一、眼的折光功能

更新于 2026年11月02日 版权声明
一、眼的折光功能

(一)眼的折光与成像

眼的折光系统(refractivesystem)由角膜、房水、晶状体、玻璃体组成。其功能是使外界物体能清晰地在视网膜上成像。因眼的折光系统是由多个折光体构成的复合透镜,其节点、主面的位置与薄透镜大不相同,其成像机制虽与凸透镜的成像机制基本相同,但更为复杂。为了研究和应用方便,通常将复杂的折光系统设计成与正常眼折光效果相同,但结构更为简单的等效光学模型,称为简化眼(reducedeye)。简化眼虽是一种假想的人工模型,但它的光学参数和其他特性与正常眼等值,故可用来研究眼的成像特性。

简化眼:设想眼球为前后径20mm的单球面折光体,折光指数为1.333;外界光线由空气进入球形界面时只折射一次。此球面的曲率半径为5mm,即节点(n)在球形界面后方5mm的位置,后主焦点在节点后15mm处,相当于此折光体的后极或视网膜的位置。这种模型(简化眼)和安静时的正常人眼一样,正好能使平行光线聚焦在视网膜上,形成一个清晰的物像(图9-2)。

图示

F.前主焦点C.角膜表面ab.物像

n.节点AB.物体

(二)眼的调节

根据眼的光学特性,人眼在看6m以外的物体时,因为从物体发出的光线到达人眼时接近于平行光线,故正常眼不需做任何调节即可在视网膜上形成清晰的物像。通常将眼不做任何调节时所能看清物体的最远距离称为远点(farpoint)。当看近物(6m以内)时,由于近物发出的光线到达人眼时呈不同程度的辐射状,折射后成像在视网膜的后方,由于光线到达视网膜时尚未聚焦,因而只能在视网膜上形成一个模糊的视觉形象。但正常眼在看近物时也十分清楚,这是由于眼在看近物时已进行了调节,使进入眼内的光线经历较强的折射,结果也能成像在视网膜上。眼的调节包括晶状体的调节、瞳孔的调节和双眼会聚三种方式,其中以晶状体的调节最重要。

1.晶状体的调节晶状体是一个富有弹性的双凸透镜形的透明体,其周边通过悬韧带与睫状体相连,睫状体内有睫状肌,受动眼神经中副交感纤维的支配。当眼看远物时,睫状肌处于松弛状态,悬韧带保持一定的紧张度,晶状体受悬韧带的牵拉呈扁平状;当眼看近物时,可反射性地引起睫状肌收缩,导致悬韧带松弛,晶状体弹性回缩,使其曲率增加,折光能力增强,物象前移,正好成像在视网膜上(图9-3)。由此可见,长时间看近物由于睫状肌持续处于收缩状态,眼睛容易感到疲劳。

晶状体的调节能力是有一定限度的,眼的最大调节能力可用它所能看清眼前物体的最近距离来表示,这个距离称为近点(nearpoint)。随着年龄的增加,晶状体的弹性将逐渐下降,眼的调节能力也随之降低,近点也因此变远。人眼在10岁、20岁、60(https://www.daowen.com)

图示

岁时的近点分别为8.6cm、11.8cm和80.3cm。一般在45岁以后眼的调节能力逐渐减弱,由于年龄增大而导致晶状体弹性减弱,眼的调节能力下降,引起看远物清楚、看近物模糊的现象,称为老视(presbyopia)。老视眼看近物时可佩带适当的凸透镜予以矫正,以弥补晶状体调节能力的不足。

2.瞳孔的调节瞳孔是光线入眼的门户,正常人瞳孔的直径可在1.5~8.0mm变动。视近物时,可反射性地引起两侧瞳孔缩小,称为瞳孔近反射(nearreflexofthepu⁃pil)。瞳孔缩小可减少入眼的光量,并减少球面相差和色相差,使视网膜成像更清晰。

瞳孔的大小还可因入眼的光量而变化,入眼光线强时瞳孔缩小,入眼光线弱时瞳孔放大,这种瞳孔的大小随入眼光线的强弱而变化的现象称为瞳孔对光反射(pupillarylightreflex)。这一反射的意义在于调节进入眼内的光量,使视网膜不因强光而受损害,也不因光线过弱而影响视觉。瞳孔对光反射是双侧性的,光照一侧眼时,两眼瞳孔同时缩小,这种现象称为互感性对光反射(consensuallightreflex)。瞳孔对光反射的中枢在中脑,因而检查瞳孔对光反射可反映脑干的功能状况,在临床上常作为判断麻醉深度和病情危重程度的重要指标。

3.双眼会聚当双眼注视一个由远而近的物体时,两眼视轴向鼻侧会聚的现象,称为双眼会聚(convergence)。双眼会聚可使物像落在两眼视网膜相对应的位置上,从而产生清晰的视觉,避免复视。

(三)眼的折光异常

正常人的眼睛无需进行调节就可使平行光线聚焦在视网膜上,因而可以看清远物;看近物时,只要物距不小于近点的,经过调节也可以看清近处的物体,称为正视眼(emmetropia)。有些人,因眼球形态改变或眼的折光能力异常使平行光线不能在视网膜聚焦成像,称为折光异常或屈光不正,包括近视、远视和散光。

1.近视近视(myopia)多数由于眼球的前后径过长或眼的折光能力过强,致使来自远物发来的平行光线聚焦在视网膜的前方,在视网膜上形成模糊的物像,因此看不清远物;但看近物时,物体发来的是辐射光线,成像位置比较靠后,使物像能够落在视网膜上,故能看清近处物体。因此,近视眼的近点小于正视眼。纠正近视眼的方法是佩带一定焦度的凹透镜(图9-4),使入眼的平行光线适当辐散,以便聚焦位置后移,正好能成像在视网膜上。

2.远视远视(hyperopia)多由于眼球前后径过短或眼的折光能力过弱引起,以致看远物时物象落在视网膜之后,经过适当调节方可看清远方物体。由于远视眼看远物时就需要进行调节,因此使看近物的调节潜力变小,故远视眼的近点较正视眼远。由于远视眼看近物和远物均需进行调节才能看清物体,所以远视眼容易发生疲劳。纠正远视眼的方法是佩戴适当焦度的凸透镜(图9-4)。

3.散光正常眼折光系统的各折光面都是正球面,即在球表面任何一点的曲率半径都是相等的。如果由于某些原因,折光面(通常见于角膜)在某一方位上曲率半径变小,而在与之相垂直的方位上曲率半径变大,在这种情况下,通过角膜不同方位的光线在眼内不能同时聚焦,这会造成物像变形和视物不清。这种情况属于散光(astig⁃matism),可用适当的柱面镜纠正。

图示

实线为矫正前的折光情况,虚线为矫正后的折光情况

✍AI写作