08/02/56

1

นายสมควร โพธารินทร

ทัศนทัศนศาสตร ศาสตร (OPTICS)(OPTICS)

2

ทัศนศาสตร เปนแขนงหนึ่งของวิชาฟสิกส ที่ศึกษาเกี่ยวกับแสงและการมองเห็น

แสงเปนพลังงานท่ีทําใหเกิดการมองเห็น เปนคลื่นแมเหล็กไฟฟาชนิดหน่ึง

เคลื่อนท่ีในแนวเสนตรง

การศึกษาเก่ียวกับแสง กําหนดใหเสนตรงท่ีต้ังฉากกับหนาคลื่น มีลูกศร

แสดงทิศทางการเคลื่อนท่ีของคลื่นแสง เรียกวา รังสขีองแสง หรือ รังสี

แหลงกําเนิดแสงธรรมชาติ ท่ีรูจักกันดี คือ ดวงอาทิตย

แสงมีคุณสมบัติในการกระจายพลังงานออกมาท่ีความยาวคลื่นตางๆ กัน เรียกแถบความยาวคลื่นทั้งหมดของคลื่นแมเหลก็ไฟฟาวา แถบสเปคตรมั แสงอยูในชวงของสเปคตรัมท่ีสามารถมองเห็นไดซึ่งมีความยาวคลื่น

ระหวางประมาณ 400 - 750 นาโนเมตร

ความเร็วของแสงในสูญญากาศ เทากับ 3x108 เมตรตอวินาที ใน

ตัวกลางอ่ืน ๆ แสงจะมีความเร็วลดลง ขึ้นกับคุณสมบัติตัวกลางน้ัน

08/02/56

2

คลื่นแมเหลก็ไฟฟาคลื่นแมเหลก็ไฟฟา

คลื่นแมเหล็กไฟฟา ไดแก คลื่นวทิยุ คลื่นไมโครเวฟ อินฟราเรด คลื่นแสง

อัลตราไวโอเรต รังสเีอ็กซ รังสแีกมมา

คล่ืนแมเหล็กไฟฟา

08/02/56

3

สเปคตรัมของคลื่นแมเหล็กไฟฟา

08/02/56

4

การสะทอนของแสง (Reflection)

เมื่อแสงตกกระทบผิววัตถุจะเกิดการสะทอนของแสง โดยเปไปตากฎ

การสะทอนของแสง

อากาศ

โลหะ

เสนปกติรังสีตกกระทบ รังสีสะทอน

q1 : มุมตกกระทบq2 : มุมตกสะทอน

กฎของการสะทอน1. รังสตกกระทบ เสนแนวฉาก (เสนปกติ) และรังสีสะทอน อยูในระนาบเดียวกันเสมอ2. มุมตกกระทบเทากับมมุสะทอน หรือ q1 = q2

8

การหักเหของแสง (Refraction)

08/02/56

5

กฎการหักเหของแสง

1. รังสีตกกระทบ เสนแนวฉาก และรงัสหีักอยูในแนวเดียวกันเสมอ

2. สําหรับตัวกลางคูหน่ึง อัตราสวนของมุมตกกระทบในตัวกลางหน่ึงกับไซน

ของมุมหักเหในอีกตัวกลางหน่ึงมีคาคงตัวเสมอ เรียกวา กฎของสเนลล

มุมวิกฤต คือ มุมตกกระทบท่ีทําใหมุมหักเห มีคาเทากับ 90 องศา

เม่ือทําใหมุมตกกระทบมีคา

มากกวามุมวิกฤติ จะเกิดการ

สะทอนกลับหมด

การสะทอนกลบัหมด (Total reflection)

เม่ือแสงจากตัวกลางหนึ่งผานเขาไปในอีกตัวกลางหนึ่ง ท่ีมีดัชนีหักเหนอยกวา เชน จากพลาสติกสูอากาศ มุมตกกระทบท่ีผิวรอยตอระหวางตัวกลางท้ังสอง ท่ีทําใหมุมหักเหเทากับ 90 องศา เรียกวา มุมวิกฤต

หากทิศของคล่ืนตั้งฉากกับรอยตอ ก็จะไมเกิดการหักเหของคล่ืน

08/02/56

6

การแทรกสอดของแสง

การแทรกสอดของแสง (Interference) เกิดไดตอเม่ือคล่ืนแสง 2 ขบวนเคล่ือนที่มาพบ

กัน จะเกิดการรวมตัวกันและแทรกสอดกันเกิดเปนแถบมืดและแถบสวางบนฉาก โดย

แหลงกําเนิดแสงจะตองเปนแหลงกําเนิดอาพันธ (Coherent Source)

