Выпуклые предметы в очках

Урок 12: Световые явления. Часть 2

План урока:

Зеркало. Как видит человек в зеркале?

Отражение зеркальное и рассеянное

Зеркала не только дома

Линзы. Какими они бывают?

Геометрия помогает оптике. Изображения, даваемые линзами

Главные характеристики линзы

Глаз. Зрение. Очки

Зеркало. Как видит человек в зеркале?

Полезнейшая вещь есть в любом доме, и используется ежедневно – зеркало. Предметы находятся перед ним, и кажется, что и внутри зеркала есть точно такие же предметы. То, что видимо в зеркале называется изображением предмета.

Свеча перед зеркалом. Источник

Почему человек видит то, чего за зеркальной плоскостью нет? Как это выходит?

Человеческий глаз воспринимает физические тела и вещества с помощью лучей, расходящихся от них во все стороны. Часть этих лучей направлена в глаз, и человек воспринимает окружающие предметы. А теперь, как человек видит что-то в зеркале?

От предмета не все лучи идут к глазу. Некоторая часть их идет на рядом стоящее зеркало. По закону оптики каждый из лучей отражается от зеркальной поверхности под таким же углом, под каким падает.

Точка С в зеркале MN.

Луч СО падает под углом 0о и отражается тоже под таким же углом (проявляется обратимость лучей света).

Лучи СО1 и СО2, отражаясь от зеркала, направляются к глазу, и вместе с ними пучок остальных лучей, которые просто не указаны на чертеже (они ведут себя так же).

Продолжения лучей (сделаны пунктиром) с обратной стороны зеркала пересекутся в точке С1.Это изображение точки С.

В действительности лучей там нет и точки С1 тоже нет. Такое изображение называется мнимым изображением.

Используя обычную линейку и свечу можно определить свойства мнимого зеркального изображения.

Для этого надо взять стекло, которое одновременно с отражением дает возможность увидеть за ним линейку.

Стекло вертикально ставится на линейку. Перед стеклом на расстоянии 2 см ставится свечка.

Свечка перед стеклом.

Итак, плоское зеркало дает следующие свойства изображению:

Еще одна особенность зеркальных поверхностей в том, что они дают симметричное изображение. Это видно из простого примера. Если поднести к зеркалу правую руку, там будет видна будто бы левая рука.

Рука в зеркале. Источник

Используя понятие симметрии, можно выполнять чертежи предметов, и их зеркальных изображений.

Симметрия в зеркальном отражении.

Отражение зеркальное и рассеянное

Встает вопрос, почему не дает изображения, например, белая бумага, ведь она тоже отражает свет, не являясь его источником.

Объясняется это тем, что зеркало обладает очень гладкой поверхностью. Попадая на него, поток параллельных лучей отражается тоже параллельными лучами, иначе, что падает, то и отражается.

На бумажной поверхности есть мельчайшие неровности. Попадая на них, параллельные лучи уже не будут отражаться параллельно друг другу.

В результате то, что отражается, не получается таким же, как при падении на гладкую поверхность. Когда параллельные лучи рассеиваются от поверхности в разных направлениях, отражение называется рассеянным.

Зеркальное и рассеянное отражение.

Чем глаже поверхность, тем ближе ее свойства к зеркальным.

Примеры поверхностей.

Зеркала не только дома

Отражающие свойства зеркал используются в перископах – приборах для просмотра местности из укрытий. Так, не поднимаясь на поверхность воды из подводной лодки можно увидеть берег или надводные корабли.

Перископ. Источник

Ход лучей в перископе.

Зеркала перископа установлены под таким углом, чтобы изображение передавалось сверху вниз наблюдателю через смотровое отверстие.

По принципу устройства перископа можно решить задачу об освещении длинного коридора с помощью одной свечи и нескольких зеркал.

Одна свеча на весь коридор.

Поставив зеркала на таком расстоянии друг от друга, чтобы лучи попадали из одного зеркала в другое, нужно запустить поток света по всему коридору. Конечно, эта задача не практическая, и никто не будет освещать комнаты таким способом, но теоретически это возможно и интересно.

Еще одним интересным примером, где используются свойства зеркал, является красивая легенда об Архимеде. Спасая город Сиракузы от врагов, Архимед велел так отполировать щиты своих воинов, чтобы они блестели, как зеркала.

Зеркало Архимеда. Источник

Изучая свойства отражения, Архимед пришел к выводу, что с помощью зеркала можно сконцентрировать световую энергию солнца так, чтобы произошло воспламенение. Собрав большое число зеркал, и направив солнечные лучи на деревянные корабли противника, сиракузцы сожгли вражеский флот.

