Краткие сведения по оптике

Описание

↑ Состав очкового набора.

В очковый набор, удовлетворяющий практическим требованиям, должны входить сферические- стекла (convex и concave), цилиндрические, призмы, палочки Maddox'a черный металлический кружок без отверстия, 2 черных металлических кружка с отверстиями — одно с точеным, другое со щелевым, линеечка с миллиметровыми делениями, простая и сложная. оправа для стекол и 2 цветных стекла — красное и зеленое.

↑ Определение характера стекла.

Возьмите какое нибудь, стекло из очкового набора, convex или concave Как узнать, какое стекло перед нами, выпуклое или вогнутое? Определить это не трудно, так как на рукоятке оправы стекол convex в нашем очковом наборе выбит знак -+-, а на concave знак — . Как быть, однако, в тех случаях, когда на стеклах нет таких знаков, например, когда вы должны определить, какие стекла в очках вашего пациента? Некоторые товарищи пытаются решить предлагаемую задачу простым ощупыванием стекол.

Конечно, если стекло значительной силы, (т. е. заметно выпукло или вогнуто), то и ощупывание может дать нам представление о характере стекла; если же стекло слабое, то- своему осязанию доверять нельзя. Для решения этой задачи рекомендуется следующий простой прием: стекло двигают в различные стороны перед глазом, при этом рассматриваемые через это стекло предметы движутся в направлении либо противоположном движению стекла, если это стекло двояковыпуклое, либо в том же направлении—если стекло двояковогнутое. При движении плоского зеркала (planum) рассматриваемые через него предметы никуда не движутся.

↑ Сила стекла.

Дюймовая и метрическая системы, Чем сильнее сферическое стекло преломляет падающие на него лучи, чем оно, проще говоря, сильнее, тем короче его фокусное расстояние. При старой дюймовой системе за единицу силы стекла принималось стекло с фокусным расстоянием в 1 дюйм (1"), стекло с фокусным расстоянием в 2" было в 2 раза слабее первого, в 3"— в три раза и т. д. Числу дюймов, выражавшему фокусное расстояние, соответствовала и нумерация стекол. Например, стекло с фокусным расстоянием в 1" — № 1, в 2" — № 2, в 4" —№ 4 и т. д. Чем слабее было стекло, тем больший ему присваивался №.

Дюймовая система представляла ряд неудобств, главные из которых заключались в сложности вычислений при комбинации стекол, а также и в том, что ею трудно было пользоваться в международном масштабе, так как величина дюйма в различных странах, неодинакова. В 1875 году офтальмологи, по предложению Bonders'a и Nagetn, перешли на новую, метрическую систему, в которой за единицу измерения была принята постоянная для всех стран величина— диоптрия, условно обозначавшая преломляющую силу стекла с фокусным расстоянием в 1 метр. По этой системе большей силе стекла соответствовало и большее число диоптрий. Зная фокусное расстояние стекла (в сантиметрах или метрах), можно определить и число диоптрий этого стекла. В самом деле, в каждом отдельном случае легко составить пропорцию. Например, фокусному расстоянию в 1 метр (100 см) соответствует 1 диоптрия, а если фокусное расстояние будет равно 20 см — сколько будет тогда диоптрий?





Практически вопрос решается таким образом, что делят 100 см на фокусное расстояние стекла, и полученное частное выражает число диоптрий этого стекла. Например, при фокусном расстоянии в 20 см сила стекла будет 100см/20см = 5,0 D, фокусному расстоянию в 10 см соответствует 100см/10см= 10,0 D. Еще проще определяется сила стекла, если принять (по Монуайе), что сила стекла определяется величиной, обратной фокусному расстоянию (1/F). Например, при фокусном расстоянии в 4,0 метра оптическая сила стекла =1/4= 0,25 D.

↑ Перевод дюймовой системы в метрическую.

Ввиду того, что во многих районных и даже областных центрах до сих пор сохранились очковые наборы по старой, дюймовой системе, каждому практическому офтальмологу нужно уметь переводить дюймовую систему на метрическую. Для этого пользуются следующей формулой:
[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]



где М есть сила стекла, выраженная в диоптриях, Z — № стекла по дюймовой системе, а цифра 40 есть округленное число дюймов, заключающееся в одном метре (1 метр —около 39 дюймов). Например, стекло № 8=5,0 D. В самом деле: М. 8=10, откуда М = 40/8= 5,0D; стекло № 10 = 4,0 D(M. 10 = 40; М= 40/10=4,0D).

↑ Определение силы стекла.

Сила стекла определяется по длине фокусного расстояния. Чем короче фокусное расстояние, тем стекло сильнее, и наоборот. Поэтому силу стекла можно определить, измерив длину фокусного расстояния. Как практически выполнить это? Имея, например, лупу, наведем при помощи ее солнечные лучи на какой-нибудь предмет так, чтобы на некотором расстоянии лупы от предмета получить НА последнем максимальную концентрацию солнечных лучей (таким путем удается зажечь папиросу). Измерив теперь расстояние предмета от лупы, можно вычислить число диоптрий последней.