แหลงกําเนิดอาพันธ (Coherent Source) คือ แหลงกําเนิดที่ใหคล่ืนแสงความถี่เดียวกัน

และความยาวคล่ืนเทากัน

12

08/02/56

7

เม่ือลากเสนผานตําแหนงที่คล่ืนเสริมกันจะ

ไดแนวเสนปฏิบัพ (Antinode line)

เม่ือลากเสนผานตําแหนงที่คล่ืนหักลางกัน

จะไดแนวเสนปฏิบัพ (Node line)

เม่ือพิจารณาตําแหนงปฏิบัพ คล่ืนจะมีการแทรกสอดแบบเสริมกัน คือ เม่ือสันคล่ืน

ซอนทับกับสันคล่ืน และทองคล่ืนซอนทับกับทองคล่ืนพอดี ดังน้ัน ผลตางระหวางระยะทางกับ

แหลงกําเนิดคล่ืนทั้งสองไปยังจุดใดๆ บนเสนปฏิบัพ จะเทากับจํานวนเต็มของความยาวคล่ืน

ในทํานองเดียวกัน ตําแหนงบัพ คล่ืนมีการแทรกสอดแบบหักลางกัน คือ เม่ือสันคล่ืน

ซอนทับกับทองคล่ืน และทองคล่ืนซอนทับกับสันคล่ืนพอดี ดังน้ัน ผลตางระหวางระยะทางกับ

แหลงกําเนิดคล่ืนทั้งสองไปยังจุดใดๆ บนเสนบัพ จะเทากับจํานวนเต็มบวกกับคร่ึงหนึ่งของ

ความยาวคล่ืน

1 2s P s P n

แถบมืดและแถบสวางของการแทรกสอดเนื่องจากสลิตคู

สําหรับแถบสวางสําหรับแถบมืด,

sin md 1sin (m+ )2

d 0, 1, 2,...m

ถาให ชองแคบ S1 และ S2 เปนแหลงกําเนิดแสงหางกันเปนระยะ d เม่ือแสง

เดินทางจากชองแคบมาถึงฉากดวยระยะทางที่ตางกัน เดินทางมาพบกันบนจุด

เดียวกันคือจุด P จะไดผลตาง S1P กับ S2P

08/02/56

8

15

การเลี้ยวเบนของคลื่น (Diffraction) เกิดข้ึนเมื่อคลื่นถูกกีดขวาง สิ่งกีด

ขวางอาจเปนฉากทีม่ีรเูปดเล็กๆ หรือชองแคบทีป่ลอยใหคลืน่ผานไปได

อธิบายโดยใชหลักของฮอยเกนส ซึ่งกลาวไววา "ทุก ๆ จดุบนหนาคลื่น

อาจถือไดวาเปนจุดกําเนิดคลื่นใหมที่ใหคลื่นความยาวคลื่นเดิมและเฟส

เดียวกัน"

การเลี้ยวเบนของแสง

การเล้ียวเบน (diffraction)

เม่ือคล่ืนเล้ียวเบนผานชองแคบมากๆ จะเล้ียวเบนได

อยางเดนชัด (ไดหนาคล่ืนวงกลม)

การเล้ียวเบนเม่ือชองกวาง

ใกลเคียงกับความยาวคล่ืนตกกระทบ

การเล้ียวเบนเม่ือชองกวางมากกวาความยาวคล่ืนตก

กระทบ จะเกิดการแทรกสอดหลังเล้ียวเบน

การเล้ียวเบนเม่ือชองกวางมากๆ เม่ือ

เทียบกับความยาวคล่ืน จะไมเกิดการ

แทรกสอดหลังเล้ียวเบน

08/02/56

9

การเล้ียวเบน และการแทรกสอด

18

การเกิดภาพ

• การเกิดภาพเนือ่งแสงการสะทอน- การเกิดภาพเนื่องจากกระจกเงาระนาบ- การเกิดภาพเนื่องจากกระจกเงาโคง

• การเกิดภาพเนือ่งจากแสงหักเห - การเกิดภาพเนื่องจากการหักเหผานผิวโคง - การเกดิภาพเนื่องจากการหักเหผานเลนส

