மனித விழி (The eye)

மனித விழி (The eye)

மனித உயிர்களுக்குக் கடவுளால் வழங்கப்பட்ட இயற்கை ஒளியியல் கருவி விழிகளாகும். மனித விழியின் அமைப்பு மற்றும் அதன் வேலை செய்யும் முறை போன்றவை பத்தாம் வகுப்பு அறிவியல் பாடப்புத்தகத்தில் அலகு 2. ஒளியியலில் தரப்பட்டுள்ளன. விழிலென்ஸ் சுருங்கி விரியும் தன்மையை பெற்றிருப்பதால் விழிலென்சின் குவியத் தொலைவை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு விழியினால் மாற்றியமைக்க இயலும். விழிகள் முழு தளர்வு நிலையில் உள்ளபோது, அவற்றின் குவியத்தொலைவு பெருமமாகும். விழிகளைச் சுருக்கிப் பொருள்களைப் பார்க்கும்போது, அவற்றின் குவியத் தொலைவு சிறுமமாகும். தெளிவாகப் பொருள்களைக் காண, பொருளின் பிம்பம் விழித்திரையின் மீது (retina) சரியாக விழவேண்டும். வயது வந்தவர் ஒருவரின் விழியின் விட்டம் கிட்டத்தட்ட 2.5 cm. அதாவது, இது பிம்பத்தின் தொலைவு. வேறுவகையில் கூற வேண்டுமெனில் இந்த நபருக்கு விழிலென்சுக்கும், விழித்திரைக்கும் இடையே உள்ள தொலைவு 2.5 cm ஆகும். விழியில் சுரக்கும் இரண்டு ஒளிபுகும் திரவங்களான அக்குவஸ் திரவம் மற்றும் விட்ரஸ் திரவம் போன்றவற்றின் ஒளிவிலகல் எண்களைக் கருத்தில் கொள்ளாமல், விழியின் ஒளியியல் செயல்பாட்டைப் பற்றி இங்கு நாம் படிக்கலாம். சாதாரண பார்வை கொண்ட ஒருவரால், ஈரில்லாத் தொலைவில் வைக்கப்பட்டுள்ள பொருளைப் பெருமக் குவியத் தொலைவுடன் (f_max) சிரமமின்றி விழியின் மூலம் காண இயலும். இது படம் 6.93 (அ) வில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இதேபோன்று 25 cm தொலைவில் வைக்கப்பட்டுள்ள பொருளைச் சிறுமக் குவியத் தொலைவுடன் (f_max) விழியினைச் சுருக்கிக் காண இயலும். இது படம் 6.93(ஆ) வில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

படம் 6.93 சாதாரண விழியின் குவியமாக்கல்

மனிதவிழியின் பெருமக் குவியத்தொலைவு (f_mac) மற்றும் சிறுமக்குவியத் தொலைவிற்கான (f_msx) சமன்பாட்டை பின்வருமாறு வருவிக்கலாம். லென்ஸ் சமன்பாட்டிலிருந்து,

பொருள் ஈரில்லாத் தொலைவில் உள்ள போது, u = - ∞, , மற்றும் v = 2.5 cm (விழி லென்சுக்கும் விழித்திரைக்கும் இடையே உள்ள தொலைவு). பெருமக் குவியத்தொலைவுடன் (f_min) சிரமமின்றி விழியினால் பொருளைக் காணும் நிலையில்

படம் 6.94 கிட்டப்பார்வை குறைபாடுடைய விழி மற்றும் அதனைச் சரிசெய்யும் முறை

பொருள் அண்மைப் புள்ளியில் உள்ள போது, u = -25 cm, மற்றும் v = 2.5 cm (விழி லென்சுக்கும் விழித்திரைக்கும் இடையே உள்ள தொலைவு). சிறுமக்குவியத் தொலைவுடன் f_max. விழியினைச் சுருக்கி பொருளைக் காணும் நிலையில்.

f_{max -} f_max. =0.23cm விழிலென்சின் குவியத் தொலைவில் ஏற்படும் இச்சிறிய வேறுபாட்டினால் ஈரில்லாத் தொலைவிலிருந்து அண்மை நிலைப்புள்ளிவரை பொருள்களை நம்மால் காணமுடிகிறது. தற்போது, நாம் பார்வையில் ஏற்படும் சில பொதுவான குறைபாடுகளைப் பற்றிப் படிக்கலாம்.