Как зажечь зеркалами деревянный корабль. Источник

В современном мире зеркала плоские и сферические (округлой формы) применяются довольно широко:

• домашние зеркала и зеркала больших залов;
• зеркала заднего вида в транспорте;
• прожекторы, фары, фонари;
• микроскопы и телескопы;
• проекторы;
• медицинские устройства (например, лобный рефлектор, стоматологическое зеркало и др.);

И это далеко не полный список применения зеркал в разных отраслях жизни человека.

Линзы. Какими они бывают?

Управлять световыми пучками можно еще с помощью одного изобретения. Это очки – не только помогающие хорошо видеть, вставленные в оправу линзы, а устройства, управляющие светом.

Схематически с использованием геометрических построений линзу можно представить так:

У элементов линзы есть специальные названия:

Тут на картинке

Если с точки зрения геометрии сферические поверхности пересекаются, такая линза называется выпуклой. Края ее много тоньше середины.

Сочетание закругленных поверхностей определяет свойства различных линз. Они по-разному изменяют направления лучей.

Световые лучи дважды преломляются, проходя линзу. Первый раз на входе в линзу, второй раз при выходе из нее. Дальше лучи или пересекаются, или расходятся в разные стороны.

Прохождение лучей сквозь линзы.

У всех линз есть важнейшая характеристика.

Выпуклая линза собирает лучи в одну точку, называемую фокусом линзы (F).

Из вогнутой линзы лучи выходят расходящимся пучком. Но и здесь есть фокус, только мнимый. Он находится перед линзой в точке, где пересекаются продолжения расходящихся лучей. Название «мнимый» фокус получил, потому что пересекаются не сами лучи, а прямые, на которых они располагаются.

Линзы бывают различными. Их свойства зависят от вида образующих поверхностей.

Собирающие:

      1 – двояко-выпуклая;

      2 – плоско-выпуклая;

       3 – вогнуто-выпуклая.

Рассеивающие:

1 – двояко-вогнутая;

   2 – плоско-вогнутая;

   3 – выпукло-вогнутая.

Основной особенностью собирающих линз является то, что расстояние между поверхностями в центре больше, чем по краям. У рассеивающих линз, наоборот, в центре расстояние между поверхностями меньше, чем по краям.

Главное отличие линз.  

Такое строение и определяет ход лучей на выходе из линз (лучи пересекаются или расходятся).

Ход лучей в линзах разного типа.

Геометрия помогает оптике. Изображения, даваемые линзами

При рассмотрении изображений, даваемых линзами, не учитывается преломление внутри линз. Важно, как пойдет свет за линзами. Поэтому используется чертеж, на котором указываются только основные лучи, а сами линзы представлены отрезками со стрелками на концах.

Из каждой точки предмета выходят пучки расходящихся световых лучей. Точек бесконечно много, значит, и количество лучей бесконечно. После преломления за собирающей линзой лучи вновь сходятся в определенных точках. Перед рассеивающей линзой пересекаются линии, продолжающие лучи. Именно эти точки пересечения образуют в совокупности даваемое линзой изображение.

Всю массу лучей построить нереально, поэтому используется следующий геометрический прием:

Пусть предмет АВ (на чертеже красная стрелка) рассматривается сквозь собирающую линзу. Выполняя чертеж, от каждой точки предмета строят два основных луча. 

Основные лучи.

Если бы было возможно провести изо всех точек предмета АВ такие лучи, то после линзы они пересеклись бы на изображении А1В1.

Называют изображения по трем параметрам:

• действительное, если лучи сами пересекаются, мнимое, если пересекаются продолжения лучей;
• прямое, если изображение не переворачивается «к низу головой», перевернутое, если меняется его направленность;
• уменьшенное или увеличенное (сопоставляются размеры полученного изображения и рассматриваемого тела).

Изображения различны, и зависит это от расположения предмета по отношению к фокусам линзы F или двойным фокусам 2F.

В приведенном примере предмет находится дальше двойного фокуса, и поэтому изображение получается действительным перевернутым уменьшенным.

Вот еще несколько примеров построения изображений, даваемых линзами. Для упрощения чертежа пусть предмет стоит на главной оптической оси.

Действительное перевернутое увеличенное изображение дает собирающая линза, когда предмет находится между фокусом и двойным фокусом.

Если предмет поместить в точку фокуса, его изображение будет просто размытым, так как выходящие из линзы лучи пойдут параллельно.

Предмет в точке двойного фокуса – изображение перевернутое исходного размера.

А теперь, как строится изображение в рассеивающей линзе, которая на чертеже – это отрезок с расходящимися стрелками, остальные элементы чертежа остаются прежними.

Изображение образуется там, где пересекаются прямые, содержащие расходящиеся лучи, перед линзой. Это будет мнимое прямое уменьшенное изображение.

Характеристики изображения аналогичны предыдущему случаю. Оно будет мнимым уменьшенным и прямым, не зависимо от расположения предмета перед линзой.

