tổng hợp thấu kính (bài thuyết trình của nhóm)

Đường truyền tia sáng và sự tạo ảnh ở mắt Mắt giống như 1 thấu kính hội tụ thủy tinh thể và có tiêu cự ngắn nên khi một chùm tia sáng song song của một vật khi đi vào mắt sẽ tạo ảnh thậ

BÁO CÁO

A - Tóm tắt nội dung

1 Tổng hợp những tài liệu và ý kiến đã thảo luận

B - Nội dung chính

I/ MẮT: Mắt người là một phần của não hình thành từ tuần thứ 3 của phôi kỳ dưới dạng hai túi thị nguyên thủy, phát triển và lồi dần ra phía trước tạo thành võng mạc, thể thủy tinh và các thành phần hoàn chỉnh khác Cặp mắt là một trong năm giác quan quan trọng, giúp con người quan sát và kiểm soát môi trường chung quanh Con người có khả năng dùng mắt để liên hệ, trao đổi thông tin với nhau thay lời nói Do đó trong văn học, mắt có khi được gọi là cửa sổ tâm hồn

1 Cấu tạo và vai trò từng bộ phận

 Mắt được cấu tạo như hình

bên Gồm nhiều bộ phận

trong đó quan trọng nhất là

thể thủy tinh và màng lưới

(võng mạc).

 Thể thủy tinh là một thấu

kính hội tụ bằng một chất

trong suốt và mềm, có khả

năng co dãn làm thay đổi

tiêu cự Thủy tinh thể có

chiết suất biến thiên từ 1,42

(ở gần trục) tới 1,36 (ở ngoài

biên) Mống mắt là một màn

chắn trước thủy tinh thể ở

giữa là con ngươi

 Trước thủy tinh thể là môi

trường trong suốt có chiết

suất n = 1,336

 Võng mạc là màng lưới ở

đáy mắt có vai trò của màng

hứng ảnh Tại đây có sự

phân nhánh dày đặc các thần

kinh thị giác và các tế bào

nhạy sáng nằm ở đầu các

dây thần kinh thị giác, gồm

tế bào hình nón nhạy với

màu sắc, tế bào hình que

nhạy với độ sáng tối

 Trên màng lưới có một vùng nhỏ màu vàng gọi là điểm vàng, khi ảnh ở đó thì thần kinh nhạy nhất Chỗ thần kinh đi vào mắt không nhạy sáng được gọi là điểm mù

 Về mặt quang học, mắt là một quang hệ đồng trục gồm một số mặt cong ngăn cách các môi trường

có chiết suất khác nhau Người ta nhìn rõ được vật khi ảnh hiện lên võng mạc của mắt Các cơ của mắt hoạt động làm thay đổi độ cong của các mặt của thủy tinh thể, sao cho ảnh của vật nằm trên võng mô

2 Đường truyền tia sáng và sự tạo ảnh ở mắt

Mắt giống như 1 thấu kính hội tụ (thủy tinh thể) và có tiêu cự ngắn nên khi một chùm tia sáng song song của một vật khi đi vào mắt sẽ tạo ảnh thật ngược chiều với vật (nhưng khi thật sự chúng ta nhìn thấy ảnh cùng chiều với vật vì do hệ thần kinh chúng ta đã xử lý ảnh để chúng ta

có thể nhìn thấy ảnh cùng chiều)

 Điểm cực cận: điểm gần nhất trên trục của mắt mà nếu đặt vật tại đó thì ảnh vật nằm trên võng mạc

Kí hiệu: Cc: điểm cực cận

Ý nghĩa thực tế: khi nhìn vật ở điểm cực cận, thủy tinh thể căn phồng ở mức tối đa, tiêu cự của thấu kính giảm đến mức nhỏ nhất -» mắt phải điều tiết mạnh nhất -» mắt chóng mỏi -» để mắt nhìn được lâu và rõ người ta thường đặt vật cách mắt cỡ 25cm, tức là hơn khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận một chút

