A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKÁJA. A szem törőközegei. D szem = 63 dioptria, D kornea = 40, D lencse = 15+

Hasonló dokumentumok
A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKÁJA FOTORECEPTOROK A LÁTÁS MOLEKULÁRIS MECHANIZMUSA A SZÍNLÁTÁS ELMÉLETE ELEKTRORETINOGRAM

A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA. D szem = 63 dioptria, D kornea = 40, D lencse = 15+ Rövidlátás myopia, Asztigmatizmus cilinderes lencse

Látás. Látás. A környezet érzékelése a látható fény segítségével. A szem a fényérzékelés speciális, páros szerve (érzékszerv).

10/8/ dpr. n 21 = n n' r D = Néhány szó a fényről nm. Az elektromágneses spektrum. BÓDIS Emőke Október 2.

11/23/11. n 21 = n n r D = Néhány szó a fényről nm. Az elektromágneses spektrum. BÓDIS Emőke november 22.

OPTIKA. Optikai rendszerek. Dr. Seres István

Érzékszervek biofizikája: Látás, hallás f t k. K k T t Dr. Kengyel András. Biológus elıadás, 2010 Október 19.

LÁTÁS FIZIOLÓGIA I.RÉSZ

A szem. A geometriai optika alapjai A szem felépítése A látás jellemzése A receptorsejtek A fényérzékelés mechanizmusa Színlátás

OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István

A látás. A látás specialitásai

Orvosi Fizika 2. Az érzékszervek biofizikája: a látás. Bari Ferenc egyetemi tanár. SZTE ÁOK-TTIK Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet

OPTIKA. Gömbtükrök képalkotása, leképezési hibák. Dr. Seres István

A látás és látásjavítás fizikai alapjai. Optikai eszközök az orvoslásban.

Az elektromágneses sugárzás kölcsönhatása az anyaggal

Élettani ismeretek A fény érzékelése és a látás

Egy idegsejt működése. a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál

Alapfogalmak folytatás

a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál. Nyugalmi potenciál. 3 tényező határozza meg:

Váz. Látás-nyelv-emlékezet Látás 2. A szemtől az agykéregig. Három fő lépés:

Látás. Az emberi szem a kb 400 nm 800 nm közötti tartományt érzékeli, ez a látható elektromágneses tartomány.

IX. Az emberi szem és a látás biofizikája

OPTIKA. Hullámoptika Színek, szem működése. Dr. Seres István

Az akciós potenciál (AP) 2.rész. Szentandrássy Norbert

Érzékszervi receptorok

Rövid ismertető. Modern mikroszkópiai módszerek. A mikroszkóp. A mikroszkóp. Az optikai mikroszkópia áttekintése

Orvosi Fizika. Az érzékszervek biofizikája: a látás. Bari Ferenc egyetemi tanár. SZTE ÁOK-TTIK Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet

Látás Nyelv - Emlékezet. ETE47A001/2016_17_1/

A látás élettana II.

Lencse típusok Sík domború 2x Homorúan domború Síkhomorú 2x homorú domb. Homorú

OPTIKA. Szín. Dr. Seres István

Történeti áttekintés

Fénytechnika. A szem, a látás és a színes látás. Dr. Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Szem, látás. 4.ea BME - VIK

A látás alapjai. Látás Nyelv Emlékezet. Általános elv. Neuron idegsejt Neuronális hálózatok. Cajal és Golgi 1906 Nobel Díj A neuron

100 kérdés Optikából (a vizsgára való felkészülés segítésére)

Szemészeti alapismeretek

VÍZUÁLIS OPTIKA. A színlátás. Dr Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Budapest, 2018

A szem optikája. I. Célkitűzés: II. Elméleti összefoglalás: A. Optikai lencsék

A fény terjedése és kölcsönhatásai

Szem, látás. 4.ea BME - VIK

A fény mint elektromágneses hullám és mint fényrészecske

Az emberi test. 23. Megnyílik a világ A látás

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

Érzékelési folyamat szereplői. Az érzékelés biofizikájának alapjai. Receptor felépítése. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

Foglalkozási napló. Látszerész és optikai árucikk-kereskedő

Az elektromágneses spektrum

OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István

SZÍNLÁTÁS Szél Ágoston

Érzékelési folyamat szereplői. Az érzékelés biofizikájának alapjai. Inger Modalitás Receptortípus. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

A látás élettana I. 98, 100. Kaposvári Péter

Membránpotenciál, akciós potenciál

LÁTÁS FIZIOLÓGIA A szem és a látás

SZÍNLÁTÁS Szél Ágoston

Szemészeti optika, fénytörési hibák. Németh János

OPTIKA. Ma sok mindenre fény derül! /Geometriai optika alapjai/ Dr. Seres István

Intelligens Rendszerek Elmélete. Biológiai érzékelők és tanulságok a technikai adaptáláshoz. Az érzékelés alapfogalmai

Fénynek, vagyis az emberi szem számára látható fénynek az elektromágneses hullámok kb nm-es tartományát nevezzük. A 400 nm-nél rövidebb