Главные характеристики линзы

На практике используются линзы различных размеров, вогнутые и выпуклые, с маленьким радиусом кривизны и большим. Чаще других линзы встречаются в обыкновенных очках. Интересно то, что очки, хорошо помогающие видеть одному человеку, абсолютно не подходят другому. Почему? Объясняется это явление важнейшими характеристиками линз: фокусным расстоянием и оптической силой.

Различные линзы. Источник

Фокусное расстояние связано с радиусами поверхностей, образующих линзу. Проще говоря, чем более выпуклыми являются поверхности, тем меньше фокусное расстояние. Такие линзы сильнее преломляют лучи и дают большее увеличение. Соответственно линзы с менее выпуклыми поверхностями имеют большее фокусное расстояние, слабее преломляют лучи и дают меньшее увеличение.

Собирающие линзы обладают положительной оптической силой.

Так как у рассеивающих линз фокус мнимый, условно принято считать фокусное расстояние отрицательным и оптическую силу таких линз тоже отрицательной.

В большинстве устройств оптики применяется сразу несколько линз, образующих систему. Общая оптическая сила определяется как сумма оптических сил всех входящих в систему линз.

D = D1 + D2 + D3 + … + Dn

Буквой n обозначено количество использованных линз.

Разнообразие линз беззеркальной камеры. Источник

Глаз. Зрение. Очки

Когда человек надевает очки, оказывается, он создает систему линз, помогающую ему хорошо видеть. Глаз человека или животного – это не просто орган зрения, а оптическая система, созданная природой.

Среди частей глаза есть роговица (передняя часть оболочки глаза), прозрачное тело в виде двояко-выпуклой линзы – хрусталик. За хрусталиком располагается стекловидное тело.

Эти три составляющие элемента образуют оптическую систему глаза.

Сетчатка, расположенная за стекловидным веществом, является экраном для этой системы.

Пройдя через такую систему, световые лучи преобразуются в действительное уменьшенное перевернутое изображение.

Строение глаза.

Человек же получает информацию и другими органами чувств, не только глазами. В результате анализа и корректировки мозгом полученных сведений видит изображение прямым.

Здоровый глаз дает разборчивое изображение прямо на сетчатке. По правилам построения изображений можно сказать, что их характеристики должны быть различными в зависимости от того, где находится рассматриваемый предмет. Так, как же глаз видит при переводе взгляда с близкого предмета на удаленный или наоборот?

Механизм аккомодации.

Взгляд переводится на близкий предмет, мышцы напрягаются, кривизна хрусталика увеличивается, и оптическая сила глаза становится больше.

Так здоровым глазом контролируется видение в различных точках окружающего пространства.

Использовать очки приходится человеку, у которого есть нарушения в оптической системе глаза. Например, это может быть дальнозоркость или близорукость.

С помощью очков глаз получает дополнительные линзы, которые вместе с глазом дают четкое изображение на сетчатке.

Система глаз + очки.

Близорукий глаз дает изображение внутри стекловидного тела перед сетчаткой. Для исправления этого дефекта нужно ослабить оптическую силу глаза, применив рассеивающую линзу.

Наоборот, дальнозоркому глазу нужно увеличение оптической силы, что и делает собирающая линза. Даваемое за сетчаткой изображение переносится на сетчатку.

Итак, близорукий человек носит очки с оптической силой, например, — 0,5 дптр, -2 дптр (рассеивающие линзы). Дальнозорким людям врачи назначают собирающие линзы. Их оптическая сила положительна, например, + 0,5 дптр, + 3 дптр.

Глаз человека

 
Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: глаз как оптическая система.

Глаз — удивительно сложная и совершенная оптическая система, созданная природой. Сейчас мы в общих чертах узнаем, как функционирует человеческий глаз. Впоследствии это позволит нам лучше понять принципы работы оптических приборов; да, кроме того, это интересно и важно само по себе.

Строение глаза

Мы ограничимся рассмотрением лишь самых основных элементов глаза. Они показаны на рис. 1 (правый глаз, вид сверху).

Лучи, идущие от предмета (в данном случае предметом является фигура человека), попадают на роговицу — переднюю прозрачную часть защитной оболочки глаза.

Преломляясь в роговице и проходя сквозь зрачок (отверстие в радужной оболочке глаза), лучи испытывают вторичное преломление в хрусталике.

Хрусталик является собирающей линзой с переменным фокусным расстоянием; он может менять свою кривизну (и тем самым фокусное расстояние) под действием специальной глазной мышцы.

Преломляющая система роговицы и хрусталика формирует на сетчатке изображение предмета. Сетчатка состоит из светочувствительных палочек и колбочек — нервных окончаний зрительного нерва. Падающий свет вызывает раздражение этих нервных окончаний, и зрительный нерв передаёт соответствующие сигналы в мозг. Так в нашем сознании формируются образы предметов — мы видим окружающий мир.

