A szemüveges szem optikai rendszere
2010. szeptember 27. 16:32
A dioptria fogalma , fénytörési hibák és ezek korrigálása

 

A szemüveget az emberek általában a különböző fénytörési hibák kikorrigálására használják.

A szemüveglencsék segítségével a szembe érkező fénysugarakat a lencse úgy befolyásolja, hogy az a recehártyára essen és ott éles képet adjon, ezt az ingert az agy dolgozza fel majd alkotja képpé.

 

A szemüveglencse anyaga sok mindent befolyásolhat:

- a retinára eső kép leképzését

- a lencse vastagságát

- a lencse súlyát

- színbontását

- törésmutatóját

 

Különböző fénytörési hibákhoz más-más geometriájú lencsék tartoznak, ahhoz, hogy a korrekció helyes legyen a szemüveget úgy kell helyesen illeszteni, hogy a szemlencse hátulsó fősíkja essen egybe a szem elülső gyújtópontjával. A szem fősíkja 1,5 mm a szemben, ez az a törőfelület ahol a fény először megtörik. A lencse dioptriája a hátsó fősíkjának törőereje.

 

A szemüveg törőereje függ:

 

- a korrigáló lencse dioptriájától

- a szem korrekció nélküli dioptriájától

- a szem és a lencse redukált távolságától, ez a szemüveglencse és a cornea közti távolság ami 14-16mm

 

Az ammetropia ( helytelen fénytörésű szem ) az emmetropia hiánya.

 

Rövidlátókat ( myopia ) negatív előjelű ( konkáv ) lencsékkel korrigáljuk, mert a fénysugarak nem a retinára esnek hanem előtte alakulnának képpé (ábra 1.11) . A myop szemnek felesleges dioptriája van amiből el kell venni, hogy élesen lásson. Negatív dioptriájú

lencsénél kisebb a tárgy képe, valamint a szem kisebbet mozdul mint egy emmetrop (jó fénytörésű ) szem, ezért messzebbinek tűnnek a dolgok távolabbinak lát mindent (ábra 1.12) . A látótere viszont nő.

Ha a távoli szemüvegét a rövidlátó hordozója feltolja az orrára amennyire csak tudja az együttes törőerő csökken mert a lencse - cornea távolság rövidebb.

Viszont ha az orra hegyére csúsztatja a szemüveget a páciens, akkor az együttes törőerő csökken, ezért mint „olvasó szemüveg” is használható.

 

 

Túllátókat (hypermetropokat) pozitív előjelű lencsével korrigáljuk, mert a fénysugarak nem a rece hártyára esnek, hanem valahol a szem mögött válnának képpé ( ábra 1.13). A hypermetrop szemnek nincs elég dioptriája ezért elé kell tennünk egy pozitív dioptriájú lencsét, hogy a vizusa egy egészes legyen. Pozitív dioptriájú lencse esetén a tárgyakat az ember nagyobbnak látja a szem nagyobb szöget mozdul mint egy emmetrop szem ezért közelebbinek tűnhetnek a dolgok ( ábra 1.14). Emiatt a látótér csökken.Ha a távoli a szemüveget viselő hypermetrop ember a szemüveget a szeme elé jobban közelíti az együttes törőerő csökkeni fog, viszont ha a szemüveget lejjebb tolja akkor az nő, például idős hölgyeknél ideális dioptria lesz kézimunkázáshoz.

 

Az asztigmatizmust tórikus lencsékkel korrigáljuk, ezek nem csak gömb felszínű lencsék hanem gömb és henger felszínű lencsék együttvéve.

Ennél a fénytörési hibánál a szaru hártya görbülete nem egyenletes, bizonyos merridiánokban a visus értéke elmarad a normál értéktől.

 

A látószög jó látásélesség esetén 1 szögperc. Ami azt jelenti, hogy öt méternél, amin túl már az ember számára minden optikai végtelennek fellel meg, két adott méretű pontot még különállónak lát az emmetrop szem.

A távolpont az a legtávolabbi pont, a közel pont pedig az a legközelebbi pont ahol még éles képet kapunk. Ezek a távolságok attól függnek, hogy az emberi szem mennyire tudja megemelni a dioptriáját, ez az accommodatios szélesség (ábra 1.15.). Az accommodatio alkalmazkodás kis távolságra.