IONCSATORNÁK. Osztályozás töltéshordozók szerint: pozitív töltésű ion: Na+, K+, Ca2+ negatív töltésű ion: Cl-, HCO3-

Némethné Vidovszky Ágens 1 és Schanda János 2

Látás. A retina és a pályák

AZ AKKOMODÁCIÓ. 1. ábra. A szemlencse akkomodációja. Kapcsolódó részek: Rontó, Tarján: A biofizika alapjai Függelék: A2, A3, A4

Vizuális illúziók. Gátlás Kontraszt illúziók III. Kontraszt illúziók - Gátlás. A vizuális feldolgozásért felelős területek

Az optika tudományterületei

OPTIKA. Lencse rendszerek. Dr. Seres István

Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet

Gömbtükrök, leképezési hibák, OPTIKA. Dr. Seres István

Szem járulékos szervei. A szem védőkészüléke

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc) Az ember egyik legfontosabb érzékszerve a szem, amely feladata a tökéletes látás biztosítása.

Összeállította: Juhász Tibor 1

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc) Az emberi szem optikai leképezési hibái és korrigálásuk

Jármű optika Dr. Ábrahám, György Dr. Kovács, Gábor Dr. Antal, Ákos Németh, Zoltán Veres, Ádám László

Abszorpciós spektroszkópia

OPTIKA. Hullámoptika. Dr. Seres István

ELEKTROMÁGNESES REZGÉSEK. a 11. B-nek

Az érzékelés biofizikájának alapjai. Érzékelési folyamat szereplői. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

Optika kérdéssor. 2010/11 tanév. Milyen kapcsolatban van a fényvisszaverődés törvénye a Fermat elvvel?

Geometriai és hullámoptika. Utolsó módosítás: május 10..

Gyakorló ápoló képzés

Gyógyszerészeti neurobiológia. Idegélettan

Optika és Relativitáselmélet

Membránpotenciál. Nyugalmi membránpotenciál. Akciós potenciál

Transzportfolyamatok a biológiai rendszerekben

A szem anatómiája 1. rész 2008-

Az elektromágneses hullámok

ORVOSI BIOFIZIKA. Damjanovich Sándor Mátyus László QT Szerkesztette

A Planck-eloszlásokról és a fényforrások ekvivalens színhőmérséklet -eiről Erbeszkorn Lajos

7. Előadás. A vékony lencse közelítésben a lencse d vastagsága jóval kisebb, mint a tárgy és képtávolságok.

Szerkesztette Vizkievicz András

Bevezetés a színek elméletébe és a fényképezéssel kapcsolatos fogalmak

Csillagászati észlelés gyakorlat I. 3. óra: Távcsövek és távcsőhibák

Érzékelési folyamat szereplői. Az érzékelés biofizikájának alapjai. Inger Modalitás Receptortípus. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

Fény, mint elektromágneses hullám, geometriai optika

Az ioncsatorna fehérjék szerkezete, működése és szabályozása. A patch-clamp technika

LÁTÁS II. 73. Látás: Az oculomotoros folyamatok szabályozása. Agykérgi mechanizmusok. Binocularis látás, színlátás

A kutyafélék összehasonlító neurobiológiája- Szenzoros képességek

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított szakmai és vizsgakövetelmény alapján.

Érzékszervi receptorok biofizikája

I. Szín és észlelet Tartalom

Optika kérdéssor 2013/14 tanév

Átírás:

A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA A SZÍNLÁTÁS ELMÉLETE ELEKTRORETINOGRAM Két kérdés: Sötétben minden tehén fekete Lehet-e teniszt játszani sötétben kivilágított hálóval, vonalakkal, ütőkkel és labdával? A szem törőközegei D szem = 63 dioptria, D kornea = 40, D lencse = 5+ A szem összetett optikai rendszer Normál szem, Rövidlátás myopia, Távollátás hypermetropia Asztigmatizmus cilinderes lencse

A redukált szem 5 méternél távolabbi tárgyak esetén alkalmazható Az emberi szem mint összetett törőrendszer Myopia Hypermetropia (Asztigmatizmus cilinderes lencse)

Myopia Hypermetropia (Asztigmatizmus cilinderes lencse) Asztigmatizmus Receptorok szerkezete csapok ~(30 2-4) mikrométer (színlátás) pálcikák ~(60-2) mikrométer (fényérzékelés) A receptorok eloszlása Érzékenység (-2 foton a pálcikáknál) (3-5 receptor) Adaptáció (0-9 0 5 lux) Feloldóképesség (70 mikrométer 25 cm távolságon) (két különböző receptor, köztük egy nyugalmi receptor) Pálcika Csap Külső szegmens Pálcikák ~(60-2) mikrométer (fényérzékelés) Cilium diszk zsák Csapok ~(30 2-4) mikrométer (színlátás) (Korrekció cilinderes lencsével) Belső szegmens Szinaptikus terminal sejtmag

A fény haladási iránya A rodopszin elhelyezkedése pálcika citoplazma felé néző felszín Diszk membrán külső szegmens diszk belsejébe néző felszín belső szegmens