Ещё раз взгляните на рис. 1 и обратите внимание, что изображение разглядываемого предмета на сетчатке — действительное, перевёрнутое и уменьшенное. Так получается потому, что предметы, рассматриваемые глазом без напряжения, расположены за двойным фокусом системы роговица-хрусталик (помните случай для собирающей линзы?).

То, что изображение является действительным, понятно: на сетчатке должны пересекаться сами лучи (а не их продолжения), концентрируя световую энергию и вызывая раздражения палочек и колбочек.

Насчёт того, что изображение является уменьшенным, тоже вопросов не возникает. А каким же ему ещё быть? Диаметр глаза равен примерно 25 мм, а поле нашего зрения попадают предметы куда большего размера. Естественно, глаз отображает их на сетчатке в уменьшенном виде.

Но вот как быть с тем, что изображение на сетчатке является перевёрнутым? Почему же тогда мы видим мир не вверх ногами? Здесь подключается корректирующее действие нашего мозга. Оказывается, кора головного мозга, обрабатывая изображение на сетчатке, переворачивает картинку обратно! Это установленный факт, проверенный экспериментами.

Как мы уже сказали, хрусталик — это собирающая линза с переменным фокусным расстоянием. Но зачем хрусталику менять своё фокусное расстояние?

Аккомодация

Представьте себе, что вы смотрите на приближающегося к вам человека. Вы всё время чётко его видите. Каким образом глазу удаётся это обеспечивать?

Чтобы лучше понять суть вопроса, давайте вспомним формулу линзы:

.

В данном случае — это расстояние от глаза до предмета, — расстояние от хрусталика до сетчатки, — фокусное расстояние оптической системы глаза. Величина является неиз
менной, поскольку это геометрическая характеристика глаза. Следовательно, чтобы формула линзы оставалась справедливой, вместе с расстоянием до разглядываемого предмета должно меняться и фокусное расстояние .

Например, если предмет приближается к глазу, то уменьшается, поэтому и должно
уменьшаться. Для этого глазная мышца деформирует хрусталик, делая его более выпуклым и уменьшая тем самым фокусное расстояние до нужной величины. При удалении предмета, наоборот, кривизна хрусталика уменьшается, а фокусное расстояние возрастает.

Аккомодация глаза совершается бессознательно и очень быстро. Эластичный хрусталик может легко менять свою кривизну в определённых пределах.

Этим естественным пределам деформации хрусталика отвечает
область аккомодации — диапазон расстояний, на которых глаз способен чётко видеть предметы.

Область аккомодации характеризуется своими границами -дальней и ближней точками аккомодации.

Дальняя точка аккомодации (дальняя точка ясного видения) — это точка нахождения предмета, изображение которого на сетчатке получается при расслабленной глазной мышце, т. е. когда хрусталик не деформирован.

Ближняя точка аккомодации (ближняя точка ясного видения) — это точка нахождения предмета, изображение которого на сетчатке получается при наибольшем напряжении глазной мышцы, т. е. при максимально возможной деформации хрусталика.

Дальняя точка аккомодации нормального глаза находится на бесконечности: в ненапряжённом состоянии глаз фокусирует параллельные лучи на сетчатке (рис. 2, слева). Иными словами, фокусное расстояние оптической системы нормального глаза при недеформированном хрусталике равно расстоянию от хрусталика до сетчатки.

Ближняя точка аккомодации нормального глаза расположена на некотором расстоянии от него (рис. 2, справа; хрусталик максимально деформирован). Это расстояние с возрастом увеличивается. Так, у десятилетнего ребёнка см; в возрасте 30 лет см; к 45 годам ближняя точка аккомодации находится уже на расстоянии 20–25 см от глаза.

Теперь мы переходим к простому, но очень важному понятию угла зрения. Оно является ключевым для понимания принципов работы различных оптических приборов.

Угол зрения

Когда мы хотим получше рассмотреть предмет, мы приближаем его к глазам. Чем ближе предмет, тем больше его деталей оказываются различимыми. Почему так получается?

Давайте посмотрим на рис. 3. Пусть стрелка — рассматриваемый предмет, — оптический центр глаза. Проведём лучи и (которые не преломляются) и получим на сетчатке изображение нашего предмета — красную изогнутую стрелочку.

Угол называется углом зрения. Если предмет расположен далеко от глаза, то угол зрения мал, и размер изображения на сетчатке также оказывается малым.

Но если предмет расположить ближе, то угол зрения увеличивается (рис. 4). Соответственно увеличивается и размер изображения на сетчатке. Сравните рис. 3 и рис. 4 — во втором случае изогнутая стрелочка оказывается явно длиннее!

Размер изображения на сетчатке — вот что важно для подробного разглядывания предмета. Сетчатка, напомним, состоит из нервных окончаний зрительного нерва.