เลนสนูน เลนสเวา

กระจกเวา กระจกนูน

08/02/56

10

19

การเกิดภาพจากกระจกเงาระนาบ

ภาพที่เกิดจากกระจกเงาระนาบเกิดจากการสะทอนของรังสีที่มาจากวัตถุ ที่ผิวกระจกมาเขาตาเรา ซ่ึงตําแหนงของภาพที่เกิดข้ึนอยูตรงจุดที่เสมือนกับมีรังสีแสงออกมา (ไดจากการตอรังสีแสงสะทอนยอนกลับไปตัดกันในกระจก)

20

• ขนาดภาพท่ีเกิดจากกระจกเงาระนาบมีขนาดเทาวัตถุ

• ระยะวัตถุและระยะภาพท่ีเกิดจากกระจกเงาระนาบมีขนาดเทากัน

• ภาพท่ีเกิดจากกระจกเงาระนาบช้ีไปในแนวเดียวกับวัตถุ

• ภาพท่ีเกิดจากกระจกเงาระนาบเปน “ภาพเสมือน”

08/02/56

11

21

• รังสีแสงที่มาจากวัตถุที่ระยะอนันต (เปนรังสีขนาน) เม่ือสะทอนที่ผิวโคง รังสีของแสงสะทอนจะมาตัดกันที่จุดโฟกัส F (focal point)

• f คือระยะโฟกัส

• R คือ รัศมีความโคง โดยมีจุดศูนยกลางความโคงที่ C

2Rf โดยที่

การเกิดภาพจากกระจกโคงเวา

Center of curvature (C) = จุดศูนยกลางความโคง

Principal axis = เสนแกนมุขสําคัญ

22

การหาตําแหนงของภาพจากกระจกโคง

1 1 1f s s

1. เขียนรังสีตกกระทบ จากวัตถุ ขนาน แกนมุขสําคัญ เม่ือถึงผิวกระจก แลวรังสีสะทอนผานจุดโฟกัส2. เขียนรังสีตกกระทบผานจุดโฟกัส ถึงผิวกระจก แลวรังสีสะทอนขนาน แกนมุขสําคัญ3. เขียน รังสีตกกระทบผานจุดศูนยกลางความโคง ถึงผิวกระจก แลวรังสีสะทอนจากผิวกระจกยอนกลับทางเดิม

คือ ความยาวโฟกัสfคือ ระยะจากวัตถุถึงกระจก (ระยะวัตถุ)sคือ ระยะจากภาพถึงกระจก (ระยะภาพ)s

h sMh s

คือ กําลังขยายMคือ ความสูงของภาพ (ขนาดภาพ)hคือ ความสูงของวัตถุ (ขนาดวัตถุ)h

08/02/56

12

23

การสรางภาพโดยใชรังสีของแสง

(1) ลากรังสีแสงจากวัตถุขนานกับเสนแกนมุขสําคัญไปยังกระจก แนวแสงสะทอนลากผานจุดโฟกัส

(2) ลากรังสีแสงจากวัตถุผานจุดศูนยกลางความโคง แนวแสงตกกระทบและสะทอนอยูบนเสนตรงเดียวกัน

(3) ลากรังสีแสงจากวัตถุผานจุดโฟกัส แนวแสงสะทอนจะพุงขนานกับแนวเสนแกนมุขสําคัญ

FC=2F

Object

Image

เกิดภาพจริง ขนาดเทากบัวัตถุ ที่ตําแหนง 2F

วัตถุอยูที่ระยะ 2 เทาของความยาวโฟกัส (อยูที่จุดศนูยกลางความโคง) ; s = 2F

กระจกเวา

ภาพที่เกิดจากกระจกเม่ือวางวัตถุไวที่ระยะตางๆ กนั

1

2

08/02/56

13

F2FObject

Image

เกิดภาพจริง ขนาดเล็กวาวัตถุ ที่ตําแหนง นอยกวา 2F

วัตถุอยูท่ีระยะไกลกวา 2 เทา ของความยาวโฟกัส (s > 2F)

กระจกเวา 1

2

F2FObject

Image

เกิดภาพจริง ขนาดโตกวาวัตถุ ที่ตําแหนง มากกวา 2F

วัตถุอยูท่ีระยะไกลกวาความยาวโฟกัส

แตไมเกิน 2 เทาของความยาวโฟกัส (s > F < 2F)

