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 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 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 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 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.)