Поэтому чем крупнее изображение на сетчатке, тем больше нервных окончаний раздражается идущими от предмета световыми лучами, тем больший поток информации о предмете направляется по зрительному нерву в мозг — и, следовательно, тем больше подробностей мы различаем, тем лучше мы видим предмет!

Вот почему мы одинаково плохо видим как мелкие объекты, пусть и находящиеся рядом, так и крупные объекты, но расположенные далеко. В обоих случаях угол зрения мал, и на сетчатке раздражается небольшое число нервных окончаний.

Известно, кстати, что если угол зрения меньше одной угловой минуты (1/60 градуса), то раздражается лишь одно нервное окончание. В этом случае мы воспринимаем объект просто как точку, лишённую деталей.

Расстояние наилучшего зрения

Итак, приближая предмет, мы увеличиваем угол зрения и различаем больше деталей. Казалось бы, оптимального качества видения мы достигнем, если расположим предмет максимально близко к глазу — в ближней точке аккомодации (в среднем это 10–15 см от глаза).

Однако мы так не поступаем. Например, читая книгу, мы держим её на расстоянии примерно 25 см. Почему же мы останавливаемся на этом расстоянии, хотя ещё имеется ресурс дальнейшего увеличения угла зрения?

Дело в том, что при достаточно близком расположении предмета хрусталик чрезмерно деформируется. Конечно, глаз ещё способен чётко видеть предмет, но при этом быстро утомляется, и мы испытываем неприятное напряжение.

Величина см называется расстоянием наилучшего зрения для нормального глаза. При таком расстоянии достигается компромисс: угол зрения уже достаточно велик, и в то же время глаз не утомляется ввиду не слишком большой деформации хрусталика. Поэтому с расстояния наилучшего зрения мы можем полноценно созерцать предмет в течении весьма долгого времени.

Близорукость

Напомним, что фокусное расстояние нормального глаза в расслабленном состоянии равно расстоянию от оптического центра до сетчатки. Нормальный глаз фокусирует параллельные лучи на сетчатке и поэтому может чётко видеть удалённые предметы, не испытывая напряжения.

Близорукость — это дефект зрения, при котором фокусное расстояние расслабленного глаза меньше расстояния от оптического центра до сетчатки. Близорукий глаз фокусирует параллельные лучи перед сетчаткой, и от этого изображения удалённых объектов оказываются размытыми (рис. 5; хрусталик не изображаем).

Потеря чёткости изображения наступает, когда предмет находится дальше определённого расстояния. Это расстояние соответствует дальней точке аккомодации близорукого глаза. Таким образом, если у человека с нормальным зрением дальняя точка аккомодации находится на бесконечности, то у близорукого человека дальняя точка аккомодации расположена на конечном расстоянии перед ним.

Соответственно, ближняя точка аккомодации у близорукого глаза находится ближе, чем у нормального.

Расстояние наилучшего зрения для близорукого человека меньше 25 см. Близорукость корректируется с помощью очков с рассеивающими линзами.

Проходя через рассеивающую линзу, параллельный пучок света становится расходящимся, в результате чего изображение бесконечно удалённой точки отодвигается на сетчатку (рис. 6).

Если при этом мысленно продолжить расходящиеся лучи, попадающие в глаз, то они соберутся в дальней точке аккомодации .

Таким образом, близорукий глаз, вооружённый подходящими очками, воспринимает параллельный пучок света как исходящий из дальней точки аккомодации. Вот почему близорукий человек в очках может отчётливо рассматривать удалённые предметы без напряжения в глазах. Из рис. 6 мы видим также, что фокусное расстояние подходящей линзы равно расстоянию от глаза до дальней точки аккомодации.

Дальнозоркость

Дальнозоркость — это дефект зрения, при котором фокусное расстояние расслабленного глаза больше расстояния от оптического центра до сетчатки.

Дальнозоркий глаз фокусирует параллельные лучи за сетчаткой, отчего изображения удалённых объектов оказываются размытыми (рис. 7).

На сетчатке же фокусируется сходящийся пучок лучей.

Поэтому дальняя точка аккомодации дальнозоркого глаза оказывается мнимой: в ней пересекаются мысленные продолжения лучей сходящегося пучка, попадающего на глаз (мы увидим это ниже на рис. 8).

Ближняя точка аккомодации у дальнозоркого глаза расположена дальше, чем у нормального.Расстояние наилучшего зрения для дальнозоркого человека больше 25 см.

Дальнозоркость корректируется с помощью очков с собирающими линзами. После прохождения собирающей линзы параллельный пучок света становится сходящимся и затем фокусируется на сетчатке (рис. 8).

Параллельные лучи после преломления в линзе идут так, что продолжения преломлённых лучей пересекаются в дальней точке аккомодации . Поэтому дальнозоркий человек, вооружённый подходящими очками, будет отчётливо и без напряжения рассматривать удалённые предметы. Мы также видим из рис. 8, что фокусное расстояние подходящей линзы равно расстоянию от глаза до мнимой дальней точки аккомодации.