Способ этот имеет, однако, лишь теоретический интерес, так как, во-первых, при линейных измерениях возможны ошибки; во-вторых, фокусные расстояния слабых стекол велики, и их трудно измерить; наконец, способ этот вовсе неприменим для определения силы двояковогнутых стекол. Поэтому практически для определения силы стекла пользуются другим, более удобным способом, известным под названием нейтрализации стекол. Состоит он "в следующем: сначала определяют характер стекла, т. е. узнают, какое стекло у нас,— convex или concave. После этого подбирают из очкового набора стекло со знаком, противоположным тому, какой есть у нашего стекла, с таким расчетом, чтобы комбинация обоих стекол дала planum (узнается по тому, что при движении обоих стекол перед глазом предметы никуда не смещаются). Очевидно, что сила того стекла из очкового набора, которое в сочетании с нашим дало нуль, означает и силу нашего стекла, только с противоположным знаком. Например: planum получился, когда к нашему стеклу convex прибавили— 7,0D. Значит, наше стекло — convex +7,0D.

↑ Цилиндрические стекла.

В очковом наборе имеются, кроме сферических стекол, цилиндрические (введены Donders'oa). Если такое стекло двигать перед глазом, то можно заметить, что предметы будут смещаться при движении стекла только в определенном направлении.

Двигая стекло в разные стороны, можно найти такое направление, что предметы при рассматривании их через это стекло смещаться не будут: цилиндрическое стекло представляет собой, как известно, сколок цилиндра (или его негативный слепок), ось которого параллельна оси цилиндра. Лучи света, проходящие в плоскости этой оси, идут, не преломляясь, как через planum. В противоположном же, т. е. в перпендикулярном к этой оси направлении, лучи света, вследствие кривизны стекла, будут преломляться, как при прохождении через сферическое стекло, и его преломляющую силу можно выразить в диоптриях.

Таким образом, в цилиндрическом стекле мы имеем:

1. ось цилиндра, т. е. оптически недеятельную линию, и
   
2. поверхность, через которую лучи проходят, преломляясь. Если эта преломляющая поверхность выпуклая, то мы имеем cyl. convex, если вогнутая — cyl. concave.
   

↑ Призмы.

Далее, вы видите в очковом наборе призмы. В призме различают, как известно, преломляющее ребро, преломляющие поверхности, сходящиеся под определенным углом L, и основание, Из физики известно, что всякая призма отклоняет лучи к основанию, причем преломление лучей призмой тем сильнее, чем больше угол L. В очковом наборе обычно имеется ряд призм различной силы, от 1° до 20°.

↑ Искусственное косоглазие.

При помощи призмы можно вызвать явление, известное в офтальмологии под названием искусственного косоглазия. Если при рассматривании предмета обоими глазами или, как говорят, при бинокулярной фиксации поставить перед одним глазом слабую призму в 2—3°, основанием кнаружи или кнутри, то в первый момент у вас появится двоение, которое, однако, сейчас же пройдет. Возьмите тогда призму посильней—до 5—6°. Двоение будет выражено отчетливее, но вскоре и оно пройдет. Усиливая призмы, вы найдете, наконец, такую, при которой двоение предметов не исчезнет.

Явление это надо объяснить таким образом: при приставлении к одному глазу призмы вы почувствовали сначала двоение оттого, что отражавшиеся от фиксируемого предмета лучи, преломившись в призме к основанию, пошли в глаз, прикрытый призмой, не по прежнему направлению в желтое пятно, а мимо последнего. Таким образом, изображение предмета оказалось в обоих глазах не на идентичных местах сетчатки: в одном 'глазу в желтом пятне, а в другом не в желтом пятне. Это-то Обстоятельство и вызвало двоение. Чтобы избавиться от неприятного двоения, надо, чтобы изображение предмета попало на желтое пятно и того' глаза, к которому приставлена призма, а это возможно лишь тогда, когда этот глаз повернется вокруг своей вертикальной оси настолько, чтобы лучи объекта, преломившись в призме, попали все же на желтое пятно этого глаза.

Этот поворот глаза и создает так называемое искусственное косоглазие. Способность глаз к преодолению призмы в целях сохранения бинокулярного зрения называется фузией (фузия — по-латыни означает „слияние"), а поворот глаза, обусловливающий искусственное косоглазие, называется фузионным движением.

↑ ШИрина фузии.