1. கிட்டப்பார்வை (myopia)

கிட்டப்பார்வை குறைபாட்டினால் பாதிக்கப்பட்ட நபரினால் தொலைவில் உள்ள பொருளைத் தெளிவாகக் காண இயலாது, இக்குறைபாட்டிற்கான காரணம் இயல்பு நிலையைவிட விழிலென்சின் தடிமன் அதிகரித்து அதன்காரணமாக விழிலென்சின் குவியத்தொலைவு மிகவும் குறைந்துவிடுவதாகும் அல்லது விழிக் கோளத்தின் விட்டம் இயல்பு நிலையைவிட அதிகமாக இருப்பதாகும். இவ்வகை குறைபாட்டினால் பாதிக்கப்பட்ட நபர்களினால் அவர்களின் கண்களைத் தேவைக்கு அதிகமாக தளர்வடையச் செய்ய இயலாது. லென்ஸ்க ளைப் பயன்படுத்தி இக்குறைபாட்டினைச் சரிசெய்யமுடியும்.

படம் 6.94 (அ) வில் காட்டியுள்ளவாறு தொலைவில் உள்ள பொருளிலிருந்து வரும் இணைகதிர்கள், விழித்திரையை அடையும் முன்பே குவிக்கப்படுகின்றன. ஆனால் அருகே உள்ள பொருள்களை இவர்களால் நன்கு காண முடியும். படம் 6.94 (ஆ) வில் உள்ளவாறு கிட்டப்பார்வை குறைபாடுடைய நபரால் பார்க்கப்படும் பெருமத் தொலைவு x என்க. சரிசெய்யும் லென்சைக் கொண்டு ஈரில்லாத் தொலைவில் உள்ள பொருளின் மாயபிம்பத்தை x புள்ளியில் ஏற்படுத்தி இக்குறைபாட்டைச் சரிசெய்யலாம். இது படம் 6.94 (இ) யில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

லென்ஸ் சமன்பாட்டினைக் கொண்டு கிட்டப்பார்வை குறைபாட்டைச் சரிசெய்யும் லென்சின் குவியத் தொலைவைக் கணக்கிடலாம்.

இங்கு  u = -∞ v= -x. இம்மதிப்புகளை லென்ஸ் சமன்பாட்டில் பிரதியிடும்போது,

சரி செய்யும் லென்சின் குவியத்தொலைவு ,

மேற்கண்ட சமன்பாட்டிலுள்ள எதிர்குறி, பயன்படுத்தும் லென்ஸ் ஒரு குழிலென்ஸ் என்பதைக் காட்டுகிறது. அடிப்படையில் குழிலென்ஸ் உதவியின்றி விழித்திரைக்கு முன்பாக குவிந்த இணைகதிர்களை, இந்தக் குழிலென்ஸ் விரிகதிர்களாக மாற்றி விழித்திரையில் குவியமடையச் செய்கிறது. எனவே, கிட்டப்பார்வை குறைபாடு உள்ள நபரினால் குழிலென்ஸ் உதவியுடன் தொலைவில் உள்ள பொருளையும் காணமுடிகிறது.

