראות, קרן אור רחבה אינה ממוקדת על ידי העדשה: ככל שהקרן הפוגעת רחוקה יותר מהציר האופטי הראשי, כך היא חוצה את הציר האופטי הראשי לאחר השבירה קרובה יותר לעדשה. תופעה זו נקראת סטייה כדורית ומתייחסת לחסרונות של עדשות, מכיוון שבכל זאת היינו רוצים שהעדשה תפחית אלומת קרניים מקבילה לנקודה אחת5.

ניתן להשיג מיקוד מקובל מאוד על ידי שימוש בקרן אור צרה העוברת ליד הציר האופטי הראשי. ואז הסטייה הכדורית היא כמעט בלתי מורגשת להסתכל על תאנה. 4.18.

אורז. 4.18. מיקוד קרן צרה עם עדשה מתכנסת

ניתן לראות בבירור שקרן צרה המקבילה לציר האופטי הראשי, לאחר שהיא עוברת דרך העדשה, נאספת בנקודה F אחת בערך. מסיבה זו, העדשה שלנו נקראת

איסוף.

5 מיקוד מדויק של קרן רחבה אכן אפשרי, אך לשם כך על פני העדשה להיות בעל צורה מורכבת יותר ולא כדורית. השחזה של עדשות כאלה גוזלת זמן ואינה מעשית. קל יותר לייצר עדשות כדוריות ולהתמודד עם הסטייה הכדורית המתהווה.

אגב, הסטייה נקראת כדורית בדיוק בגלל שהיא נוצרת כתוצאה מהחלפת עדשה מורכבת לא כדורית ממוקדת בצורה אופטימלית בעדשה כדורית פשוטה.

נקודה F נקראת המוקד של העדשה. באופן כללי, לעדשה יש שני מוקדים הממוקמים על הציר האופטי הראשי מימין ומשמאל לעדשה. המרחקים מהמוקדים לעדשה אינם בהכרח שווים זה לזה, אך תמיד נעסוק במצבים בהם המוקדים ממוקמים באופן סימטרי ביחס לעדשה.

4.4.2 עדשה דו-קעורה

כעת נשקול עדשה שונה לחלוטין, התחום על ידי שני משטחים כדוריים קעורים (איור 4.19). עדשה כזו נקראת עדשה דו-קעורה. בדיוק כמו לעיל, נתחקה אחר מהלך של שתי קרניים, המונחה על ידי חוק השבירה.

אורז. 4.19. שבירה בעדשה דו-קעורה

הקרן היוצאת מהנקודה A0 ועוברת לאורך הציר האופטי הראשי אינה נשברת מכיוון שהציר האופטי הראשי, בהיותו ציר הסימטריה של העדשה, מאונך לשני המשטחים הכדוריים.

Ray AB, במקביל לציר האופטי הראשי, לאחר השבירה הראשונה מתחילה להתרחק ממנו (מכיוון שבמעבר מאוויר לזכוכית \CBN< \ABM), а после второго преломления удаляется от главной оптической оси ещё сильнее (так как при переходе из стекла в воздух \QCD >\PCB). עדשה דו-קעורה ממירה קרן אור מקבילה לקרן מתפצלת (איור 4.20) ולכן היא נקראת מתפצלת.

כאן נצפית גם סטייה כדורית: המשך הקרניים המתפצלות אינן מצטלבות בנקודה אחת. אנו רואים שככל שהקרן הפוגעת רחוקה יותר מהציר האופטי הראשי, כך המשך הקרן השבורה קרוב יותר לעדשה חוצה את הציר האופטי הראשי.

אורז. 4.20. סטייה כדורית בעדשה דו-קעורה

כמו במקרה של עדשה דו קמורה, סטייה כדורית תהיה כמעט בלתי מורגשת עבור קרן פרקסיאלית צרה (איור 4.21). הרחבות של הקרניים היוצאות מהעדשה מצטלבות בנקודה אחת בערך במוקד העדשה F.

אורז. 4.21. שבירה של קרן צרה בעדשה מתפצלת

אם אלומה כה מתפצלת תיכנס לעין שלנו, אז נראה נקודה זוהרת מאחורי העדשה! למה? זכרו כיצד תמונה מופיעה במראה שטוחה: למוח שלנו יש את היכולת להמשיך להתפצל בקרניים עד שהן מצטלבות ויוצרות אשליה של עצם זוהר בצומת (מה שנקרא תמונה דמיונית). בדיוק תמונה וירטואלית כזו הממוקמת במוקד העדשה אנו נראה במקרה זה.

בנוסף לעדשה הדו-קמורה המוכרת לנו, מוצגות כאן: עדשה פלנו-קמורה, שבה אחד המשטחים שטוח, ועדשה קעורה-קמורה, המשלבת משטחי גבול קעורים וקמורים. שימו לב שבעדשה קעורה-קמורה, המשטח הקמור מעוקל יותר (רדיוס העקמומיות שלו קטן יותר); לכן, השפעת ההתכנסות של משטח השבירה הקמור גוברת על אפקט הפיזור של המשטח הקעור, והעדשה כולה מתכנסת.

כל העדשות המפיצות האפשריות מוצגות באיור. 4.23.

אורז. 4.23. עדשות שונות

יחד עם עדשה דו-קעורה, אנו רואים פלנו-קעורה (שאחד משטחיה שטוח) ועדשה קמורה-קעורה. המשטח הקעור של עדשה קמורה-קעורה מעוקל במידה רבה יותר, כך שאפקט הפיזור של הגבול הקעור גובר על אפקט ההתכנסות של הגבול הקמור, והעדשה בכללותה מתפצלת.

נסה לבנות את נתיב הקרניים בעצמך באותם סוגי עדשות שלא שקלנו, וודא שהן באמת מתכנסות או מתפזרות. זהו תרגיל נהדר, ואין בו שום דבר קשה בדיוק את אותן הבנייה שעשינו למעלה!