Виды очков для зрения: классификация, требования, стекла

Существует множество вариантов очков, предназначенных для разнообразных целей. Коррекция плохого зрения, защита от внешнего воздействия. Эффективность их действия напрямую зависит от правильности выбора, качества изготовления. Перед приобретением очков необходима консультация офтальмолога.

Классификационные особенности

Варианты исполнения оптических аксессуаров:

1. Основные виды очков для зрения – используются для улучшения при необходимости просмотра или работы. К ним относят: компьютер, с целью управления автомобилем, непрерывное ношение, чтение. Подбор оптики проходит по принципу имеющихся проблем с остротой зрения.
2. Корректирующие – необходимы для редактирования аномалий преломления: расстройство адаптации, исправление дефектов мышц органов зрения.
3. Солнцезащитные – используются для предотвращения негативного влияния ультрафиолетового излучения. Специалисты выделяют два основных вида – с цветными стеклами или с пластиковыми линзами. Последние считаются более безопасными, особенно при активном отдыхе.
4. Спортивные – исполняются с целью защиты и корректировки зрения: плавание, дайвинг, лыжи, охота. Очки изготавливаются с диоптриями или без них, основой линз является поликарбонат.
5. Защитные – для предотвращения механических повреждений, светового, химического и термического поражения, защиты от влаги, пыли, ветра. Некоторые из них используются на металлургическом и стеклодувном производстве, на лесопилках и прочих опасных для зрения предприятиях. Линзы и оправы изготавливаются из пластика, менее подверженного внешним влияниям.

Отдельно выделяют перфорированный вариант очков – изготовитель утверждает, что они позволяют расслаблять уставшие глаза, предотвращают дальнейшее падение зрения.

Варианты стекол в очках

Технологии привели к усовершенствованию очковых линз – на смену классическому решению из стекла пришли изделия с пластиком. Последние вариации отличаются легкостью, прочностью, могут совмещать в себе как защиту от солнечных лучей, так и решение трудностей плохого зрения.

Специалисты подразделяют линзы для очков:

На поликарбонатный вариант — отличается тонкостью и прочностью, повышенной ударопрочностью по сравнению со стандартными пластиковыми линзами. Данный тип широко используется для изготовления очков для профессиональных спортсменов, детей и взрослых. Параллельно они защищают от воздействия УФ-лучей.

Линзы Trivex — выполняются из новейшего пластика, подобны поликарбонатным линзам. По уровню исправления зрения для определенных подгрупп пациентов признаны лучшими.

С повышенным показателем преломления – необходимы людям, которым не требуется сильная корректировка зрения. Линзы в этих очках отличаются тонкостью и меньшими показателями искривления. Отсутствие массивности и тонкие края позволяют их использовать в утонченной оправе.

Линзы отличаются косметическими свойствами – они меньше искажают реальный размер глаз, в отличие от обыкновенных: очки для близорукости их уменьшают, для дальнозоркости – увеличивают. Высокоиндексный тип линз сохраняет натуральные габариты органов зрения.

Асферический – у линз отмечается разный уровень кривизны, позволяющий изготавливать их более ровными, с минимальной толщиной. Используются для высокого уровня миопии и пресбиопии.

Утонченность и привлекательность линз позволяет их использовать для любой оправы. Асферические линзы используются для производства очков против близорукости, астигматизма, дальнозоркости, пресбиопии.

Фотохромный — производятся из пластика, стекла. В основе «хамелеонов» синтетические покрытия или специализированные компоненты, от которых зависит скорость изменения цвета линз. В темном помещении они быстро возвращаются к исходному цвету, а на свету темнеют под влиянием ультрафиолета.

Популярность очков с фотохромными линзами объясняется их удобством для пациентов с нарушенной остротой зрения – кроме корректирующих свойств они защищают глаза от солнечного света, создавая удобную для них степень затемнения.

Поляризованный — очковые линзы избавляют от проблемы отблесков – от гладких поверхностей, воды. При помощи таких очков снижается агрессивное влияние ультрафиолетового излучения, их используют во время управления автомобилем или при занятиях спортом. Поляризованные очковые линзы понижают уровень утомления органов зрения.

Варианты моделей

Модель линз подбирается в соответствии с имеющимися трудностями со зрением:

• вогнутые, искривленные в сторону глаза, применяются для исправления близорукости;
• выпуклые, с искривлением наружу, используются для коррекции дальнозоркости;
• цилиндрические – необходимы для решения проблемы астигматизма, провоцируемого изменением формы роговицы.

При сочетании нескольких вариантов нарушения зрения применяются очковые линзы с мультифокальным типом. В них включены два или более видов коррекции зрения. В раннем исполнении таких очков на них наносилась линия, делящая их на два фрагмента. В сегодняшнем производстве аксессуары не только соответствуют основным медицинским целям, но и имеют интересный внешний вид.

