quanghinhhoc mat

Mắt tốt thường có cận điểm cách mắt 25 cm • Viễn điểm của mắt là khoảng cách điểm vật xa mắt nhất mà mắt tức thủy tinh thể thư giãn hoàn toàn có thể tạo ảnh điểm trên võng mạc.Mắt bình t

Định luật khúc xạ ánh sáng Đường đi tia sang qua mặt phẳnng phân

giới 2 môi trường chiết suất khác nhau

Hiện tượng phản xạ toàn phần

Góc tới hạn Ứng dụng hiện tượng pxạ toàn phần

Mặt cầu khúc xạ Xem ở đoạn sau khi nói về mô hình con mắt ước

lược

Công thức thấu kính mỏng

f s s

1 1 '

1





D = 1 / f – độ tụ của thấu kính, đơn vị m-1 hay diop

s dấu (+) nếu là vật thật , dấu (-) nếu vật ảo

s’ dấu (+) nếu là ảnh thật , dấu (-) nếu là ảnh ảo

f dấu (+) đối với thấu kính hội tụ , dấu (-) đối với thấu kính phân kì

Khả năng khúc xạ của mắt

Khả năng khúc xạ của mắt

chủ yếu do mặt cầu khúc xạ tạo

bởi giác mạc ngăn cách không

khí và thủy dịch

Độ tụ của “giác mạc” là const

trong khoảng 40 45 diopter

Thủy tinh thể như một thấu

kính hội tụ vì hai phía tiếp giáp

thủy dịch và thủy tinh dịch có

chiết suất nhỏ hơn nó.

Độ tụ của thủy tinh thể có thể

thay đổi , đối với mắt bình

thường trong khoảng 12 14

Thủy dịch n = 1,33 Thủy tinh thể n = 1,43

Cận điểm & viễn điểm

• Cận điểm là khoảng cách điểm vật gần mắt nhất mà mắt (tức thủy tinh thể) có thể điều tiết để tạo ảnh điểm trên võng mạc Mắt tốt thường

có cận điểm cách mắt 25 cm

• Viễn điểm của mắt là khoảng cách điểm vật xa mắt nhất mà mắt (tức thủy tinh thể) thư giãn hoàn toàn có thể tạo ảnh điểm trên võng mạc.Mắt bình thường có viễn điểm ở xa vô cùng

Cận thị Phân loại

Cận thị : viễn điểm không phải xa vô cùng Mắt thư giãn hoàn toàn, chùm tia song song hội tụ tại một điểm trước võng mạc

Kính bổ trợ: kính phân kì để nhìn xa

Cận thị “trục” :

- Quang hệ giác mạc + thủy tinh thể khi thư giãn tối đa có độ tụ như mắt bình thường

- Khoảng cách võng mạc – thủy tinh thể lớn hơn bình thường do bẩm sinh hoặc mắc phải (mắt dài ra)

Cận thị “khúc xạ”:

- Khoảng cách võng mạc – thủy tinh thể bình thường

- Độ tụ nhỏ nhất của quang hệ giác mạc + thủy tinh thể (khi mắt thư giãn tối đa) lớn hơn mức bình thường

- Một số lí do cơ bản

 độ cong giác mạc quá lớn

 khả năng điều tiết thủy tinh thể kém đi, cơ vòng không thể giãn đến mức cần thiết (biên độ giãn max giảm)

 chiết suất các chất dịch thay đổi

Viễn thị Lão thị

Ảnh của vật ở khoảng cách tương ứng cận điểm đối với người mắt tốt rơi

ra sau võng mạc Thí dụ ảnh của vật ở cách mắt 25 cm rơi ra sau võng mạc

Mắt viễn thị nhìn xa tốt nhưng khi nhìn ở xa vô cùng vẫn phải điều tiết (không thư giãn hoàn toàn)

Kính bổ trợ : kính hội tụ để nhìn gần

Loạn thị

• Mắt nhìn vật ở mọi khoảng cách đều bị mờ

• Mắt nhìn một điểm lại ra thành một đoạn thẳng hoặc một quầng nhòe

• Nguyên nhân: độ cong giác mạc không đều

• Ví dụ : thay vì là mặt cầu , giác mạc có dạng như mặt lồi của cái thìa hay quả bóng bầu dục

• Khắc phục: đeo kính là thấu kính trụ.

