Comment est la chirurgie des yeux au laser associés à la physique?

September 2

introduction

la chirurgie oculaire au laser se réfère à une poignée de chirurgies oculaires de réfraction qui utilisent des lasers puissants pour modifier la forme de la cornée. Le but de la chirurgie réfractive de l'oeil (que ce soit assistée par laser ou autre) est de corriger la façon dont la lumière se déplace à travers la lentille et sur la rétine. la chirurgie oculaire au laser inspire largement de deux grands domaines de la physique: l'optique et de la mécanique quantique.

Optique

En physique, la branche d'étude appelée optique porte sur le comportement de rayonnement électromagnétique (par exemple, la lumière). La connaissance de ce sujet est la compréhension essentielle comment l'oeil fonctionne, comment la vision peut être corrigée, et comment les lasers peuvent concentrer l'énergie de manière précise.

Lorsque la lumière visible se déplace à travers un support (par exemple, l'air) à un autre (par exemple, le tissu solide de l'œil), sa vitesse change légèrement. Cela provoque la longueur d'onde des photons (qui composent la lumière) pour raccourcir, ce qui entraîne un effet de flexion connu sous le nom de réfraction. La cornée (et l'objectif de la pupille) courbent la lumière entrante de sorte qu'il tombe sur la rétine, qui envoie une image au cerveau via le nerf optique. Sur la base de la taille et la forme de la cornée, l'angle de réfraction, il crée sera différent. Dans le cas de la myopie ou l'hypermétropie, les angles de réfraction créés par l'œil sont soit trop grand ou trop petit pour la rétine, entraînant floue, out-of-focus images envoyées au cerveau.

Grâce à une connaissance de l'optique, les médecins peuvent déterminer la forme de la cornée qui se traduira par la réfraction optimale de la lumière. L'objectif de la chirurgie oculaire au laser, par conséquent, est de transformer la cornée en conséquence.

La physique quantique

Laser est un acronyme pour "Amplification Light par émission stimulée de rayonnement." Fondamentalement, lorsque les atomes sont excités par une source sans cesse amplifié d'énergie (par exemple, électromagnétiques, chimiques, nucléaires, etc.). Ces niveaux d'énergie accrue excitent les électrons entourant les atomes de se déplacer à des configurations possédant de plus grandes quantités d'énergie potentielle. Sporadiquement, ces électrons retombent à leurs configurations à faible potentiel énergétique, libérant l'excès d'énergie sous forme de photons se déplaçant rapidement d'un rayonnement électromagnétique. Ces photons puis sortent de la chambre de stimulation par une petite ouverture, formant un courant uniforme de particules de haute énergie (ie, un faisceau laser).

Le domaine de la mécanique quantique est concerné, en partie, avec le comportement des électrons et d'autres particules subatomiques à divers états d'énergie. En comprenant les différents niveaux d'énergie (orbitales) des atomes différents, les scientifiques peuvent prédire l'énergie spécifique et la fréquence des photons lumineux émis par les lasers fabriqués à partir de ces atomes. Cela permet aux médecins et aux chercheurs cliniques pour identifier les lasers serait le mieux pour les applications de réfraction de chirurgie oculaire.