Самая сильная призма, которую глаз может преодолеть, сохраняя бинокулярное зрение, выражает ширину фузи.и. Последняя зависит прежде всего от того, какая мышца должна при этом сократиться, т. е. в какую сторону глаз должен повернуться для сохранения бинокулярного зрения. Оказывается, что при сведении глаза (аддукции) преодолевается призма гораздо большей силы, чем при отклонении его кнаружи (абдукции). Ширина фузии зависит, далее, от расстояния рассматриваемого предмета от глаза: чем ближе предмет к глазу, теМ большей силы призма может быть преодолена.

Наконец, она зависит от индивидуальных особенностей субъекта: иной преодолевает сильную призму, другой при тех же условиях—призму послабее. Даже у одного и того же субъекта она не остается, по-видимому, постоянной, меняясь в течение дня в зависимости от различных моментов (переутомление, нервное расстройство и др.).

↑ Очковые оправы.

Далее вы видите в очковом наборе две оправы для стекол: одна из них простая, без каких-либо цифр на ней другая сложная, с широким дугообразным ложем для стекол, на КОТОРОМ нанесены деления, и с двумя винтами: один винт, при вращении его, позволяет сближать и отдалять стекла в обе стороны от переносицы, другой — вращать по дуге вставленное в оправу стекло. Если при подборе очков пользуются только сферическими стеклами, то достаточно простой оправы. Если же подбирают стекла цилиндрические, приходится пользоваться сложной очковой оправой, так как нанесенные на ее дуге деления позволяют узнать, куда и на сколько градусов отклонена ось цилиндрического стекла.

↑ Обозначение направления оси цилиндрического стекла.

У нас принят следующий способ обозначения направления оси цилиндрического стекла: верхний конец вертикального меридиана принимается за нуль, по ту и другую сторону от нуля идут градусы центральных углов до 90°. Направление оси обозначается соответствующим числом градусов с добавлением слов: „к виску" (если ось направлена кнаружи) или „к носу" (если она направлена кнутри) (рис. 26).

Ввиду того, что на оправах счет большею частью идет от 0° до 180° (по международной системе), приходится в таком случае высчитывать направление оси стекла, что не составляет особых затруднений.

↑ Из чего изготовляется очковое стекло?

Для изготовления очковых стекол употребляется, главным образом, „кронглас",
представляющий собой сплав кремнезема, поташа, извести с небольшой примесью окиси цинка. Стекла с большим количеством свинца носят название „флинтглас". Иногда очковое стекло изготовляется из горного хрусталя, представляющего собой кристаллы кварца (добывается на Урале и в Бразилии).

↑ Мениски и перископические стекла.

Обычно, если на рецепте нет отметки врача о назначении каких-либо особых стекол, оптик отпускает бисферические стекла (двояковыпуклые или двояковогнутые). Бисферические стекла обладают, однако, заметным недостатком, состоящим в том, что употребляющий эти очки видит не одинаково ясно через центральную часть и периферическую. В особенности дает себя чувствовать этот недостаток при повороте глаз в ту или другую сторону, когда глаза смотрят через боковые части стекла. С целью устранения этого недостатка и были предложены еще в начале XIX века физиком Wollaston'OM выпукло-вогнутые стекла, известные под названем перископических стекол и менисков. Отличие этих двух названий между собой состоит лишь в том, что мениски более изогнуты, чем перископические стекла: в перископических стеклах одна из преломляющих поверхностей имеет ,25 D, другая варьирует в зависимости от силы всего стекла, в менисках же основная преломляющая поверхность имеет 6,0 D (рис. 27).

Пунктальные стекла. Однако, и перископические стекла тожили полностью неясности изображения при прохождении в глаз лучей через периферические части стекла. Поиски такого стекла привели к изобретению пунктальных стекол (Punk- walgluser), которые при повороте глаз даже до 45° не дают искажения предметов. По форме пунктальные стекла напоминают перископические и мениски, но шлифовка их несколько другая.

↑ Франклины.

Вы слышали еще о франклинах. Происхождение этих стекол таково: как известно, в жизни сплошь и рядом .приходится выписывать две пары очков—одну для дали, а другую для близи, что создает большие неудобства для пациентов. Венья- мину Франклину (1760 г.) пришла в голову счастливая мысль сое- длить в одном гнезде очковой оправы в верхней половине стекло, удобное для дали, а в нижней половине — стекло для близи. Через верхнюю половину Франклин глядел вдаль, а нижней половиной пользовался на близком расстоянии, что вполне, возможно благодаря тому, что при рассматривании предметов на близком расстоянии глаза конвергируют и опускаются книзу. Франклины и Сейчас еще, хотя и редко, можно встретить в провинции.

В настоящее время очковая техника позволяет изготовлять по ТОМУ же принципу, что и франклины, более изящные и удобные очки, так называемые uni-bifo (бифокальные), которые изготовляйся таким образом, что нижняя треть стекла, ограниченная дугообразной линией, отшлифована под другим радиусом кривизны, чем все стекло (рис. 28).