Áram (pa) Pálcika 860 foton 2 2 Sötétben csak a pálcikák működnek. Nincs színlátás 3 foton Csap 2 36000 foton A csapok gyorsabban és rövidebb ideig válaszolnak. Gyors mozgás követésére alkalmasabbak. 90 foton Idő (s) Vavilov kísérlet E n =, hiba = hf n (Poisson eloszlás) Adaptáció (0-9 0 5 lux) a. Pupilla reflex (~6 ) E ΔE = hf n = hf = hf Δ E Ehf hf = = = E E E n Ehf b. Fotopigment koncentráció (kevés fény, magas pigment koncentráció) c. Térbeli szummáció (kevés fény, több receptor per idegrost) d. Időbeli szummáció (kevés fény, hosszabb idő alatt vált ki ingert) A pálcikák egy-két foton képesek érzékelni e. (intracelluláris kalcium koncentráció)

Fény retinal opszin* tranducin PDE cgmp : : :500 2: :millió (Absz.max. 380 nm) (Absz.max. 500 nm) Na + csatornák bezáródnak hiperpolarizáció transmitter felszabadulás módosul ingerület (több száz Na + csatorna bezáródik, több mint egy millió Na + nem lép be) E jel =.5-3 ev, E ion = 6x0 3 6x0 4 ev, Erősítés = 2x0 3-2x0 4 Fény [cgmp] csatornák bezáródnak hiperpolarizáció transzmitter felszabadulás csökken (gátló transzmitter) stimuláció nő Fény abszorpciója Sötét áram Depolarizált Hiperpolarizált Biokémiai folyamatok sorozatának eredményeképpen a Na + csatornák bezárodnak, hiperpolarizációt eredményezve.

SZÍNLÁTÁS SZÍNLÁTÁS A SZÍNLÁTÁS ELMÉLETE Különböző csapok (kék, zöld, vörös) (ugyanaz a retinál, különböző opszin) Young-Helmholtz elmélet X = rr + bb + gg (Monokromatikus szín, kevertszín) (Színtévesztés)

ELEKTRORETINOGRAM A szem elektromos tulajdonságai A korneához viszonyítva a retina 6 mv potentiálú. Elektrotinogram (ERG) Korai szakasz (ERP, Early Receptor Potencial) Késői szakasz a b c hullámok Sötét adaptáció (30 perc is lehet) A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA A SZÍNLÁTÁS ELMÉLETE ELEKTRORETINOGRAM Két kérdés: Sötétben minden tehén fekete Lehet-e teniszt játszani sötétben kivilágított hálóval, vonalakkal, ütőkkel és labdával? A vitaminhiány, farkasvakság ELEKTRORETINOGRAM A GEOMETRIAI OPTIKA ALAPJAI Bifázisos hullám Snellius - Descartes ERP a pigmenthám receptor sejtek, hiperpolariáció n ab = sin sin i r kikapcsolási tüske b Müller sejtek depolarizáció

FÉNYTÖRÉS A GEOMETRIAI OPTIKA ALAPJAI A GEOMETRIAI OPTIKA ALAPJAI Vastag gyűjtőlencsék képalkotása f = ( n ) R + ( n ) + R2 n 2 d R R 2 A GEOMETRIAI OPTIKA ALAPJAI Vékony gyűjtőlencsék képalkotása f = + k D ( dioptria) = = ( n ) f R + t f R 2 Monokromatikus Aberrációk 3 5 9 i i i i sin i = i + +... 3! 5! 7! 9! Gömbi eltérés (szférikus aberráció) Kóma (üstökös hiba) Asztigmatizmus Képmezőgörbület Torzítás Kromatikus Aberráció Longitudinális kromatikus aberráció Laterális kromatikus aberrációk 7

Gömbi eltérés Kóma Kóma esetén az objektum távol van az optikai tengelytől. Asztigmatizmus Kóma

Asztigmatizmus Torzítás Ebben az esetben is a szimmetrikus objektum távol van az optikai tengelytől és a képe tangenciálisan vagy szaggitálisan megnyúlik. Képmezőgörbület Kromatikus aberráció Oka a fénytörés hullámhossz függése diszperzió A fény elhajlik a fehér fényt alkotó színek elválnak (diszperzió). A vörös fény hajlik el legkevésbé, az ultraibolya a legjobban.

Longitudinális kromatikus aberráció A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA A GEOMETRIAI OPTIKA ALAPJAI A SZÍNLÁTÁS ELMÉLETE ELEKTRORETINOGRAM Két kérdés: Sötétben minden tehén fekete Longitudinális színkép Lehet-e teniszt játszani sötétben kivilágított hálóval, vonalakkal, ütőkkel és labdával? Hullámhossz (nm) SZÍNLÁTÁS Laterális kromatikus aberráció Hullámszám

Receptorok eloszlása nazális temporális receptorsűrűség 0 3 /mm 2 50 00 50 90 pálcikák 60 30 vakfolt csapok 30 0 fovea centralis 60 90 visus érzékenység sötétben (%) visus 80 / 60 40 20 /2 /4 /8 90 60 30 0 30 60 90 90 60 30 0 30 60 90 vakfolt fovea centralis vakfolt fovea centralis : Az elnyelt foton csak triggerként szolgál :500 2: :0 6