กระจกเวา 1

2

08/02/56

14

F2F

ไมเกิดภาพ หรือเกิดที่ระยะอนันต

วัตถุอยูที่จุดโฟกสั (s = F)

Object

กระจกเวา12

F2F

เกิดภาพเสมือน โตกวาวัตถุ อยูหลงักระจก

วัตถุอยูท่ีระยะนอยกวาความยาวโฟกัส (s < F)

Object

Image

กระจกเวา

การเขียนภาพ1.เขียนรังสขีนานกบัแกนมขุสําคัญ รังสีสะทอนผานจุดโฟกสั2.เขียนรังสผีานจุดศูนยกลางความโคง รังสีสะทอนกลับทางเดมิ

08/02/56

15

F2F

เกิดภาพจริง เปนจุดขนาดเลก็ ที่จุด F เรียกวา โฟกัสจริง

วัตถุอยูที่ระยะอนันต (s = ∞)

กระจกเวา

Image

30

ตัวอยางการเกดิภาพจากกระจกโคงเวา

08/02/56

16

31

การเกิดภาพจากกระจกโคงนูน

F 2F

ObjectImage

เกิดภาพเสมือน ขนาดเล็กกวาวัตถุ ที่ตําแหนง นอยกวา F

วัตถุอยูที่ระยะ 2 เทาของความยาวโฟกัส (s = 2F)

กระจกนูน

F2F

12

08/02/56

17

F 2F

ObjectImage

เกดิภาพเสมือน ขนาดเทากับเล็กกวาวัตถ ุ ที่ตําแหนง นอยกวา F

วัตถุอยูท่ีระยะความยาวโฟกัส (u = F)

กระจกนูน

F2F

1

2

F 2F

ObjectImage

เกิดภาพเสมือน ขนาดเล็กวัตถุ ที่ตําแหนง นอยกวา F

วัตถุอยูท่ีระยะนอยกวาความยาวโฟกัส (s < F)

กระจกนูน

F2F

12

08/02/56

18

F 2F

Image

กระจกนูน

F2F

วัตถุอยูที่ระยะอนันต (s = ∞)

ภาพเสมือน เปนจุด ที่หลังกระจก เรียกวาโฟกัสเสมือน

การเกิดภาพจากเลนส

08/02/56

19

สวนประกอบของเลนสนูน

A BF CO

M

NAB เสนแกนมุขสําคัญ

O จุดกึ่งกลางเลนส

MN เสนแบงคร่ึงเลนส

F จุดโฟกัส

OC รัศมีความโคงของเลนส

OF ความยาวโฟกัส

รังสีตกกระทบ

รังสีหักเห

38

การหาตําแหนงของภาพจากเลนส

1 1 1f s s

1. เขียนรังสีตกกระทบ จากวัตถุ ขนาน แกนมุขสําคัญ เม่ือถึงกึ่งกลางเลนส แลวรังสีหักเหผานจุดโฟกัส2. เขียนรังสีตกกระทบผานจุดโฟกัส ถึงกึ่งกลางเลนส แลวรังสีหักเหขนาน แกนมุขสําคัญ3. เขียน รังสีตกกระทบผานจุดก่ึงกลางเลนส แลวรังสีไมเกิดการหักเห

คือ ความยาวโฟกัสfคือ ระยะจากวัตถุถึงกระจก (ระยะวัตถุ)sคือ ระยะจากภาพถึงกระจก (ระยะภาพ)s

h sMh s

คือ กําลังขยายMคือ ความสูงของภาพ (ขนาดภาพ)hคือ ความสูงของวัตถุ (ขนาดวัตถุ)h

08/02/56

20

Fวัตถุ

ภาพ

การสรางภาพโดยใชรังสีของแสงของเลนส

วัตถุอยูที่ระยะ 2 เทา ของความยาวโฟกัส (s = 2F)

เกิดภาพอยูหลงัเลนส เปนภาพจริงหัวกลับ ขนาดเทาวัตถุ หางจากจุดกึ่งกลางเลนส 2 เทาของความยาวโฟกัส

F2FF

วัตถุ

ภาพ2F

12

08/02/56

21

วัตถุอยูที่ระยะไกลกวา 2 เทา ของความยาวโฟกัส (s >2F)

เกิดภาพอยูหลงัเลนส เปนภาพจริงหัวกลับ ขนาดเล็กกวาวัตถ ุ หางจากจุดกึ่งกลางเลนส < 2 เทาของความยาวโฟกัส