2. தூரப்பார்வை (hypermetropia)

தூரப்பார்வை குறைபாடுடைய நபரினால் விழிக்கு அருகே உள்ள பொருள்களைத் தெளிவாகக் காண இயலாது. தூரப் பார்வை குறைபாடுடைய நபர்களின் விழிலென்ஸ் இயல்பைவிட மெல்லியதாகக் காணப்படும். இதன் காரணமாக விழிலென்சின் குவியத்தொலைவு மிக அதிகமாக

படம் 6.95 தூரப்பார்வை குறைபாடுடைய விழி மற்றும் அதனை நீக்கும் முறை

இருக்கும் அல்லது இயல்பைவிட விழிக்கோளம் சுருங்கி விடுவதினாலும் இக்குறைபாடு ஏற்படும். இக்குறைபாடுடைய நபர்களின் தெளிவுறு காட்சியின் மீச்சிறு தொலைவு (Least Distance for Clear vision) 25 cm விட அதிகமாக இருக்கும். எனவே, இவர்கள், பொருள்களைக் கண்களிலிருந்து தூரமாக வைத்து சிரமத்துடன் பார்க்க வேண்டியுள்ளது. எனவே படிப்பது மற்றும் சிறிய பொருள்களைக் கையில் எடுத்துப் பார்ப்பது போன்ற செயல்களை இவர்களால் எளிதாகச் செய்ய இயலாது. வயது மூப்பு காரணமாக ஏற்படும் இவ்வகை குறைபாட்டிற்கு வெள்ளெழுத்து (Presbyopia) என்று பெயர். ஏனெனில், வயதானவர்களால் விழியைச் சுருக்கி விழிலென்சின் குவியத் தொலைவை குறைக்க இயலாது.

அண்மைப் புள்ளியிலுள்ள பொருளிலிருந்து வரும் ஒளிக்கதிர்கள் விழித்திரைக்கு பின்புறமாகக் குவியமடைவது படம் 6.95 (அ) வில் காட்டப்பட்டுள்ளது. ஆனால், இக்குறைபாடுடைய நபர்களினால் 25 cm க்கும் அதிகமான தொலைவில் உள்ள பொருள்களைக் காண இயலும்.

தூரப்பார்வை குறைபாடுடைய நபரின் விழியிலிருந்து நாம் கருதும்புள்ளியின் குறைந்த பட்சத் தொலைவை y என்க. இத்தொலைவிற்கு அப்பால் உள்ள பொருள்களை குறைபாடுடைய நபரினால் பார்க்க முடியும். இது படம் 6.95 (அ) வில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இக்குறைபாட்டினைச் சரி செய்ய படம் 6.95 (இ) யில் காட்டியுள்ளவாறு y புள்ளியிலுள்ள பொருளின் மாயபிம்பத்தைச் சரிசெய்யும் லென்சின் உதவியால் விழியிலிருந்து 25 cm தொலைவில் (அண்மைப் புள்ளியில்) தோற்றுவிக்க வேண்டும்.

லென்ஸ் சமன்பாட்டைக் கொண்டு தூரப்பார்வை குறைபாட்டைச் சரிசெய்யும் லென்சின் குவியத் தூரத்தைக் கணக்கிடலாம்.

மேற்கண்ட சமன்பாட்டினைக் கொண்டு கணக்கிடப்படும் குவியத்தூரம் எப்போதும் நேர்குறி மதிப்பைப் பெற்றிருக்கும். ஏனெனில், y எப்போதும் 25 cm ஐ விட அதிகமாக இருக்கும். குவியத்தூரத்தில் உள்ள நேர்குறி, பயன்படுத்தப்படும் சரிசெய்யும் லென்ஸ் குவிலென்ஸ் என்பதைக் காட்டுகிறது. அடிப்படையில் குவிலென்ஸ் உதவியின்றி விழித்திரைக்குப் பின்புறமாகக் குவிந்த கதிர்களை, இந்தக் குவிலென்ஸ் மேலும் குவிகதிர்களாக மாற்றி விழித்திரையில் குவியமடையச் செய்கிறது. எனவே, தூரப்பார்வை குறைபாடுடைய நபரினால் குவிலென்ஸ் உதவியுடன் அருகே உள்ள பொருளையும் தெளிவாகக் காண இயலும்.