• Trường hợp loạn thị đều, cần xác định phương của 2 trục vuông góc mà độ cong giác mạc là lớn nhất và nhỏ nhất Số đo độ loạn thị khi

đó sẽ là hiệu số độ tụ lớn nhất và nhỏ nhất của giác mạc Độ tụ của thấu kính trụ theo phương song song trục hình trụ bằng không, độ tụ theo phương vuông góc trục hình trụ khác không và bằng số đo độ loạn thị của mắt về trị tuyệt đối Phương độ tụ lớn nhất của hình trụ phải trùng với phương độ tụ nhỏ nhất của giác mạc Dễ thấy rằng, khi đeo kính, thấu kính trụ sẽ cân bằng chênh lệch độ tụ không đều của giác mạc

Các bài tập về kính bổ trợ mắt tật áp dụng công thức thấu kính mỏng

f

s

s

1

1

'

1





Chú ý: Một vật thật không nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt tật qua thấu kính trợ giúp tạo ảnh ảo nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt, do đó

+ vật luôn là vật thật à s > 0

+ ảnh qua thấu kính luôn là ảnh ảo à s ’< 0

Bài tập minh họa

1 - Khoảng nhìn rõ của một người là 15 – 50 cm Người đó phải đeo kính

có độ tụ bao nhiêu để nhìn xa bình thường

2 - Kính phải có độ tụ bao nhiêu cho ngươi viễn có khoảng cực cận 100

cm làm việc trên máy tính có màn hình cách mắt 50 cm ( coi khoảng cách

từ kính đeo đến mắt là 2 cm)

Khả năng phân ly của mắt

Góc  min – góc nhìn vật tối thiểu mà mắt có thể phân biệt được hai điểm đầu cuối của vật – gọi là góc phân ly tối thiểu của mắt

Mắt bình thường ở điều kiện chiếu sáng tốt có góc phân ly tối thiểu là 1 phút

Thị lực

• Nghịch đảo của min (tính theo phút) gọi là thị lực của mắt Thị lực

T = 1/ min thường qui về n/10

• Mắt bình thường có thị lực là 10/10 do  min là 1 phút

• Mắt các loài chim săn mồi như đại bàng, chim ưng có thể bằng 710 lớn hơn mắt người

• Nhìn bảng chữ cái D – khoảng cách nhỏ nhất giữa 2 điểm mắt phân biệt được, L –k/c từ mắt đến đối tượng T có thể tính như sau

 min » D / L (radian) = 3394 D / L (phút)

T = 1/  min =1/3394 (L / D)

MẶT CẦU KHÚC XẠ (MCKX) VÀ CON MẮT ƯỚC LƯỢC

P

C

P’

R

n’

n

Tạo ảnh bởi mặt cầu khúc xạ (có nhiều qui định về dấu khác nhau trong các công thức, ở đây trình bầy một qui định về dấu đơn giản và dễ nhớ nhất)

1 Ánh sáng truyền từ trái sang phải

2 Đỉnh O = gốc tọa độ, mọi khoảng cách đo từ đây

3 R : dấu (+) nếu tâm C bên phải O, dấu (-) nếu C bên trái

4 OP = s : dấu (+) nếu là vật thật (nằm bên trái O), dấu (-) vật ảo ( bên phải O)

5 OP’ = s’: dấu (+) nếu là ảnh thật (nằm bên phải O), dấu (-) ảnh ảo ( bên trái O)

(*)