F2FF

วัตถุ

2Fภาพภาพ

12

F2FF

วัตถุ

วัตถุอยูท่ีระยะไกลกวา 1 เทา ของความยาวโฟกัส

แตไมถึง 2 เทาของความยาวโฟกัส (s > F < 2F)

เกิดภาพอยูหลงัเลนส เปนภาพจริงหัวกลับ ขนาดโตกวาวัตถุ หางจากจุดกึ่งกลางเลนส >2 เทาของความยาวโฟกัส

2F

ภาพ

2F1

2

08/02/56

22

F2FF

วัตถุ

วัตถุอยูที่จุดโฟกสั (s =F)

ไมเกิดภาพ หรือเกิดภาพที่ระยะอนนัต

2Fภาพ

F2FFวัตถุ

ภาพ

วัตถุอยูที่ระยะใกลกวาความยาวโฟกัส (s < F)

เกิดภาพอยูหนาเลนส เปนภาพเสมือนหัวตั้ง ขนาดโตกวาวัตถ ุ หางจากจุดกึ่งกลางเลนส > ความยาวโฟกัส

2F

08/02/56

23

F2FF

วัตถุอยูที่ระยะอนันต (s = ∞)

เกิดภาพอยูหนาเลนส เปนภาพจริง ขนาดเลก็มากหรือเปนจุด อยูที่จุดโฟกัส

2Fภาพ

. . . . .F

เลนสเวา

AB เสนแกนมุขสําคัญ

O จุดก่ึงกลางเลนส

MN เสนแบงคร่ึงเลนส

F จุดโฟกัสเสมือน

OC รัศมีความโคงของเลนส

OF ความยาวโฟกัส

รังสีตกกระทบ

รังสีหักเห

A BO

M

N

C

08/02/56

24

F2Fวัตถุ

ภาพ

12

การสรางภาพโดยใชรังสีของแสงของเลนส

3

วัตถุอยูที่ระยะ 2 เทา ของความยาวโฟกัส (s = 2F)

เกิดภาพอยูหนาเลนส เปนภาพเสมือนหัวต้ัง ขนาดเล็กกวาวัตถุ หางจากจุดก่ึงกลางเลนส นอยกวา ความยาวโฟกัส

F2Fวัตถุ

ภาพ

12

08/02/56

25

วัตถุอยูที่ระยะไกลกวา 2 เทา ของความยาวโฟกัส (s > 2F)

เกิดภาพอยูหนาเลนส เปนภาพเสมือนหัวตั้ง ขนาดเลก็กวาวัตถ ุ หางจากจุดกึ่งกลางเลนส นอยกวา ความยาวโฟกัส

F2F

. . . . .

เกิดภาพอยูหนาเลนส เปนภาพเสมือนหัวตั้ง ขนาดเลก็กวาวัตถ ุ หางจากจุดกึ่งกลางเลนส นอยกวา ความยาวโฟกัส

F2F

วัตถุอยูที่ระยะไกลกวา 1 เทา ของความยาวโฟกัส แตไมถึง 2 เทาของความยาวโฟกัส (s > F < 2F)

08/02/56

26

. . . . .

วัตถุอยูที่ความยาวโฟกัส (s = F)

เกิดภาพอยูหนาเลนส เปนภาพเสมือนหัวตั้ง ขนาดเลก็กวาวัตถ ุ หางจากจุดกึ่งกลางเลนส นอยกวา ความยาวโฟกัส

F2F

. . . . .

วัตถุอยูที่ระยะใกลกวาความยาวโฟกัส (s < F)

เกิดภาพอยูหนาเลนส เปนภาพเสมือนหัวต้ัง ขนาดเล็กกวาวัตถุ หางจากจุดก่ึงกลางเลนส นอยกวา ความยาวโฟกัส

F2F

1

1 2

08/02/56

27

. . . . .