↑ Расстояние стекол от глаз.

Расстояние стекол от глаз имеет существенное значение и должно быть учтено при назначении очков. С удалением стекла convex от глаза изображение предметов увеличивается. Этим и объясняется тот факт, что старые люди, не имеющие иногда, за недостатком средств, возможности менять своевременно свои очки на более сильные, приспособляют свои очки таким образом, что отодвигают их все дальше и дальше от глаз, так что очки, наконец, попадают на кончик носа (рис. 29). Наоборот, при удалении стекла concave от роговицы, оно становится слабее. В практическом отношении важно помнить, что расстояние стекол от глаз обыкновенно равняется одному сантиметру с лишним и что ресницы во всяком случае не должны соприкасаться со стеклами.?

↑ Расстояние центров.

При прописывании очков нужно обязательно обозначить на рецепте расстояние центров. Когда центр стекла, центр зрачка и желтое пятно находятся на одной прямой линии, то говорят, что стекла правильно центрированы. При таком положении стекол лучи, проходя через центральную часть стекла, попадают прямо на желтое пятно. Попробуйте теперь сместить сферическое стекло: так как периферические части сферического стекла действуют как призмы, они отклонят лучи, и изображение предмета попадет не на желтое пятно. Таким образом, неправильна центрированные стекла имеют, кроме сферического действия, еще. и призматическое.

↑ Последствия неправильной центрировки стекол.

Какие последствия влечет за собой неправильная центрировка стекол? Если оптик без специальных на то показаний дает пациенту такие очки, где центр стекла, центр зрачка и желтое пятно находятся не на одной прямой линии, то сферические стекла действуют не только как сферические стекла, но еще и как призмы. В таком случае пациент, в интересах ясности зрения, старается повернуть глаза кнаружи или кнутри, иными словами, он стремится преодолеть приставленную к глазу призму путем напряжения соответствующих прямых мышц глаза. Это и ведет к преждевременной мышечной усталости (Asthenopia muscularis). Неоднократно приходится встречать пациентов, обращающихся в амбулаторию с жалобой на то, что им плохо подобраны очки, так как в них очень скоро устают глаза. При проверке же этих очков оказывается, что дело только в расстоянии центров.

↑ Способ определения расстояния центров зрачков.

Лучше всего определять расстояние между центрами зрачков следующим образом: пациента усаживают; врач, стоя, прикладывает к его переносице линеечку с миллиметровыми делениями (имеется в очковом наборе) и, предлагая больному смотреть поверх головы врача, отсчитывает по линейке расстояние в миллиметрах в горизонтальном меридиане от наружного края роговицы одного глаза до внутреннего края роговицы другого. Это число и показывает расстояние центров зрачков, и его отмечают на рецепте-Например: р. ц.—60 мм. При прописывании очков для дали оставляют это число без изменения, если же выписываются очки для близи, то, принимая во внимание, что глаза в это время конвергируют, расстояние центров уменьшают на 1—2 мм.

↑ Перевёртывающаяся (перекидная) оправа.

В практическом отношении важно помнить о существовании так называемой перекидной или „перевертывающейся" оправы. Если один глаз слепой, а другой афакичен (например, после экстракции катаракты), то такому пациенту удобно выписать в одной, перевертывающейся оправе двое различной силы стекол: в одном гнезде будут стекло для дали (например + 10,0 D), в другом—стекло посильнее, для чтения (+ 12,0 D + 13,0 D). Когда пациент смотрит вдаль, он так повертывает оправу, что против зрячего афакического глаза оказывается стекло в 10,0 D, для разглядывания же предметов на близком расстоянии он повертывает ту же оправу и пользуется более сильным стеклом—в + 13,0 D.

↑ Цветные стекла.

Для защиты глаз от яркого света и от обилия ультра-фиолетовых лучей употребляются цветные очки и дымчатые (нейтральные). Обозначение различных оттенков цветных и дымчатых стекол пока совершенно произвольно и действие их на глаз в нормальном и патологическом состоянии пока не изучено надлежащим образом.

Давность происхождения очков. Некоторые высказывают предположение, что очки были известны еще древнему Риму и якобы Нерон рассматривал предметы через какой-то изумруд. Однако, никаких веских аргументов в пользу такого предположения нет. Вероятнее думать, что Нерон страдал светобоязнью и пользовался изумрудом как цветным стеклом для облегчения субъективных ощущений. Изобретение выпуклых очков приписывают легендарной личности — флорентинцу Salvino d'Armati, якобы жившему в ХШ столетии. Вернее же сказать, что ни о личности изобретателя очков, ни о времени и месте их изобретения ничего достоверного неизвестно. Фактические же давные таковы: в XV веке появилось пенсне, в XVI столетии—вогнутые очки, а цилиндрические стекла — в XlX веке.