C1. Nabycie wiedzy z wybranych zakresów optyki oka.

C1.1. Właściwości optyczne filmu łzowego i rogówki oka oraz ich pomiar. C1.2. Źrenica oraz soczewka oczna, właściwości optyczne, modele. C1.3. Struktura siatkówki oraz zdolność rozdzielcza oka.

1

C1.4. Wybrane modele układu optycznego oka, parametry. C1.5. Metody optyczne stosowane w diagnostyce okulistycznej i badaniach oka

(tomografia optyczna, wideokeratometria, aberrometria).

C1.6. Właściwości optyczne ośrodków optycznych w oku.

C2. Zdobycie umiejętności jakościowego rozumienia zjawisk optycznych w oku i

ilościowego opisu parametrów optycznych i refrakcyjnych oka.

C3. Poznanie technik i metod pomiarowych wybranych właściwości geometrycznych,

optycznych i refrakcyjnych oka.

C4. Rozwijanie kompetencji społecznych polegających na umiejętności współpracy w grupie studenckiej i mającej na celu efektywne rozwiązywanie problemów i realizację zadań.

PRZEDMIOTOWE EFEKTY UCZENIA SIĘ

Z zakresu wiedzy PEU_W01 – zna: a) budowę oka ze szczególnym uwzględnieniem ośrodków optycznych, b) Strukturę i właściwości optyczne filmu łzowego oraz jego rolę w odwzorowaniu optycznym oka, c) budowę, geometrię i właściwości optyczne rogówki oka.

PEU_W02 – posiada wiedzę z zakresu roli rogówki oka w odwzorowaniu optycznym oka,

szczególnie w zakresie: a) rozkładu krzywizn powierzchni rogówki i ich matematycznego opisu, b) modeli matematycznych aproksymujących rzeczywisty kształt rogówki oka, c) zasady działania wideokeratometru do pomiaru rozkładu krzywizn powierzchni rogówki oka.

PEU_W03 – ma wiedzę o właściwościach i roli źrenicy oka w układzie optycznym oka oraz

o dynamice jej wielkości i kształtu, b) zna geometrię i właściwości optyczne soczewki ocznej o raz jej zmiany w życiu człowieka, c) ma wiedzę o procesie akomodacji soczewki i jej kinetyce.

PEU_W04 – zna: a) budowę siatkówki oka, szczególnie z uwzględnieniem rozkładu czopków i pręcików w okolicy dołka środkowego, b) Wpływ wielkości źrenicy oka na zdolność rozdzielczą siatkówki, c) wpływ zdolności rozdzielczej oka na wady widzenia, d) efekt Stillesa-Crawforda.

PEU_W05 – posiada wiedzę dotyczącą: a) opisu aberracji falowych oka za pomocą

wielomianów Zernikego, b) zasad pomiaru aberracji oka za pomocą czujnika Hartmanna -Shacka, c) kształtu poszczególnych składowych wielomianów Zernikego od konkretnych aberracji optycznych.

PEU_W06 – posiada wiedzę o: a) właściwościach spektralnych poszczególnych elementów

oka, b) zasady działania tomografii optycznej i odwzorowaniu przez nią poszczególnych struktur oka, c) pomiarach właściwości rozpraszających ośrodków optycznych oka (głównie soczewki ocznej).

PEU_W07 – posiada wiedzę dotyczącą: a) wybranych modeli układu optycznego oka oraz ich parametrach (model Gullstranda, Gullstranda-LeGranda, Navarro oraz Emsleya), b) obliczeń właściwości refrakcyjnych poszczególnych modeli, d) obliczeń wielkości obrazu na siatkówce oka za pomocą modelu Emsleya.

PEU_W08 – zna: a) podstawowe ruchy fiksacyjne oka i ich właściwości, b) zjawiska

związane z pulsacyjną kinetyką przedniego odcinka oka (rogówki, źrenicy, soczewki ocznej), c) zależnością tej kinetyki od aktywności układu sercowo-naczyniowego.