Мультифокальные линзы исполняются в нескольких вариантах:

Бифокального — относятся к распространенным видам таких очков, с делением стекла на равные части. При помощи таких очков пациент использует верхний участок для рассматривания предметов, находящихся вдали, нижний – для рядом расположенных вещей.

Назначаются бифокальные линзы пациентам после 40 лет, страдающим от пресбиопии – изменений в остроте зрения, возникающих при старении.

Трифокального — на поверхности расположены три независимые зоны: для дали, близи и среднего расстояния. Такой вариант очков изготавливается только по назначению офтальмолога, с учетом профессиональных обязанностей или жизни пациента.

Современного — отличаются большим количеством достоинств перед двумя вышеуказанными вариантами линз. С их помощью владелец может рассматривать предметы на различных дистанциях, а не только определенных, двух или трех. Отсутствие линий на поверхности позволяет свободно изменять степень фокусирования, переходить с одного интервала на второй.

Отличием прогрессивных линз является отсутствие резких переходов – зрительная сила изменяется поэтапно, с близким к реальности переходом от дальних предметов к близко располагающимся. Границы сегментов также не определяются визуально, такие очки по внешнему виду напоминают классические, монофокальные.

Переменная фокусировка – инновационная разработка, превосходящая по технологии все предыдущие линзы. Очки легко настраиваются на любую силу, требующуюся для выполнения повседневных задач.

Изготовление

Увеличение количества оправ для очков произошло с появлением нового типа синтетичных пластмасс, разнообразных металлов. Стандартные аксессуары имеют металлическую, пластиковую основу, новинки включают в свой состав дерево или костные ткани животных.

Оправа может украшаться драгоценными или полудрагоценными вставками из камней. Повышенная прочность достигается за счет поликарбонатной основы. При возникновении аллергических реакций в основе оправы для очков используется сталь, неподвергающаяся коррозии. Указанные материалы позволяют снизить вероятность образования контактного дерматита.

Для предотвращения случайных повреждений в качестве основы для оправы используются гибкие материалы.

Популярность приобрели специализированные силиконовые вставки для носовых и заушных частей, предотвращающие сползание очков, обеспечивающие их фиксацию. Прозрачность вставок делает их практически незаметными.

Разновидности покрытий

Существует большое количество специализированных покрытий, используемых для очковых линз. В разнообразии выделяют следующие варианты:

• антибликовый – позволяет снизить яркость и диапазон блеска около световых источников;
• устойчивый к внешним повреждениям — линзы меньше подвержены царапинам;
• защитный – позволяет защитить органы зрения от неблагоприятного воздействия определенного спектра ультрафиолетового излучения;
• тонированный – нанесение покрытия дает разное цветовое оформление линз в очках;
• зеркальный – не обладает никакими свойствами, кроме косметического эффекта;
• водоотталкивающий – позволяет использовать очки при дожде, предотвращает сцепление капель на поверхности линз.

Разнообразие покрытий позволяет подобрать наиболее подходящий вариант для пациентов в любое время года, при всех типах освещения, при определенных погодных условиях.

Требования при выборе очков

Правильный подбор аксессуаров позволит решить большинство имеющихся проблем со зрением:

1. Перед приобретением готовых изделий, выполненных под заказ необходима предварительная консультация офтальмолога. Доктор проверит качество зрения, подберет очки, наиболее подходящие по основным нарушениям, посоветует определенный вариант модели – с пластиковыми или стеклянными линзами.
2. Широкая оправа необходима для бифокального или прогрессивного типа линз, чтобы в ней можно разместить различные диоптрические зоны. Во всех других вариантах оправа подбирается по личным предпочтениям пациента.
3. Замена привычных приспособлений на очки, обладающие более слабой или сильной оптической силой, уровень четкости зрения может ухудшаться. Особенность не связана с ошибочным назначением офтальмолога. Подобные эффекты возникают в периоде привыкания к новым очкам, нарушения самопроизвольно исчезают в течение одной недели.
4. Солнцезащитные очки отличаются не только вариантом исполнения, но и разной степенью защиты от прямых солнечных лучей. В стандартных моделях отсутствует диоптрическая сила, исключением является специализированная оптика с диоптриями.
5. При необходимости использования очков в экстремальных или нестандартных ситуациях пациенты должны обращать внимание на класс светопоглощения очков.

Офтальмологи рекомендуют внимательно отнестись к требованиям по удобству – очки не должны пережимать спинку носа, ушные раковины, скользить при поворотах головы. При правильном выборе оптика не вызывает чрезмерной усталости после ее ношения, приступов головной боли, раздражения из-за присутствия постороннего предмета.

Два сюрприза с очками

Вот что будет, если ударить по стеклянным очкам молотком, но про это позже Чуть больше полугода назад меня вдруг пробило на хорошие очки. Я начал задавать одинаковые тупые вопросы и получать разные ответы.

