隐形眼镜背后的科学

avatar 2019年7月31日16:48:22 评论 69
摘要

视力问题是由角膜上的屈光问题引起的。隐形眼镜有助于纠正光线聚焦在视网膜上的方式,并有助于恢复视力清晰度。本文通过回顾视力背后的科学和隐形眼镜等矫正工具,深入了解隐形眼镜的工作原理。

眼睛的解剖

尽管它的体积大小,但是眼睛是一个复杂的器官,在日常生活中起着至关重要的作用。眼睛的最外层即巩膜有助于眼睛保持其形状。附着在巩膜上的眼外肌可以使眼睛移动。巩膜的前部是角膜所在的位置。角膜是光线通过的地方,使眼睛能够看到。

隐形眼镜背后的科学

向眼睛供血的血管包含在脉络膜中,脉络膜还包含睫状体和虹膜。虹膜是一个可调节的光圈,环绕着瞳孔。可以改变瞳孔的大小以允许更少的光进入眼睛,并且实现这一点的机制是括约肌。

眼睛的最内层是视网膜,其包含视杆细胞和视锥细胞,可在低光,色觉和细节中实现视觉。黄斑位于眼睛后部。黄斑在看细节方面发挥作用。

光感和视觉

当光线通过角膜进入眼睛时,视觉背后的化学反应就开始了。光线通过房水,晶状体和玻璃体液,直到它到达视网膜。

视网膜是眼睛中的光敏区域。当光照射到视杆细胞和视锥细胞时,会发生一系列复杂的化学反应,包括激活的视紫红质。这些化学物质的作用是在视神经中产生电脉冲,这些脉冲被传递到大脑并由人体验为光。

聚焦机制如何运作

眼睛中的聚焦机构借助于位于视网膜和瞳孔之间的透镜工作。如上所述,视网膜对光照射到眼睛并将信息传递到大脑。

当眼睛固定在某物上时,图像尺寸减小以适合视网膜,并且光聚集在一起在视网膜上相遇。晶状体与角膜相互配合,将图像聚焦在视网膜上,用于眼睛的聚焦机制。

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眼睛问题和纠正措施

在正常视力中,光进入角膜以聚焦到眼睛后部的视网膜上的单个点。当眼睛没有正确聚焦时就会出现视力问题。这可能是由于晶状体或角膜表面的曲率造成的。或者,晶状体可能无法调整其曲线以匹配图像,或者角膜可能形状不规则。

最常见的视力问题是近视或近视散光,远视或远视散光。这些问题通常可以通过矫正隐形眼镜来纠正。

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  1. 近视。 当眼球太长时会发生近视,导致光线聚焦在视网膜前方。患有近视的人可以近距离观察,但他们的远视力很差。
  2. 远视。 远视也被称为远视。当眼球很短时会发生这种情况。当发生这种情况时,光线会聚焦在视网膜后面,因此个体在看到近距离时会有问题,尽管他们的远视力很好。
  3. 散光。 散光是由不规则形状的角膜引起的,导致光在几个不同的点聚焦。这导致视力失真。散光需要矫正复曲面镜片。复曲面镜片具有不同的角度曲率,其根据个体而变化。镜片中的成角度曲率和不同程度的厚度允许两种能力在必要时矫正视力。
  4. 老花眼。老花眼意味着个体在从近焦点聚焦到远焦点时存在问题,这是老年人常见的问题。双焦点镜片用于纠正这种类型的眼睛问题。

隐形眼镜如何矫正视力

隐形眼镜通过类似于棱镜捕获和偏转光的机制工作。穿过棱镜的光线弯曲并折射。镜片可以被认为是两个圆形的关节棱镜,折射光以矫正视力。

用于矫正近视的减去镜片在外边缘上具有最厚的部分并且在中间具有最薄的部分,使得光从镜片的中间散开。Plus镜片用于矫正远视,并且镜片中间最厚的部分可以将光线向中心弯曲。矫正镜片或隐形眼镜可用于矫正不同类型的视力问题,包括由遗传,损伤或老年引起的视力问题。

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隐形眼镜的类型

在早期,隐形眼镜由称为聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)的硬塑料材料制成。PMMA与用于制造有机玻璃的物质相同,并且由于它不吸水,PMMA隐形眼镜往往会对佩戴者造成刺激和不适。

今天使用的柔软镜片柔韧,舒适,易于清洁。它们是亲水的,这意味着它们吸收水分并使氧气流入眼睛。这允许佩戴者在没有刺激的情况下长时间保持它们。

目前使用的是几种不同类型的软性隐形眼镜。例如,日常佩戴的镜片在睡觉前被移除。延长佩戴镜片可以佩戴数天甚至数周而无需移除。一次性镜片是几天或几周后丢弃的镜片。

其他类型的接触包括彩色和化妆镜片,其可以改变眼睛的颜色和外观。佩戴防紫外线镜片等特殊镜片,以保护眼睛免受紫外线伤害。角膜塑形镜片被佩戴以暂时重塑角膜,使得佩戴者在取下角膜后可以在没有镜片的情况下看到一段固定的时间。

20/20愿景

术语“20/20视力”用于指正常视力。这在技术上意味着个人可以在距离一个人眼睛20英尺的视力表上看到某些字母。有些20/20视觉的人应该能够看到的字母通常是那些从底部开始的第四行。在验光师的测试室中,镜子用于模拟眼睛测试期间的距离。

自20世纪50年代以来,与隐形眼镜制造相关的技术经历了革命性的变化。软镜片由日本的Kyoichi Tanaka于1964年发明。隐形眼镜于1971年在市场上销售,1982年制造一次性镜片。2010年,发布了旨在阻止近视发展的镜片,今天的各种日用一次性镜片继续扩大。对于依赖隐形眼镜矫正视力的人来说,选择范围继续扩大。

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