Z zakresu umiejętności PEU_U01 – potrafi: a) opisać i omówić budowę oka ze szczególnym uwzględnieniem elementów układu optycznego oka, b) opisać, narysować i omówić strukturę filmu

2

łzowego, jej rolę w procesie odwzorowania optycznego i wybrane metody oceny jakości filmu łzowego, c) narysować i opisać geometrię rogówki i jej właściwości optyczne.

PEU_U02 – potrafi: a) omówić pojęcie krzywizny powierzchni w punkcie oraz pojęcie przekrojów głównych i głównych promieni krzywizny, b) opisać zasadę działania wideokeratometru, c) omówić pomiar rozkładu krzywizn powierzchni rogówki za pomocą wideokeratometru, d) wyjaśnić na czym polega stygmatyzm rogówki, e) opisać procedurę chirurgii refrakcyjnej rogówki.

PEU_U03 – potrafi: a) Opisać rolę źrenicy w układzie optycznym oka oraz jej zmienność od wybranych czynników zewnętrznych, b) wyjaśnić zasadę pomiarów pupilometrycznych, d) opisać geometrię i właściwości optyczne soczewki ocznej, zjawisko akomodacji i jej zmienność w czasie.

PEU_U04 – potrafi: a) opisać osie oka i właściwości charakterystyczne dołka środkowego na siatkówce, b) omówić wpływ kształtu Punktowej Funkcji Rozmycia układu optycznego oka na zdolność rozdzielczą siatkówki, c) opisać wpływ wielkości źrenicy oka na zdolność rozdzielczą oka, d) wyjaśnić dopasowanie gęstości czopków w dołku środkowym do zdolności rozdzielczej układu optycznego oka.

PEU_U05 – a) zna pojęcie wielomianów Zernikego i ich znaczenie w opisie aberracji

układów optycznych, b) potrafi wyjaśnić różnicę pomiędzy podstawowymi składnikami wielomianów Zernike, opisującymi podstawowe aberracje, zna zasadę działania czujnika Hartmana-Shacka, c) potrafi narysować schematycznie i wyjaśnić działanie aberrometru do pomiaru aberracji falowej oka.

PEU_U06 – potrafi: a) opisać właściwości transmisyjne rogówki oraz soczewki ocznej b)

wyjaśnić zjawisko rozpraszania światła wewnątrz struktur oka, , c) wyjaśnić wpływ rozpraszania światła na stopień polaryzacji światła, d) omówić zasadę wykorzystania zjawiska depolaryzacji światła do pomiaru stopnia rozpraszania światła wewnątrz struktur optycznych oka.

PEU_U07 – potrafi: a) omówić podstawowe modele układu optycznego oka i opisać ich podstawowe wartości numeryczne, b) przeprowadzić proste obliczenia numeryczne właściwości refrakcyjnych, podstawowych modeli układu optycznego oka, c) przeprowadzić proste obliczenia wielkości obrazu na siatkówce oka dla modelu Emsleya.

PEU_U08 – umie; a) wyjaśnić w przystępny sposób wpływ właściwości biomechanicznych gałki ocznej na jej właściwości refrakcyjne, b) omówić na czym polega kinetyka pulsacyjnych zmian geometrii gałki ocznej, wielkości źrenicy, grubości soczewki ocznej, b) przedstawić konsekwencje optyczne pulsowania gałki ocznej i elementów optycznych oka.

PEU_U09 – potrafi a) znaleźć materiały w literaturze lub w Internecie i przygotować

samodzielnie prezentację dotyczącą innych właściwości optycznych oka, które nie zostały omówione na wykładzie. Z zakresu kompetencji społecznych Utrwalenie kompetencji obejmujących niżej wyszczególnione: PEU_K01 – wyszukiwania oraz krytycznego analizowania informacji bądź argumentów,

racjonalnego tłumaczenia zjawisk optycznych zachodzących w oku w oparciu o zdobytą wcześniej wiedzę z optyki.

PEU_K02 – rozumienia konieczności samooceny i samokształcenia, w tym doskonalenia umiejętności koncentracji uwagi i skupienia się na kwestiach istotnych, rozwijania zdolności do samodzielnego stosowania posiadanej wiedzy i zdobytych umiejętności oraz odpowiedzialności za rezultaty podejmowanych działań.