3. ஒருதளப்பார்வை (Astigmatism)

விழிலென்சில், வெவ்வேறு வளைவு ஆரங்களைப்பெற்ற தளங்கள் காணப்படுவதால் ஒருதளப்பார்வைக் குறைபாடு ஏற்படுகிறது. ஒருதளப்பார்வை குறைபாடுடைய நபரினால் அனைத்துத் திசைகளிலும் தெளிவாக ஒன்றுபோல் பார்க்க இயலாது. கிட்டப்பார்வை மற்றும் தூரப்பார்வை குறைபாட்டைவிட இக்குறைபாடு சற்றே சிக்கலானதாகும். வெவ்வேறு வளைவு ஆரங்களைக் கொண்ட தளங்களை உடைய லென்ஸ்களைப் பயன்படுத்தி ஒருதளப்பார்வை குறைபாட்டைச் சரிசெய்ய இயலும். வெவ்வேறு வளைவு ஆரங்களையுடைய தளங்களைக் கொண்ட லென்ஸ்களுக்கு உருளைவடிவ லென்ஸ்க ள் என்று பெயர். வயது மூப்பின் காரணமாக ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட பார்வைக் குறைபாடுகள் மனிதர்களுக்கு ஏற்படலாம். கிட்டப்பார்வை மற்றும் தூரப்பார்வை ஆகிய இரண்டு குறைபாடுகளும் கொண்ட மனிதருக்கு , படிப்பதற்கு குவிக்கும் கண்ணாடியையும், தொலைவில் உள்ள பொருள்களைக் காண்பதற்கு விரிக்கும் கண்ணாடியையும் பயன்படுத்த வேண்டும். இவ்வாறு தனித்தனியாக கண்ணாடிகளைப் பயன்படுத்துவது சிரமமாகும். இதனை நீக்குவதற்காக, இரட்டை குவியத்தொலைவு கொண்ட லென்ஸ்களும், தொடர் குவியத்தொலைவு கொண்ட லென்ஸ்க ளும் (Progressive lens) பயன்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டு 6.44

கிட்டப்பார்வை குறைபாடுடைய நபர் ஒருவரால் 1.8 m தொலைவிற்குள் உள்ள பொருள்களை மட்டுமே பார்க்கமுடியும். இவரின் குறைபாட்டை நீக்குவதற்குப் பயன்படுத்தப்பட வேண்டிய லென்சின் திறனைக் காண்க

தீர்வு

கிட்டப்பார்வை குறைபாடுடைய நபரினால் பார்க்க இயலும் பெருமத் தொலைவு , x = 1.8 m.

குறைபாட்டைச் சரி செய்யப் பயன்படும் லென்சின் குவியத் தொலைவு f என்க f = -x m = -1.8 m. குழிலென்ஸ் அல்லது விரிக்கும் லென்சினைப் பயன்படுத்தி இக்குறைபாட்டினைச் சரிசெய்யலாம்.

லென்சின் திறன், p = -1/1.8m = -0.56 டயாப்டர்

எடுத்துக்காட்டு 6.45

தூரப்பார்வை குறைபாடுடைய நபர் ஒருவரினால் தெளிவாகப் பார்க்க இயலும் குறைந்தபட்சத் தொலைவு 75 cm. இக்குறைபாட்டைச் சரிசெய்வதற்குப் பயன்படுத்தப்பட வேண்டிய லென்சின் திறனைக் காண்க.

தீர்வு

தெளிவாகப் பார்க்க இயலும் குறைந்த பட்சத் தொலைவு, y = 75 cm. குறைபாட்டைச் சரிசெய்வதற்குப் பயன்படும் லென்சின் குவியத்தூரம் f என்க,

இது ஒரு குவிலென்ஸ் அல்லது குவிக்கும் லென்ஸ் ஆகும்.

லென்சின் திறன், P = 1/0.375 m = 2.67 டயாப்டர்