Ha a helytelen refractiot nem szemüveggel, hanem kontaktlencsével korrigáljuk, akkor a dioptriát hozzá kell igazítani a már említett lencse-cornea távolsághoz. A kontakt lencse egyébként a a szaruhártya nyákos rétegébe kerül, ahol a vizes fázis körül veszi majd a lipid, zsír réteg betakarja. A kontakt lencse a cornea fénytörését változtatja meg, kiegyenlíti az egyenlőtlenségeket, geometriai hibákat.(ábra 1.16.)

 

Magas dioptriájú szemüveges embereknek ajánlott a kontakt lencse az esztétikum miatt, vagy egy vékonyított magas törésmutatójú szemüveglencse, aminek akár aszférikus felület kialakítása is lehet.

 

A törésmutató az egy olyan mértékegység nélküli szám, amely megmutatja, hogy a fény hányszor gyorsabban terjed vákumban mint az adott anyagban.

A magas törésmutatójú lencsék optikailag sűrűbbek és ezért vékonyabbak, mint a hagyományos lencsék, de ez nem jelenti azt hogy feltétlenül könnyebbek is. Tehát minél magasabb a törésmutató (aminek a jele: n ) annál vékonyabb a lencse.

Az üveg legmagasabb törésmutatója információim szerint 1.9, míg a műanyag lencse csak 1.71 –es értékkel rendelkezik. Ezek az értékek nem lehetnek határtalanok mert a ’n’ növelésével a lencse anyaga egyre puhább lesz, így optikai célokra alkalmatlan.

 

Az hagyományos szemüveglencsék első és hátsó felszíne gömbfelszín azaz szférikus. Az aszférikus lencsék elülső felülete gömbtől eltérő, a lencsének a peremzónája ezáltal elvékonyodik. A lencse könnyebb, laposabb alapgörbületű, valamint jóval kisebb súlyú és torzítású, mint szférikus társaiké. Így a szemet nem nagyítja oly mértékben valamint csökkennek a széli torzítások.

 

Az optikai anyagok jellemző paramétere az Abbe-szám melynek jele ’v’.

Minél nagyobb az anyag törésmutatói között a különbség, annál nagyobb lesz az anyagban a kék és a vörös sugarak eltérítésének a szöge,annál szélesebb a spektrum. Vagyis minél kisebb az egy anyag Abbe –száma, annál jobban bontja a fényt, és minél magasabb az Abbe-száma, annál kevésbé bontja a fényt.

Ha v < 50 akkor flint üvegről, ha v>50 akkor korona üvegről beszélünk.

 

A csökkentlátók segédeszközei a különböző lupék valamint a távcsőszemüvegek.

A lupék lényegében egyetlen gyűjtő lencséből állnak, amelyek egyenes állású, vagyis látszólagos képet produkálnak nagyított formában.

A lupék nagyítása hozzávetőlegesen meghatározható egy egyszerű képlettel:

N = D / 4 , ahol: D: Diopotria

N: Nagyítás

 

A távcsőszemüvegek olyan szemüvegek, amelyeket, ha a látásélesség a törőközegek anomáliája vagy az ideghártya betegségei folytán szemüveggel vagy kontaktlencsével már nem javíthatóak és jóval alatta maradnak az ép vízunál, ilyenkor folyamodunk olyan optikai segédeszközhöz amely a szemfenéki képet nagyítja fel. Így a korrigálja a látást. Ez emmetrop szem esetén is alkalmazható, ha a szem teljesítő képességét kell javítani. Ezek a szemüvegek nem egy lencsébő hanem speciális lencse rendszerből állnak,ezeknek az optikai elve a Kepler-féle

Csillagászati távcső 1611. ( ábra 1.18 ) és a Galilei-féle távcső 1600-1610 (ábra 1.19 ) felépítését követi.

A szemüveges szem optikai rendszere nagyon összetett és nagyon bonyolult rendszer, ez a jegyzet csak egy parányi részlet erejéig foglalkozott vele. Számtalan lehetőségünk van egy fénytörési hiba korrigálására, lencse választásra, figyelembe véve a lencsék hibáit és különböző tulajdonságait.

 

Prágai András

 

2004-01-07

Irodalmi forrás:

 

 

 

 

Arató László:

 

Geometriai és fizikai optika

 

valamint órai jegyzetek

 

Szuchovszky Ágota és Szodorai Margit:

 

Anyag és áruismeret

 

valamint órai jegyzetek

 

Dr. Vörösmarthy Dániel:

 

Látszerészek könyve

 

Dr. Pajzs Tamás:

 

Órai jegyzetek

 

Szerző: pragaiandras