 Điểm cực viễn: điểm xa nhất trên trục của mắt mà nếu đặt vật tại đó thì ảnh của vật nằm trên võng mạc

Kí hiệu: Cv: điểm cực viễn

Ý nghĩa thực tế: mắt không có tật là mắt mà khi không điều tiết, thì tiêu điểm của thấu kính nằm trên võng mạc Và điểm cực viễn ở vô cực

 Khoảng cách thấy rõ của mắt: khoảng cách từ Cc đến Cv Đó là sự điều tiết của mắt (hoạt động làm thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh, nhờ đó ảnh của các vật ở cách mắt những khỏang khác nhau vẫn được tạo ra ở võng mạc) Khi ảnh vật cho bởi thấu kính mắt hiện rõ trên võng mạc, ảnh này là ảnh thật ngược chiều với vật

 Sự lưu ảnh trên võng mạc: Cảm giác sáng mà mắt nhận được không mất ngay và còn kéo dài 0,1 giây sau khi ánh sáng thôi tác dụng Vì vậy nếu nguồn sáng nhấp nháy lớn hơn 10 lần/giây thì mắt không thể cảm biết được sự nhấp nháy này, ta có cảm giác sáng liên tục Kỹ thuật điện ảnh là một lợi dụng tính chất trên của mắt

AB

tg 

Góc trông vật: đoạn AB vuông góc với trục chính của mắt là góc α tạo bởi hai tia sáng suất phát từ hai

điểm A, B tới mắt

Điều kiện để mắt có thể phân biệt được hai

điểm:

o Hai điểm nằm trong đoạn thấy rõ của mắt

o Góc trông đoạn AB

Công thức:

(công thức chỉ đúng khi đoạn AB vuông góc với

trục mắt)

Đặc điểm: phụ thuộc

- Khoảng cách từ AB đến mắt

- Khoảng cách giữa hai điểm A và B

Năng suất phân li mắt: góc trông nhỏ nhất minα khi nhìn đoạn AB mà mắt còn có thể phân biệt dược

hai điểm A, B

Đặc điểm: Muốn mắt phân biệt được A, B thì α>=minα năng suất phân li phụ thuộc vào mắt từng người Đối với mắt bình thường: ε = minα ≈ 1’ ≈ 3.10-4 rad

3 Đặc điểm của mắt bình thường và mắt bị tật

a Mắt bình thường

 Bình thường tia sáng hội tụ khi đi qua giác mạc, thủy tinh thể để rơi đúng vào mặt phẳng võng mạc, chuyển thông tin lên não và cho hình ảnh rõ nét

 Đối với mắt thường, tiêu điểm F’ nằm đúng trên võng mạc Do đó không cần điều tiết, mắt thường nhìn rõ vật ở xa vô cực Ta nói điểm cực viễn ở xa vô cực Khi vật ở gần, mắt phải điều tiết mới thấy rõ vật Sự điều tiết tối đa khi vật ở cách mắt 15 cm (đối với mắt trung bình)

b Mắt cận thị

 Mắt cận thị vì sức hội tụ quá mạnh hoặc là nhãn cầu quá dài, ánh sáng hội tụ trước mặt phẳng võng mạc, kết quả là hình ảnh ở xa bị mờ đi, tuy nhiên các hình ảnh ở gần thường vẫn rõ nét

 Mắt cận thị là mắt nhìn xa kém hơn so với mắt bình thường Điểm cực viễn của mắt cận thị cách mắt một khoảng không lớn cỡ 2m trở lại, khoảng cách này phụ thuộc vào mắt bị cận thị nặng hay nhe) Khi không điều tiết, thấu kính mắt của mắt cận thị có tiêu điểm nằm trước võng mạc Điểm cực cận của mắt cận ở gần mắt hơn so với mắt bình thường

Cĩ 2 loại cận thị

 Cận thị trục (cận thị đơn thuần) là sự mất quân bình giữa chiều dài của mắt và lực khúc xạ của

nĩ Nhưng 2 chỉ số này vẫn nằm trong giới hạn bình thường Đây là loại cận thị thường gặp, bắt đầu ở lứa tuổi đi học, khơng cĩ những tổn thương thực thể ở mắt

