Ход световых лучей в глазу. Глаз можно рассматривать как оптический аппарат, подобный фотографическому. От каждой точки снимаемого объекта на линзу фотоаппарата падает расходящийся пучок лучей. Проходя через линзу, лучи преломляются и сходятся в соответствующей точке фотопластинки. То же происходит и в глазу, где, однако, ход лучей очень сложен. Чтобы достигнуть сетчатки, луч должен пройти через несколько преломляющих поверхностей - роговицу, водянистую влагу, хрусталик и, наконец, стекловидное тело. Поэтому луч многократно меняет направление и проследить за ним очень трудно. Для упрощения была вычислена оптическая модель глаза, в которой одна выпуклая поверхность дает суммарный эффект последовательного преломления лучей в оптической системе глаза. В этой модели задний фокус расположен на сетчатке. Иными словами, лучи, идущие от отдаленной светящейся точки, т. е. практически параллельные, сходятся на светочувствительном слое сетчатки. По мере приближения точки схождение лучей отодвигается назад, а на сетчатке изображение становится расплывчатым - появляется круг рассеяния (рис. 35).

Пользуясь оптической моделью глаза и принимая во внимание, что лучи, падающие перпендикулярно к поверхности, не преломляются и пересекаются в центре кривизны, можно легко построить изображение видимого предмета на сетчатке. Для этого следует от отдельных точек предмета провести прямые линии, проходящие через центр кривизны и продолженные до сетчатки (рис. 36). Нетрудно убедиться, что изображение на сетчатке действительное, уменьшенное и обратное. Лучи от правой стороны поля зрения попадают на левую часть сетчатки, от левой - на правую, от верхней - на нижнюю, от нижней - на верхнюю часть сетчатки.

Аккомодация глаза. Мы не можем одновременно видеть ясно предметы, находящиеся на разном расстоянии от глаза. Когда мы смотрим вдаль, предметы, расположенные вблизи, кажутся расплывчатыми, они не в фокусе. И наоборот, при фиксировании глазом ближних предметов неясно видны отдаленные. Это объясняется тем, что преломляющая сила хрусталика, а следовательно, и всей оптической системы глаза может изменяться. У человека с нормальным зрением при полностью растянутом хрусталике (при наименьшей кривизне его поверхности) на сетчатке сходятся лучи, идущие от отдаленной точки. Чтобы сошлись лучи от близко расположенной точки, должна увеличиваться кривизна хрусталика, а тем самым и его преломляющая сила (рис. 37). Происходит это путем сокращения гладкой мышцы, расположенной в ресничном теле, на котором подвешен хрусталик. Сокращаясь, мышца суживает кольцо, образованное ресничным телом. При

этом натяжение волокон, поддерживающих хрусталик, ослабевает и он становится более выпуклым, что ведет к усилению преломления лучей и уменьшению расстояния, на котором предметы видны ясно (рис. 38).

Изменения преломляющей силы глаза, позволяющие четко видеть предметы на разном расстоянии, называют аккомодацией (приспособлением) глаза. Сила, или объем, аккомодации, т.е. степень изменения преломляющей силы глаза при переходе от покоя ресничной мышцы к ее максимальному сокращению, обычно измеряется в диоптриях (D), за единицу которой принята преломляющая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м. Чем меньше фокусное расстояние, тем сильнее преломление. Так, при фокусном расстоянии 0,5 м и 0,1 м сила преломления соответственно равна 2 и 10 диоптриям.

Сила аккомодации меняется в зависимости от функционального состояния организма. При утомлении она уменьшается, а потому ближняя точка ясного видения удаляется от глаза и читать становится трудно. С возрастом уменьшается эластичность хрусталика, что ведет к постепенному падению силы аккомодации. К 40-50 годам ближайшая точка ясного видения отстоит от глаза примерно на 20-30 см.