Quang hình học QUANG HỌC CBGD ThS Phạm Minh Khang Tel 0707360130 Email pmkhang 777@yahoo com vn TRƯỜNG ĐH Y DƯỢC TP HCM QUANG HỌC Khái niệm Quang học là môn học nghiên cứu về • Tính chất ánh sáng • Sự[.]
TRƯỜNG ĐH Y DƯỢC TP.HCM QUANG HỌC CBGD: ThS.Phạm Minh Khang Tel: 0707360130 Email: pmkhang_777@yahoo.com.vn QUANG HỌC Khái niệm: Quang học mơn học nghiên cứu về: • Tính chất ánh sáng • Sự phát truyền sóng ánh sáng • Sự tương tác ánh sáng với môi trường vật chất • Các dụng cụ quang học, phép đo v.v… QUANG HỌC Ánh sáng nghiên cứu lĩnh vực Thiên văn học Quang học Sinh vật học Thần kinh học Vật lý Quang học Quang sở Quang hình học Quang sóng Quang sinh học Quang lượng tử … … PHẦN 1: QUANG CƠ SỞ A Quang hình học Các định luật quang hình học a Định luật truyền thẳng Trong mơi trường suốt đồng tính, đẳng hướng, ánh sáng truyền theo đường thẳng Hình 1a b Định luật tác dụng độc lập ánh sáng Tác dụng chùm tia sáng khác độc lập với Các định luật quang hình học c Định luật phản xạ khúc xạ ánh sáng o Tia phản xạ, tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới bên pháp tuyến so với tia tới I o Góc phản xạ góc tới: i’1 = i1 o Đối với hai môi trường quang học cho trước tỉ số sin góc tới sin góc khúc xạ đại lượng khơng đổi Hình sin i n2 n 21 sin i n1 (1) n1 sin i1 n sin i (2) Các định luật quang hình học c Định luật phản xạ khúc xạ ánh sáng sin i n2 n 21 sin i n1 Chiết suất tỷ đối mt2 so với mt1 c n v I Hình Nếu n21 > n2 > n1: môi trường chiết quang môi trường Nếu n21 < n2 < n1: môi trường chiết quang môi trường 1 Các định luật quang hình học c Định luật phản xạ khúc xạ ánh sáng Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Phản xạ ánh sáng Q trình biến ánh sáng thành kích thích Bắt đầu hấp thu ánh sáng sắc tố cảm thụ ánh sáng (rodopsin iodopsin) nằm phần ngồi tế bào 71 que nón Sắc tố thị giác (sắc tố thụ cảm ánh sáng) • Tế bào hình nón Cảm nhận màu sắc • Tế bào hình que Cảm nhận sáng tối Khoảng triệu tế bào Gần điểm vàng Khoảng 130 triệu tế bào xa điểm vàng Tế bào hình nón hình que phân bố võng mạc Sắc tố thị giác = gốc Protide(opsin) + gốc aldehyd Vitamin A1(retinal) Rodopsin Scotopxin + Retinal Iodopxin Fotopxin + Retinal • Tb Nón (iodopsin) = photopsin + retinal cis 11 • Tb Que (Rodopsin)= scotopsin + retinal cis 11 Chu trình Rodopsin • Phản ứng Scotopsin Retinal để tạo thành Rodopsin biểu diễn đơn giản • Khi có ánh sáng tác dụng vào phân tử Rodopsin, phân ly thành Scotopxin Retinal Sản phẩm phân hủy Lumirodopsin Ở nhiệt độ bình thường, chất tự biến đổi qua nhiều giai đoạn để thành Metarodopsin I,II cuối bị thủy phân thành hỗn hợp opxin tế bào que trans retinal • Do tác động ánh sáng, tia hồng ngoại, nhiệt men … trans retinal opxin chuyển thành Retinal Opxin thành sinh tố A dạng tự để chuyển vào dự trữ lớp tế bào sắc tố biểu mơ • Phản ứng quang hố phân hủy phân tử Rodopsin, phát sinh xung động thần kinh truyền lên dây thần kinh thị giác • Trong bóng tối (khi khơng có ánh sáng tác dụng vào), phân tử Rodopsin phục hồi nhanh với phản ứng ngược qua nhiều giai đoạn trung gian tác dụng lượng hố sinh Điện kích thích đáy mắt • Giả thuyết cho phản ứng quang hóa phân hủy rodopsin làm phát sinh điện phát động • Có giả thuyết lại cho tiết Na vào phần tế bào cảm nhận quang Na khỏi chiếu sáng xảy theo quy luật kích thích thần kinh • Theo quy luật chung tác động ánh sáng tế bào cảm nhận ánh sáng xuất điện phát động tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng • Điện phát động gây kích thích lớp tế bào kép dây thần kinh thị giác • Tần số kích thích tế bào thần kinh tỷ lệ thuận với điện phát động 78 Ngưỡng nhìn: Số photon tối thiểu gây nên cảm giác sáng Phụ thuộc nhiều yếu tố: bước sóng, kích thước nguồn sáng, thời gian chiếu … Độ nhạy mắt: Gọi số photon tối thiểu gây cảm giác sáng mắt A Độ nhạy mắt: E = 1/A Ngưỡng nhìn lớn độ nhạy nhỏ Ngưỡng nhìn nhỏ độ nhạy lớn Sự mã hóa bước sóng cảm nhận màu sắc Khả mắt cảm nhận ánh sáng theo độ dài bước sóng cịn gọi thị giác màu • Tế bào que cảm nhận ánh sáng trắng đen xám, cịn tế bào nón cảm nhận ánh sáng màu • Sử dụng thuyết thành phần màu Lômôlôxốp: - Tế bào nón võng mạc chia loại chứa chất nhạy cảm ánh sáng màu khác (đỏ, lục, lam) - Bất kỳ màu tác động lên loại cảm nhận ánh sáng mức độ khác 81 Tế bào hình que • Phân bố khắp nơi võng mạc • Đỉnh hấp thụ ánh sáng 510nm Tế bào hình nón • Phân bố quanh điểm vàng • Có ba đỉnh hấp thụ –420 -450 nm –530 -550 nm –580-650 nm Ba loại tế bào hình nón Có ba tế bao hình nón cảm nhận màu sắc • Tế bào cảm nhận màu đỏ • Tế bào cảm nhận màu lục • Tế bào cảm nhận màu xanh MÃ HÓA KHOẢNG CÁCH & KÍCH THƯỚC • Đối với mắt giá trị để đánh giá khoảng cách đến vật sức căng dây chằng treo thủy tinh thể độ lớn hình ảnh võng mạc • Khi nhìn vật mắt tượng phân kỳ hình ảnh vật võng mạc sở để đánh giá khoảng cách đến vật • Khi nhìn mắt đánh giá khoảng cách xác nhiều so với mắt • Thơng tin kích thước vật mã hóa số lượng tế bào cảm nhận kích thích khoảng cách đến vật 85