 Cận thị bịnh lí: chiều dài của mắt quá giới hạn bình thường Cĩ những tổn thương, hư biến ở mắt, cĩ tính di truyền

Cận thị nếu khơng được phát hiện và điều chỉnh kịp thời, thị lực kém sẽ làm giảm khả năng học tập, ảnh hưởng tới mặt thể chất (trẻ ngại vận động, chơi thể thao gây ra béo phì hoặc suy dinh dưỡng, …), tinh thần (trẻ cĩ cảm giác tự ti, mất tự tin trong giao tiếp với bạn bè), ngồi ra cĩ thể gây nhược thị

c Mắt viễn thị

 Mắt viễn thị, vì sức hội tụ quá yếu hoặc nhãn cầu quá ngắn, ánh sáng hội tụ sau mặt phẳng võng mạc, kết quả là hình ảnh ở gần và thường là cả hình ảnh ở xa bị mờ đi

 Đối với mắt viễn thị, tiêu điểm F’ nằm ở sau võng mơ (do thủy tinh thể kém hội tụ) Điểm cực cận ở xa hơn so với mắt thường, điểm cực viễn là một điểm ảo

d Mắt loạn thị

 Trên mắt loạn thị, giác mạc không đều ở các phía Nhãn cầu không giống như trái banh tròn mà lúc này giống như trái banh bầu dục, chỗ này có độ cong lớn hơn chỗ kia Do đó ảnh của một điểm qua hệ quang học nầy không phải một điểm mà là một đường thẳng Như vậy sự khác nhau giữa viễn thị và loạn thị là sự khác nhau về khúc xạ Mắt viễn thị là mắt có khúc xạ lường chất cầu Còn mắt loạn thị không phải cầu mà có thể coi như nhiều kính trụ chồng lên nhau Mắt loạn thị có thể đi cùng với cận và viễn thị

 Người loạn thị nói chung nhìn mọi vật bị mờ và biến dạng

e Nhược thị

 Là tình trạng mắt không đưa được những thông tin rõ nét về hình ảnh của sự vật lên não, trung tâm thị giác tại não sẽ lười hoạt động và từ từ dẫn đến giảm khả năng phân tích của não dẫn đến giảm sút thị lực mặc dù không có tổn thương thực thể nào tại mắt

 Thị lực có thể phục hồi nếu nhược thị được điều trị khi trẻ dưới 6 tuổi, nhưng khi trẻ đã lớn sẽ rất khó thậm chí không thể hồi phục Trong trường hợp nhược thị sâu có thể dẫn đến lé,… Do vậy phát hiện sớm để được điều trị kịp thời là rất quan trọng

Nguồn http://www.lasik.gov.vn/

4 Cách khắc phục các tật của mắt

PHẪU THUẬT CẬN THỊ BẰNG LASER EXCIER

Những người bị các tật khúc xạ: Cận thị, viễn thị, loạn thị có thể đeo kính, dùng kính tiếp xúc hoặc phẫu thuật Tuy nhiên nhiều người cảm thấy không thoải mái khi bị phụ thuộc vào kính hoặc kính tiếp xúc, do nghề nghiệp không đeo được kính, nhất là khi lao động, chơi thể thao, bơi lội, học tập căng thẳng vào mùa hè ra mồ hôi nhiều, đi ra ngoài lúc trời mưa…Nhiều người mong muốn thoát khỏi đôi kính vốn là vật bất ly thân để tăng thêm vẻ đẹp cho khuôn mặt Từ năm 1986 Laser Excimer được đưa vào dùng để điều trị những bệnh nhân có tật khúc xạ Từ đó các thế hệ máy Laser Excimer cũng như các kỹ thuật mổ được hoàn thiện và phát triển Máy Laser Excimer được lắp đặt tại Viện Mắt TW là thế hệ mới nhất của Mỹ, mỗi lần quét Laser Excimer chỉ lấy đi 0,25 mm bằng 1/40 chiều dầy của một

tế bào (10 mm) Do vậy diện cắt trên bề mặt giác mạc có độ chính xác và án toàn rất cao, thị lực sau phẫu thuật phục hồi nhanh, kết quả ổn định lâu dài