Lưu ý: TRONG CÁC BÀI TẬP VỀ MẮT ĐƯỢC MÔ HÌNH HÓA

NHƯ MỘT LƯỠNG CHẤT CẦU TỔNG HỢP ( TỨC LÀ MCKX) – MỌI ĐẠI LƯỢNG TRONG CÔNG THỨC TRÊN ĐỀU MANG DẤU (+) VÌ VẬT LUÔN LÀ THẬT TẠO ẢNH THẬT TRÊN VÕNG MẠC

n’ – chiết suất môi trường chất lỏng tổng hợp trong mô hình MCKX tổng hợp của mắt lấy là 1,33

n – chiết suất môi trường không khí ngoài mắt lấy là 1

R

n n s

n s



' '

MCKX có hai tiêu cự nhưng trong mô hình con mắt ước lược ta chi cần quan tâm tiêu cự của MCKX được mô tả trong hình vẽ ở trên tức tia sáng

đi từ ngoài măt (trái) vào trong mắt (phải) Chùm tia song song hội tụ tại

điểm F’ cách đỉnh O là f ’- tiêu cự của mắt

'

' '

'

' ' '

f

n R

n n hay n n

R n f s













Thay vào công thức tạo ảnh bởi MCKX (*) ở đầu ta có công thức tạo ảnh khác phục vụ cho các tính toán liên quan đến mô hình MCKX của con mắt ước lược

'

' '

'

f

n s

n s

n





f ’ là tiêu cự của MCKX trong mô hình con mắt ước lược, f ’ thay đổi

tùy theo sự điều tiết của mắt Đối với mắt tốt khi thư giãn hoàn toàn có

tiêu cự f ’ max và võng mạc của mắt nằm trên mặt phẳng tiêu của

MCKX

Tóm tắt về mô hình MCKX tổng hợp của con mắt ước lược

- Tương đương mặt cầu tưởng tượng ngăn cách môi trường không khí với môi trường chất lỏng tổng hợp bên trong mắt

- Đối với mắt tốt khi thư giãn hoàn toàn MCKX tưởng tượng có bán kính cong R = 5mm, đỉnh O cách giác mạc 2mm, và cách võng mạc 20 mm, chiết suất của môi trường chất lỏng trong mắt là 1,33

- Đối với mắt tốt của một người điển hình thì tiêu cự của quang

hệ được mô tả ở trên

mm n

n

R n

1 33 , 1

5 33 , 1 '

'











C

F’

R

n’=1,33

n =1

Giác mạc Võng mạc

MCKX tổng hợp

2 mm 20 mm

Bài tập minh họa:

1 - Viễn điểm của một người là 50 cm Tính tiêu cự của con mắt ước lược của người này lúc thư giãn hoàn toàn Biết khoảng cách từ đỉnh con mắt ước lược tới võng mạc là 2cm và chiết suất môi trường bên trong mắt

là 1,333

Gợi ý: vật ở khoảng cách 50 cm khi mắt thư giãn hoàn toàn tạo ảnh rơi

trên võng mạc à f’ max=?

2 - Một người trước đây mắt tốt nay bị cận và có khoảng cực viễn 50 cm Được biết rằng tật cận thị của người này không liên quan đến khả năng điều tiết của mắt mà chỉ do chiều dài trục trước sau của mắt đã bị thay đổi Vậy khi bị cận độ dài trục trước-sau của mắt tăng lên bao nhiêu so với khi còn tốt?

Gợi ý : Khi thư giãn hoàn toàn mắt người đó vẫn có tiêu cự như khi chưa

bị cận f’ max Nhưng võng mạc giờ đây cách đỉnh lưỡng chất cầu của con mắt ước lược một k/c lớn hơn khi mắt còn tốt Ta coi f’ max của

người này cũng giống như một con mắt tốt điển hình khác là 2 cm (hơn kém chút ít không ảnh hưởng đáng kể đến kết quả tính toán) Giờ đây, mắt đã hơi “thuỗn” ra nên khi thư giãn hoàn toàn, vật cách mắt 50 cm

mới tạo được ảnh rơi đúng vào võng mạc à s’ = ? à so sánh với f’ max