PEU_K03 – niezależnego i twórczego myślenia. PEU_K04 – pracy w zespole, polegającej na szukaniu metod optymalnego rozwiązywania

problemów.

3

TREŚCI PROGRAMOWE

Forma zajęć – wykład

Wyk. 1

Budowa oka i jego elementów optycznych. Film łzowy na rogówce oka, jego rola i budowa, właściwości, metody pomiaru. Rogówka oka, geometria i właściwości optyczne, chirurgia refrakcyjna rogówki.

Wyk. 2

Krzywizna powierzchni, jej opis matematyczny. Opis i pomiar topografii powierzchni rogówki. Rozkład krzywizn powierzchni rogówki. Astygmatyzm rogówki.

Wyk. 3

Źrenica oka, właściwości i geometria, kinetyka źrenicy i jej pomiar. pupilometria. Budowa i właściwości optyczne soczewki ocznej, akomodacja. Modele soczewki ocznej.

Wyk. 4

Osie oka, właściwości. Dołek środkowy na siatkówce. Punktowa Funkcja Rozmycia siatkówki a rozkład czopków w dołku środkowym. Zdolność rozdzielczość oka. Oddziaływanie światła z siatkówką.

Wyk. 5

Wielomiany Zernikego i ich zastosowanie do opisu aberracji falowej oka. Pomiar aberracji oka, aberrometr Hartmana-Shacka.

Wyk. 6

Właściwości transmisyjne ośrodków optycznych oka, rozpraszanie światła w oku. Tomografia optyczna oka, obrazowanie fragmentów oka.

Wyk. 7

Modele układów optycznych oka: Gullstranda, Gullstranda - LeGranda, asferyczny Navarro oraz model uproszczony Emsleya.

Wyk. 8

Wyk. 9

Elementy biomechaniki oka i jej wpływu na właściwości optyczne oka. Dynamika pulsowania przedniego odcinka oka, jej wpływ na właściwości optyczne oka, i jej korelacja z akcją serca. Kolokwium zaliczeniowe.

Suma godzin

Forma zajęć - seminarium

Sem. 1 Wprowadzenie, rozdanie tematów seminaryjnych oraz ich omówienie. Historia poznawania układu optycznego oka człowieka oraz metod jego pomiaru. Rozwój oka u dziecka, szczególnie z punktu widzenia jego właściwości geometrycznych, optycznych i refrakcyjnych.

Sem. 2

Sem. 3

Sem. 4 Modele matematyczne powierzchni rogówki oka. Ich wady i zalety. Sem. 5 Układ optyczny oka złożonego u owadów. Budowa i właściwości. Sem. 6

Układ optyczny oczu kręgowców. Widzenie obuoczne, rodzaje akomodacji. Odbicia Purkyniego i ich zastosowanie w pomiarach geometrii przedniego odcinka oka. Mechanizm akomodacji oka oraz kinetyka soczewki ocznej podczas akomodacji. Metody pomiaru. Właściwości optyczne wszczepialnych soczewek wewnątrzgałkowych. Soczewki sferyczne i astygmatyczne. Orientowanie soczewek astygmatycznych.

Sem. 7

Sem. 8

Sem. 9

Sem. 10 Aberracje oka, wartości. Opis, sposoby pomiaru. Sem. 11

Funkcja wrażliwości oka na kontrast, metody jej pomiaru i interpretacja.

4

Liczba godzin

2

2

2

2

2

1

2

1

1

15

Liczba godzin 1

1

1

1 1 1

1

1

1

1 1

Sem. 12 Aberracja chromatyczna oka i jej wpływ na jakość widzenia. Sem. 13 Oko starzejące, jego właściwości optyczne i geometryczne.

Sem. 14

Właściwości optyczne i geometryczne soczewek okularowych i soczewek kontaktowych

Sem. 15 Zmiany właściwości optycznych rogówki po operacji refrakcyjnej rogówki.

Suma godzin