Các phương pháp này có ưu điểm: Chính xác, an toàn, kết quả sau mổ ổn định, và có thể điều trị

được những bệnh nhân bị cận thị nặng Khi phẫu thuật chỉ càn tra thuốc tê tại chỗ Thời gian phẫu thuật từ 7 – 10 phút, thời gian Laser Excimer tác động trên giác mạc khoảng 20 – 40 giay Sau mổ, bệnh nhân chỉ ở lại Viện 1-2 giờ, không cần nằm viện Bệnh nhân không cảm thấy đau trong và sau

Phương pháp PRK (photo refractive keratectomy) Phẫu thuật viên gạt bỏ lớp biểu mô giác mạc vùng

trung tâm, sau đó dùng Laser Excimer tạo ra bề mặt cắt phẳng rất chính xác Tuỳ theo độ cận thị máy

Laser sẽ cắt ở mức độ khác nhau Phương pháp này áp dụng an toàn và hiệu quả cho cận thị dưới 2D.

Phương pháp lasik (laser in situ keratomileusis) Là phương pháp tối ưu hiện nay, đặc biệt điều trị cận

thị nặng Thị lực phục hồi sau mổ nhanh, vì vậy ở Mỹ 95% bệnh nhân phẫu thuật theo phương pháp này Phẫu thuật viên sử dụng máy để tạo một lớp vạt giác mạc hình tròn ở vùng trung tâm giác mạc, dày khoảng 130 mm đến 160 mm Sau đó dùng Laser Excimertác động lên lớp nhu mô giác mạcphía dưới vạt, làm cho mối liên kết giữ các phân tử bị phá vỡ một cachs nhẹ nhàng, tạo hình lại độ cong của lớp nhu mô giác mạc với mức độ phù hợp với các tật khúc xạ giác mạc khác nhau Thời gian Laser tác động kéo dài khoảng 30 giây Bề mặt giác mạc được rửa sạch, vạt giác mạc sẽ đặt lại đúng vị trí ban đầu Hai mắt có thể điều trị trong cùng một lần mổ Sau mổ bệnh nhân cần tra thuốc kháng sinh, thuốc chống viêm, và đnhiều khám theo hẹn của bác sỹ

Chỉ định phẫu thuật

1 Laser Excimer có thể điều trị cho bệnh nhân:

Cận thị: -1D đến – 20D

Viễn thị: +1 đến +10D

Loạn thị: 1D đến 7 D

2 Tuổi bệnh nhân: Từ 18 tuổi trở lên

3 Tật khúc xạ ổn định (ít nhất trong 6 tháng gần đây không tăng số kính)

4 Bệnh nhân tự nguyện mổ Laser Excimer do muốn giảm số kính, không muốn đeo kính, hoặc lí do khác

Chống chỉ định

1 Đang có các bệnh cấp hoặc những tính tại mắt như: viêm kết mạc, viêm giác mạc, viêm màng bồ đào, glôcôm, giác mạc hình nón…

2 Có các bệnh lí toàn thân như: Đái tháo đường, bệnh ác tính…

3 Đang có thai hoặc trong thời kì cho con bú

4 Bệnh nhân không chấp nhận rủi ro có thể có trong phẫu thuật, hoặc có thể còn phải đeo kính sau phẫu thuật

Sau phẫu thuật

- Không được dụi tay vào mắt, không được tự vén mi

- Tra thuốc theo chỉ dẫn của bác sỹ

- Đến khám lại theo hẹn:

- Đối với phẫu thuật LASIK: Liên tục 2 ngày sau mổ

- Đối với phẫu thuật PRK: 3 đến 5 ngày

- Sau đó cả 2 phẫu thuật LASIK và PRK đến khám lại 1 tháng, 3 tháng, 6 tháng

- Khám lại ngay nếu thấy mắt có biểu hiện bất thường

 Mắt sinh học - niềm hi vọng cho những người khiếm thị 

Mắt sinh học (bionic eye) - một loại võng mạc nhân tạo do một nhóm nhà khoa học Mỹ nghiên cứu và chế tạo thành công đang mở ra một tia h vọng mới cho những người khiếm thị bẩm sinh hoặc do bệnh tật gây

ra

Nó có thể giúp người khiếm thị nhìn thấy được các vật thể xung quanh và trong tương lai có thể khôi phục được thị lực cho họ

Mắt sinh học là một máy quay video nhỏ xíu được ghép vào một cặp kính có thể truyền hình ảnh vào các điện cực cấy trong vùng võng mạc nhạy cảm với ánh sáng ở phía sau mắt thông qua một thiết bị nhận, truyền thông tin nhỏ đặt ở sau tai

Giáo sư Mark Humayun ở trường Đại học Nam California, thành viên nhóm nghiên cứu trên, cho biết cuộc thử nghiệm lâm sàng đầu tiên vào năm 2002 với 6 người khiếm thị dùng võng mạc nhân tạo có 16 điện cực đã cho kết quả thành công hết sức bất ngờ: Họ không chỉ phân biệt được ánh sáng và bóng tối như dự kiến, mà còn có thể phân biệt được các vật thể trong môi trường thử nghiệm như con dao, chiếc cốc, chiếc đĩa , những vật thể di động xung quanh, cũng như một số màu sắc như da cam đậm, xanh lục

và vàng

Giáo sư cũng cho biết thêm khi hoạt động, mắt nhân tạo cũng đồng thời kích thích các tế bào thần kinh hoạt động, dẫn đến sự nhận biết được các điểm sáng, tối

Được biết, trong cuộc thử nghiệm đầu tiên, các nhà khoa học phải mất tới 7 giờ rưỡi để cấy ghép mắt sinh học cho một bệnh nhân Còn hiện nay, việc cấy ghép võng mạc nhân tạo mới có kích cỡ nhỏ hơn 1/4 so với lần thử nghiệm trước chỉ cần có 1 giờ

Nguồn

http://www.tin247.com/mat_sinh_hoc_niem_hy_vong_cho_nhung_nguoi_mu-10-21214466.html

II/ THẤU KÍNH MỎNG

1.Thấu kính Phân lọai thấu kính

Thấu kính là một khối trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu Trong quang học, một thấu kính (có nơi đọc là thấu kiếng) là một dụng cụ quang học dùng

để hội tụ hay phân kỳ chùm ánh sáng, nhờ vào hiện tượng khúc xạ, thường được cấu tạo bởi các mảnh thủy tinh được chế tạo với hình dạng và chiết suất phù hợp

Phân loại

 Theo hình dạng thấu kính gồm 2 loại:

Thấu kính lồi

Thấu kính lõm (còn được gọi là hấu kính rìa mỏng và thấu kính rìa dày)

Thấu kính lồi Thấu kính lõm

 Trong khơng khí

Thấu kính lồi tạo ra chùm tia lĩ hội tụ khi chùm tia tới song

song

Thấu kính lõm tạo ra chùm tia lĩ phân kì khi chùm tia tới song

song

Do đĩ trong khơng khí:

Thấu kính lồi là thấu kính hội tụ

Thấu kính lõm là thấu kính phân kì

2 Khảo sát thấu kính hội tụ :

Thấu kính hội tụ là thấu kính mà chùm tia sáng tới song song sau khi

đi qua thấu kính sẽ bị hội tụ về tiêu điểm

Thấu kính hội tụ cĩ phần rìa mỏng hơn phần trung tâm Cĩ f > 0

a Quang tâm, tiêu điểm, tiêu diện

Theo 2 hình trên ta có O được gọi là quang tâm của thấu kính

Ta có R1, R2 là bán kính các mặt cầu (mặt phẳng được coi là có bán kính bằng vô cực); C1, C2 là tâm của 2 mặt cầu

Đường C1C2 nối các tâm của hai mặt cầu (hoặc đi qua tâm của mặt cầu và vuông góc với mặt phẳng) được gọi là trục chính

được gọi là đường kính mở hay đường kính khẩu độ

Và đường thẳng bất kì đi qua quang tâm O được gọi là trục phụ

*Tính chất của quang tâm: Một tia sáng bất kì qua quang tâm thì truyền thẳng.