เกิดภาพอยูหนาเลนส เปนภาพเสมือนหัวตั้ง ขนาดเลก็กวาวัตถ ุ อยูที่จุดโฟกัส ดังนั้น

ความยาวโฟกัสของเลนสจึงเปนโฟกัสเสมือน

F2F

วัตถุอยูที่ระยะ อนันต (s = ∞)

ภาพ

สรุปการเกิดภาพกับเลนสนูนเมื่อวางวัตถท่ีุระยะตางๆ

ระยะวัตถุ ลักษณะภาพ ขนาดภาพs = ∞ ภาพจริง หัวกลับ หลังเลนส เล็กเปนจุดs < ∞ >2f ภาพจริง หัวกลับ หลังเลนส เล็กกวาวัตถุs = 2f ภาพจริง หัวกลับ หลังเลนส เทาวัตถุs > f < 2f ภาพจริง หัวกลับ หลังเลนส โตกวาวัตถุs = f ภาพจริง หัวกลับ หลังเลนส ไมเกิดภาพs < f ภาพเสมือน หัวต้ัง หนาเลนส โตกวาวัตถุ

08/02/56

28

สรุปการเกิดภาพกับเลนสเวาเมื่อวางวัตถุท่ีระยะตางๆ

ระยะวัตถุ ลักษณะภาพ ขนาดภาพs = ∞ ภาพเสมือนหัวต้ัง หนาเลนส เล็กกวาวัตถุs < ∞ >2f ภาพเสมือนหัวต้ัง หนาเลนส เล็กกวาวัตถุs = 2f ภาพเสมือนหัวต้ัง หนาเลนส เล็กกวาวัตถุs > f < 2f ภาพเสมือนหัวต้ัง หนาเลนส เล็กกวาวัตถุs = f ภาพเสมือนหัวต้ัง หนาเลนส เล็กกวาวัตถุs < f ภาพเสมือนหัวต้ัง หนาเลนส เล็กกวาวัตถุ

การมองเหน็ภาพ

องคประกอบของการมองเห็นภาพ1. วัตถุ2. แสง3. ตาซ่ึงทําหนาท่ีเปนฉากรับภาพ

08/02/56

29

57

The anatomy of the eyeสวนประกอบหลักที่สําคัญของโครงสรางตา

1. ขอบตาหรือหนังตา (Eyelids)

2. ขนตา (Eyelashes)

3. เย่ือบุตาขาว (Conjunctiva)

4. กระจกตา (Cornea)

5. มานตา (Iris)

6. รูมานตา (Pupil)

7. เลนสตา (Crystalline Lens)

8. เสนเอ็นยึดเลนสตา (Suspensory

Ligaments)

9. กลามเนื้อปรับเลนสตา (Ciliary Body)

10. น้ําชองลูกตาหนา (Aqueous Humor)

11. น้ําวุนชองลูกตาหลัง (Vitreous Humor)

12. ตาขาว (Sclera)

13. โครอยด (Choroid)

14. จอรับภาพหรือจอประสาทตา(Retina)

15. ออพติค ดิสด (Optic Disc)

16. ออพติค คัพ (Optic Cup)

17. เสนประสาทตา (Optic Nerve) 18. เสนเลือด ดํา–แดง (Retinal Vein, Artery)

19. ตอมผลิตน้ําตา (Lacrimal Gland) 20. ทอระบายน้ําตา (Puncta)

58

The anatomy of the eye1. ขอบตาหรือหนังตา (Eyelids) คือ ผิวหนังบริเวณขอบในสดุของชองลูกตา (Palpebral Aperture)

เปนผิวหนังสวนทีบ่างที่สุดของรางกายมนุษยและไวตอความรูสึก ทําหนาทีป่กปองลูกตาจากสิ่ง

แปลกปลอม โดยการกระพริบตาและปดตาอยางรวดเร็ว ควบคมุปริมาณแสงที่เขาสูตา โดยการหยีหรือ

หร่ีตา กระจายน้ําตาใหทั่วลูกตา ในขณะกระพริบตา

2. ขนตา (Eyelashes) ตามปกติขนตาของคนเราจะมปีระมาณ 2 – 3 แถว ขึ้นรอบขอบตา ทําหนาที่

ปองกันฝุนละอองไมใหเขาสูลูกตา

3. เย่ือบุตาขาว (Conjunctiva) มีประโยชน คอื ทําใหลูกตามีความเรียบและลื่นขณะกระพริบตา

4. กระจกตา (Cornea) เปนอวัยวะสวนสําคญั ที่มีหนาที่ในการหักเหแสง มลีักษณะใส ไมมีเสนเลือด

ประกอบดวยชั้นตางๆ 5 ชั้น เปนสวนปลายของเสนประสาท ทําใหไวตอความรูสึก มีความโคง (Base

Curve) 7.7 – 7.9 ม.ม.

