Vật lí Nhóm 3 – lớp 11A1
BÁO CÁO
Chủ đề: MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG
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.
1
Vật lí Nhóm 3 – lớp 11A1
− 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.
2
AB
tg
=
α
Vật lí Nhóm 3 – lớp 11A1
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.
3
Vật lí Nhóm 3 – lớp 11A1
− Mắt cận thò là mắt nhìn xa kém hơn so với mắt bình thường. Điểm cực viễn của mắt cận thò
cách mắt một khoảng không lớn cỡ 2m trở lại, khoảng cách này phụ thuộc vào mắt bò cận thò
nặng hay nhe). Khi không điều tiết, thấu kính mắt của mắt cận thò có tiêu điểm nằm trước
võng mạc. Điểm cực cận của mắt cận ở gần mắt hơn so với mắt bình thường.
Có 2 loại cận thị
− Cận thị trục (cận thị đơn thuần) là sự mất qn bình giữa chiều dài của mắt và lực khúc xạ của
nó. 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 có những tổn thương thực thể ở mắt.
− Cận thị bịnh lí: chiều dài của mắt q giới hạn bình thường. Có những tổn thương, hư biến ở
mắt, có 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 có cảm giác tự ti, mất tự tin trong giao tiếp với bạn bè), ngồi ra có thể gây nhược thị.
c. Mắt viễn thị
− Mắt viễn thị, vì sức hội tụ q yếu hoặc nhãn cầu q 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
4
Vật lí Nhóm 3 – lớp 11A1
− 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 />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 khi phẫu thuật.
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.
5
Vật lí Nhóm 3 – lớp 11A1
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.
6