- Tiêu điểm vật chính( F): là vị trí nằm trên trục chính mà chiếu tia sáng từ đó đến thấu kính thì cho

tia ló song song với trục chính

- Tiêu điểm ảnh chính (F’): là điểm nằm trên trục chính sao cho khi chiếu chùm tia tới song song

với trục chính đến thấu kính thì cho chùm tia ló hội tụ tại F’ (hoặc cắt nhau tại F’ theo đường kéo dài) F và F’ đối xứng nhau qua quang tâm

- Tiêu cự của thấu kính ( f): là khoảng cách từ tiêu điểm ảnh chính đến quang tâm của thấu kính

hoặc từ tiêu điểm vật chính đến quang tâm

- Tiêu diện vật: mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm vật F được gọi là, tương tự với F’

ta được tiêu diện ảnh (như hình trên)

Tiêu cự là độ dài đại số, được kí hiệu f, có trị số tuyệt đối bằng khoảng cách từ các tiêu điểm tới quang tâm thấu kính

Công thức : |f| = OF = OF’

Quy ước:

f > 0 với thấu kính hội tụ

f <0 với thấu kính phân kì

c Độ tụ

Độ tụ là một đại lượng dùng để xác định khả năng làm hội tụ chùm tia nhiều hay ít

Công thức:

D1f

Đơn vị : điôp (với tiêu cự f tính ra mét)

Qui ước dấu:

Với thấu kính hội tụ, D > 0

Với thấu kính phân kì, D < 0

Công thức tính độ tụ của thấu kính



















2

1 R

1 R

1 ) 1 n ( f

1 D

Trong đó,

 n : chiết suất tỉ đối của vật liệu làm thấu kính đối với môi trường xung quanh thấu kính

 R1, R2 : Bán kính của các mặt thấu kính

Quy ước:

 R1, R2 > 0 với các mặt lồi,

 R1, R2 < 0 với các mặt lõm,

 R1 (hay R2) =  với mặt phẳng

Ý nghĩa: Độ tụ D càng lớn khả năng hội tụ chùm tia sáng đi qua thấu kính càng mạnh

Thấu kính phân kì có độ tụ âm

3 Khảo sát thấu kính phân kì

 Thấu kính phân kỳ là thấu kính mà chùm tia sáng

song song sau khi đi qua thấu kính sẽ bị phân tán ra

Thấu kính phân kì có phần rìa dày hơn phần trung

tâm Có f < 0

 Quang tâm của thấu kính phân kì có cùng tính chât

như quang tâm của thấu kính hội tụ

 Các tiêu điểm, tiêu diện (ảnh và vật) của thấu k1inh

phân kì cũng được xác định tương tự như với thấu

kính hội tụ Điểm khác biệt là chúng đều ảo, được

tạo bởi đường kéo dài của tia sáng

 Công thức độ tụ vẫn áp dụng được đối với thấu kính

phân kì Độ tụ và tiêu cự của thấu kính phân kì có

giá trị âm (ứng với tiệu điểm ảnh F’ ảo)

4 Đường đi của tia sáng qua thấu kính

 Tia tới qua quang tâm truyền thẳng

 Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua (hoặc có đường kéo dài đi qua) tiêu điểm ảnh chính (F’)

 Tia tới đi qua tiêu điểm vật chính (F) hoặc có đường kéo dài đi qua thi cho tia ló song song với trục chính

 Tia tới song song với trục phụ thì cho tia ló đi qua tiêu điểm vật phụ (hoặc có đường kéo dài đi qua)