5. มานตา (Iris) มีลักษณะเปนแผนเนื้อเย่ือทบึแสง ประกอบดวยเมด็สี (Pigment) จํานวนมาก เปน

สวนที่ทําใหตามีสตีางๆ เชน น้ําตาล, ดํา, ฟา ซึ่งขึ้นอยูกบัเชื้อชาติและพันธกุรรม

6. รูมานตา (Pupil) ลักษณะเปนรูกลมขนาด 4 – 5 ม.ม. อยูกึ่งกลางมานตา สามารถหดตัวใหเล็กลง

เมื่ออยูในที่ที่มีแสงสวางมากและขยายใหญขึ้นเมื่ออยูในที่มดื เปนสวนที่ยอมใหแสงผานเขาไปใน

โครงสรางตาภายใน ทําหนาทีค่วบคมุปริมาณแสงใหพอเหมาะ

08/02/56

30

59

The anatomy of the eye7. เลนสตา (Crystalline Lens) เปนสวนที่มีหนาที่หักเหแสงและโฟกัสภาพ มีลักษณะคลายเลนสนนู

ทั้งดานหนาและดานหลงั เปนสวนที่มีกระบวนการเพง (Accommodation) เกิดขึ้น โดยการเปลี่ยน

รูปรางใหนูนมากขึน้หรือแบนลงตามระยะของวตัถุทีม่อง มีลักษณะใส, โปรงแสง

8. เสนเอ็นยึดเลนสตา (Suspensory Ligaments) เปนเสนเอ็นเล็กๆ ที่เหนยีว ทําหนาที่ยึดเลนสตาให

อยูในตําแหนงปกติ

9. กลามเนื้อปรับเลนสตา (Ciliary Body) เปนสวนฐานของมานตา (IRIS) ทําหนาที่ชวยใน

กระบวนการเพง

10. น้ําชองลกูตาหนา (Aqueous Humor) มีลักษณะเปนของเหลวใส (Liquid) คลายน้ําอยูระหวาง

กระจกตากบัเลนสตา ทําหนาที่ชวยรักษาความโคงของกระจกตา

11. น้ําวุนชองลูกตาหลัง (Vitreous Humor) มีลักษณะเปนของเหลวใส มีความหนืดคลายเจล อยู

หลังเลนสตา ชวยรักษารูปทรงของลกูตา (Eyeball) ใหอยูในสภาวะปกติ

12. ตาขาว (Sclera) มีลักษณะเปนสีขาว เปนชัน้ที่มคีวามหนา , เหนียวและแข็งแรง มีหนาที่รักษา

รูปทรงลูกตาและปกปองโครงสรางตาภายในทั้งหมด

13. โครอยด (Choroid) เปนชั้นบาง ๆ สีน้าํตาลเขมถึงดํา ประกอบดวยเสนเลือด (Vascular) เปน

จํานวนมาก อยูกึ่งกลางระหวางตาขาวกบัจอรับภาพ

60

The anatomy of the eye14. จอรับภาพหรือจอประสาทตา (Retina) คืออวัยวะท่ีทําหนาท่ีรับภาพคลายกับฟลมในกลองถายรูป เปนช้ันท่ีอยู

ภายในสุด มีลักษณะเปนแผนบางและใส ประกอบดวยช้ันตางๆ ถึง 10 ช้ัน ภายในเรตินาเราจะพบสวนตางๆ ดังนี้

รอดส ( Rods ) ทําหนาท่ีรับภาพในตอนกลางคืนหรือในท่ีมืด

โคนส (Cones) ทําหนาท่ีรับภาพในชวงกลางวัน

มัคคิวลา (Macula) เปนสวนเล็ก ๆ ในเรตินา ขนาด 1 – 2 มม. ปราศจากเสนเลือด

โฟเวีย (Fovea) ศูนยกลางของมัคคิวลา จุดท่ีปรากฏภาพชัดเจนท่ีสุด

15. ออพติค ดิสด (Optic Disc) เปนสวนหัวของเสนประสาท มีลักษณะกลมหรือรี เรียกอีกอยางหนึ่งวา “ จุดบอด

ของตา ” คือไมมีการมองเห็นเกิดข้ึน หากแสงไปตกบริเวณนี้

16. ออพติค คัพ (Optic Cup) อยูบริเวณศูนยกลาง “ จุดบอดของตา ” มีรูปรางคลายกรวย เปนสวนท่ี

