Глаз представляет собой сложную оптическую систему линз, которые образуют на сетчатке перевернутое и уменьшенное изображение внешнего мира.
Диоптрический аппарат состоит из прозрачной роговицы, передней и задней камер, заполненных водянистой влагой; радужной оболочки, окружающей зрачок; хрусталика и стекловидного тела. Преломляющая сила глаза зависит от радиуса кривизны роговицы, передней и задней поверхности хрусталика, от показателей преломления воздуха, роговицы, водянистой влаги, хрусталика, стекловидного тела. Знание этих показателей, а также некоторых дополнительных сведений позволило по специальным формулам рассчитать общую преломляющую силу диоптрического аппарата глаза. Она равна для глаза 58,6 диоптрий.
Преломляющая сила измеряется уравнением 1/f, где f – фокусное расстояние. Если оно задано в метрах, единицей преломляющей силы будет диоптрия. Само же фокусное расстояние позади линзы зависит от разницы показателей преломления на границе двух поверхностей раздела и от радиуса кривизны раздела этих сред.
Основными преломляющими средами являются роговица и хрусталик. Хрусталик заключен а капсулу, которая прикреплена циановыми связками к ресничному телу. Благодаря сокращению ресничных мышц меняется кривизна хрусталика.
Строение хрусталика
Прохождение световых лучей через поверхность, разграничивающую две среды с разной оптической плотностью, сопровождается преломлением лучей (рефракцией). Например, при прохождении лучей через роговицу наблюдается их преломление, т.к. оптическая плотность воздуха и роговицы отличается. Далее лучи от источника проходят через двояковыпуклую линзу – хрусталик. В результате преломления лучи сходятся в некоторой точке сзади хрусталика – в фокусе. Преломление зависит от угла падения световых лучей на поверхность линзы: чем больше угол падения, тем сильнее преломляются лучи. Лучи, падающие на края линзы, больше преломляются, чем центральные лучи, проходящие перпендикулярно линзе, которые совсем не преломляются. Это ведет к появлению на сетчатке размытого пятна, что уменьшает остроту зрения. Острота зрения отражает способность оптической системы глаза получать четкие изображения на сетчатке.
