Поглощение и Пропускание излучения глазными средами

Для выбора оптимального и безопасного для глаза светового излучения, используемого в различных приборах, а также лазерного излучения для лечения глазных заболеваний необходимо знать характеристики поглощения глазных сред. Отдельными средами глаза поглощение света осуществляется в разной степени в зависимости от длины волны падающего излучения. На рис. 11 приведены кривые спектрального поглощения различными средами глаза человека [2].

Рис. 11 – Спектральное поглощение различными средами глаза человека:

Суммарная кривая поглощения прозрачными оптическими средами глаза представлена на рис. 12. (Кривые на рис. 11 и 12 изображены с разрывом в видимой области спектра, поскольку поглощение оптическими средами глаза в этой области мало).

Рис. 12 – Суммарное поглощение прозрачными оптическими средами глаза

При значительной интенсивности световое излучение может оказывать вредное влияние на глаз и тем большее, чем больше поглощение данного участка излучения в этой части глаза.

К воздействию ультрафиолетовой части спектра более всего чувствительна роговица и хрусталик, к ближней инфракрасной части – хрусталик и водянистая влага. Ткани роговицы поглощают излучение с длиной волны менее 0,35 мкм и более 1,5 мкм. Интенсивное поглощение оптического излучения хрусталиком происходит в ближайшей ультрафиолетовой области спектра и в диапазоне от 0,9 до 1,4 мкм. Стекловидное тело прозрачно в видимой области спектра и поглощает в основном в инфракрасной области от 0,86 до 1,35 мкм [2].

Из рис.12 видно, что оптические среды глаза, поглощая часть падающего света в соответствии со своими спектральными характеристиками, значительно ослабляют падающее излучение, и сетчатки достигают в основном лучи видимой и ближней инфракрасной области спектра.

Оболочки и структурные элементы сетчатки также по-разному взаимодействуют с лучами различных длин волн. Пигментный эпителий и хориодея, например, поглощают более 70% синезеленого излучения, а также достаточно эффективно красное (около 50%), что видно из рис.13.

Рис. 13 – Спектральное поглощение в пигментном эпителии сетчатки и хориодее глаза человека

Сосуды сетчатки, содержащие гемоглобин, более всего поглощают лучи желто-зеленой части спектра с длиной волны 0,50 – 0,58 мкм и почти полностью отражают красное излучение. Нервные окончания в макулярной области интенсивно поглощают лучи сине-зеленого излучения. В видимой области спектра глазные среды достаточно прозрачные – до сетчатки доходит около 80% видимого излучения. Рис. 14 наглядно иллюстрирует спектральный диапазон светового излучения, прошедшего через глазные среды и достигающего сетчатки.

Рис. 14 – Пропускание светового излучения глазными средами

Коллагеновые волокна, из которых состоят роговичные пластинки, обеспечивающие ее прозрачность, обладают двойным лучепреломлением. С возрастом и при различных заболеваниях поляризация роговицы уменьшается. В хрусталике двойное лучепреломление, напротив, появляется только при его помутнении. В норме двойным лучепреломлением обладает также сетчатка. Это используется как при исследовании функции зрения, так и при осмотре структуры глазного дна.