เสนประสาทตาแยกออกจากกัน

17. เสนประสาทตา (Optic Nerve) เปนเสนประสาทท่ีมีหนาท่ีนําภาพท้ังหมดท่ีปรากฏข้ึนไปสูสมอง (Brain) โดย

สมองจะทําหนาท่ี แปรผลวาภาพท่ีเห็นนั้นคือวัตถุอะไร

18. เสนเลือด ดํา – แดง (Retinal Vein , Artery) เสนเลือดแดงทําหนาท่ีลําเลียงออกซิเจนและสารอาหารไปหลอ

เล้ียงโครงสรางตาภายใน สวนเสนเลือดดําทําหนาท่ีลําเลียงเลือดเสียออกมาสูกระบวนการฟอกท่ีปอดตอไป

19. ตอมผลิตน้ําตา (Lacrimal Gland) ตําแหนงอยูบริเวณดานบนของหางตา ทําหนาท่ีผลิตน้ําตาเพ่ือหลอเล้ียง

ผิวตาใหชุมช้ืนอยูตลอดเวลา โดยมีขอบตาทําหนาท่ีเกล่ียน้ําตาใหกระจายท่ัวถึงในขณะท่ีมีการกระพริบตา

20. ทอระบายน้ําตา (Puncta) เปนทออยูบริเวณหัวตาบนและลาง ทําหนาท่ีระบายน้ําตาลงสูโพรงจมูกและลําคอ

08/02/56

31

61

• การหักเหของแสงผานเขาไปในตาเกิดจากระบบซึ่งประกอบดวย

cornea และ lens

• เราสามารถประมาณไดวา ระบบ cornea-lens เปนเลนสบาง เรา

จึงสามารถวิเคราะหปญหาเรื่องการมองเห็นไดโดยใช สมการเลนสบาง

• สําหรับสายตาคนปรกติระยะไกลสุด (far sight) คือ ระยะอนันต

ระยะใกลสุด (near sight) คือ 25 cm (ระยะท้ังสองวัดจากวัตถุถึง

ดวงตา)

62

ความผิดปกติในการมองเห็นและการแกไข

สายตาสั้น

•คนที่มีสายตาส้ันจะมองเห็นวัตถุที่ระยะ “ใกล” ไดไมชัดเนื่องจากภาพที่ชัดเจนเกิด

ดานหนาของเรตินาเนื่องจาก ระบบ cornea-lens มีกําลังสูงเกินไป

•เราสามารถทําใหแสงโฟกัสไปตกที่เรตนิาไดโดยใชเลนสเวา

08/02/56

32

63

การแกไขสายตาสั้นโดยใชเลนสเวา

•เลนสเวามีผลทําใหกําลังรวมของของระบบหักเหแสงที่เขาสูตา (ประกอบดวย ระบบ cornea-lens และ เลนสเวา) ลดลง ทําใหภาพชัดเจนที่เกิดข้ึนไปตกบนลงบนเรตินาพอดี

64

สายตายาว

•คนที่มีสายตายาวจะมองเห็นวัตถุที่ระยะ “ไกล” ไดไมชัดเนื่องจากภาพที่ชัดเจนเกิดดานหลังของเรตินาเนื่องจาก ระบบ cornea-lens มีกําลังต่ําไป

•เราสามารถทําใหแสงไปตกที่เรตินาไดโดยใชเลนสนูน

08/02/56

33

65

การแกไขสายตายาวโดยใชเลนสนูน

•เลนสนูน มีผลทําใหกําลังรวมของของระบบหักเหแสงที่เขาสูตา (ประกอบดวย ระบบ cornea-lens และ เลนสนูน) เพ่ิมข้ึน ทําใหภาพชัดเจนที่เกิดข้ึนไปตกบนลงบนเรตินาพอดี

การประยุกตใชเลนส

08/02/56

34

67

แสงสีแดง + แสงสีนํ้าเงิน = แสงสีมวงแดง (Magenta)

แสงสีแดง + แสงสีเขียว = แสงสีเหลือง (Yellow or lemon)

แสงสีนํ้าเงิน + แสงสีเขียว = แสงสีไซแอนหรือนํ้าเงิน-เขียว (Cyan

or Blue-Green)

แสงสีแดง + แสงสีนํ้าเงิน + แสงสีเขียว = แสงสีขาว (White)

แสงสีปฐมภูมิ คือ แสงสีแดง แสงสีเขียว และแสงสนํ้ีาเงิน

แสงสี