Кого о чём не спросишь — их технология лучшая в мире. Правда, после слов «обоснуйте, пожалуйста», начинаются проблемы с пруфами. В итоге дорога приключений привела меня довольно далеко. Значит, два важных момента.

Первый: оказывается, надо делать полную коррекцию, частичная — в большинстве случаев зло. Доказательство «в Европе уже давно так не делают» меня не устроило, поэтому пришлось копать исследования.

Второй момент — долбанный светофильтр «для компьютера», отсекающий синий, всё же нужен. Но только, как мне кажется, не для компьютера. Тоже нашлись результаты, но на животных.

Полная или частичная коррекция

В нашей истории предполагалось, что если у вас -3, а носите вы очки -2,5, то глаза будут всеми силами стараться исправить миопию. И она как минимум не будет прогрессировать. Мнение очень распространённое — я последние 16 лет носил очки именно по этому принципу.

Если задать вопрос «а почему», то дальше вскрывается интересное. Оказывается, есть базовое исследование на землеройках и цыплятах. Его не проверяли на людях. И на основе него начали делать такие штуки с очками по всему миру. Цыплята — Schaeffel et al., 1988, F. Schaeffel, A. Glasser, H.C. Howland.

Чуть позже, аж в 2001 году дядька О’Лири задался вопросом, а работает ли это на людях. Вот его исследование, ставшее отправной точкой для других подобных. Колупаемся дальше, находим обзорный материал в New Scientist (с графиками), 2002.

В России его повторили в 2010-м, 62 школьника (до конца исследования дошли 48 школьников):

«Скорость прогрессии для двух экспериментальных групп, выраженная в диоптриях за год, составила 0,55 D/год для группы с полной коррекцией и 0,66 D/год для группы с недокоррекцией. Эти значения выше, чем результаты, полученные Chung, Mohidin и O’Leary (10), которые составили 0,38 D/год и 0,5 D/год для групп с полной коррекцией и недокоррекцией, соответственно»

«Наши результаты выявили тенденцию, подтверждающую уже установленный факт, что недокоррекция миопии на начальной стадии не является успешным терапевтическим методом профилактики миопии, и что для коррекции миопии следует применять полную коррекцию».

Точку пока поставил Минаев в «Вестнике оптометрии» в выпуске №1 за 2011-й год. Он сводит кучу исследований и показывает, что китайцы делали с разными новыми формами линз. Результат — недокоррекция не нужна. Рядом в том же номере Жан-Пьер Лагасье рассказывает примерно то же самое по результатам Канады. Меня снабдили ксерокопиями этих журналов — вопреки двадцать первому веку, подобные вещи ещё выходят в бумаге. Потому что кто-то из копирастов очень жадный и до сих пор жив. Но к делу. Главный вопрос — чем грозит недокоррекция. Мой источник, Ульяна Дядина, врач Никона, сказала, что долгая недокоррекция вызывает проблемы с аккомодацией. Вплоть до скрытого косоглазия. Поэтому дальше мы потратили почти полчаса на то, чтобы понять, насколько я пострадал. Оказалось, довольно неприятно. Результат — вместо очков с ровной коррекцией она предложила сделать хитрую версию прогрессивных — по центру полная коррекция, к краям она снижается, чтобы глаза аккомодировали. Предполагалось, что мне это поможет при работе с компьютером, раз уж он вблизи. Про результат расскажу чуть ниже. Он, зараза, противоречивый.

Из чего сделаны очки

Вообще-то одним из триггеров покупки было то, что я хотел поликарбонатные линзы. На мне однажды разрубили очки катаной, и часть стекла засыпалась в глаз. В итоге мне сделали нифига не поликарбонат, а другой пластик, название которого они не сдали даже после трёх запросов.

С очками дали две демо-линзы из того же пластика, и я провёл небольшой краш-тест. Сначала немного посверлил. Полезла сплавленная в кластеры стружка: похоже, я больше нагревал пластик и вычёрпывал его из дырки. Заусенца по центру дырки застыла и осталась стоять, оторвать её не удалось.

Вдарил молотком: Образовались крупные фрагменты, причём края у них тупые, можно смело водить пальцем, ничего не будет. Никаких мелких деталей (то, что видно на кадре — это стружка из предыдущего опыта).

Вот такой скол после первого удара: Следующим опытом пошли мои очки, которые мне делали в Астрахани сразу после одной из драк, в которой героически погибли предыдущие. Я понял, как хорошо, что мне сначала попали по скуле, и они слетели.

Потому что в опыте я стукнул по ним молотком и просто офигел от дождя стеклянного мелкого крошева. Хорошо хоть, ума хватило бить в пакете: Каждый фрагмент тут острый, а самих фрагментов после удара явно больше пары сотен. Кажется, теперь я доверяю пластику.