close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

- - Сайт katounina!

код для вставкиСкачать
ГЛАЗ КАК ОПТИЧЕСКАЯ
СИСТЕМА
ПРЕЗЕНТАЦИЯ КАТУНИНОЙ О.А.
Глаз, или, как его называют, глазное яблоко,
представляет собой шарообразное тело диаметром
около 25 мм и массой 7,5 - 8 г. Стенки глазного
яблока образованы ….. оболочками.
Наружная — белочная оболочка, или ….., состоит из
плотной непрозрачной соединительной ткани. Она
защищает глаз от повреждений и позволяет глазному
яблоку сохранять свою форму.
Передняя часть –это…..она имеет выпуклую
поверхность.
Следующая оболочка глаза, которая изнутри плотно
прилегает к склере,— …... В ней располагаются
кровеносные сосуды, питающие все ткани
Спереди, эта оболочка переходит в …... Она может быть
разного цвета в зависимости от количества находящегося в
ней пигмента. Именно эта оболочка определяет цвет глаз.
Если пигмента мало — глаза серые или голубые, если много
— карие. По своей природе данная оболочка — это
кольцевая мышечная диафрагма с небольшим отверстием в
центре - …… Он регулирует поступление света в глаз,
рефлекторно сужаясь или расширяясь. Если света мало, он
расширяется, если много — сужается.
Непосредственно за ним располагается прозрачное тело,
имеющее форму двояковыпуклой линзы. Это …… Как и
роговица, он не имеет ни сосудов, ни нервов. Пространство
позади него заполнено прозрачным полужидким веществом
— ….
На внутренней оболочке глаза находится — ….. От её нервных
клеток отходят длинные отростки — аксоны.
В одном месте они собираются в пучок, образуя …... Место,
откуда они выходят, лишено рецепторов и поэтому
называется …...
В зрительных рецепторах — палочках и колбочках — энергия
проникающих в глаз световых лучей преобразуется в энергию нервных
возбуждений и по тысячам зрительных волокон передается в
центральное обрабатывающее звено — затылочную долю коры
большого полушария. Именно там происходит тонкая
дифференциация световых раздражителей, именно там рождается
зрительное ощущение.
Рождение зрительного ощущения
Постараемся теперь посмотреть на глаз как на
оптическую систему.
Она включает в себя роговицу, хрусталик,
стекловидное тело.
Главная роль в создании изображения принадлежит
хрусталику.
Он фокусирует лучи на сетчатке, благодаря чему
возникает действительное уменьшенное
перевернутое изображение предметов, которое
мозг корректирует в прямое.
"СЛЕПОЕ ПЯТНЫШКО" В ТВОЕМ ГЛАЗУ
ОПЫТ по обнаружению «слепого» пятна
Этот опыт впервые был поставлен в 1668 году
физиком Э.Мариоттом. Таким образом он развлекал придворных короля
ЛюдовикаХ1V. Мариотт сажал двух человек на расстоянии 2 метров друг
против друга и просил их рассматривать некоторую точку сбоку, - тогда
каждому казалось, что у его противника нет головы.Слепое пятно есть
в каждом глазу у каждого человека. Это нечувствительная к свету область
на сетчатке, здесь из глаза выходит зрительный нерв. Слепые пятна в двух
глазах находятся симметрично в разных местах, и при зрении они не
заметны. Диаметр слепого пятна около 2 мм, что соответствует полю
зрения 6°. Это значит, что человек с расстояния 1 м может не
увидеть предмета диаметром 10 см, если его
изображение проектируется на слепое пятно. Таким образом, в поле
нашего зрения есть область, которую мы совершенно не
видим. Наличие «слепого» пятна объясняется так: это то место сетчатки, где
зрительный нерв вступает в глазное яблоко и ещё не разделен на мелкие
разветвления, чувствительные к свету. Мы не замечаем "дыры" в поле
нашего зрения в силу долговременной привычки. Воображение услужливо
заполняет это место подробностями окружающего фона. Как известно,
даже к трещине на очках после нескольких дней их ношения глаз
привыкает и практически не замечает
Держите рисунок на расстоянии 30 см от вашего правого
глаза, закрыв левый, и смотрите на крестик, расположенный слева на
рисунке. Медленно приближайте рисунок к глазу, не прекращая
смотреть на крестик. Непременно наступит момент,когда чёрный
круг справа бесследно исчезнет, хотя обе окружности будут
отчётливо видны.
Велико ли «слепое» пятно? Велико, или нет, но когда вы смотрите на
небо, то на нём остаётся невидимым пространство, равное по
площади 120 дискам полной Луны!
Аккомодация – это способность глаза приспосабливаться к
четкому различению предметов, расположенных на разных
расстояниях от глаза.
Аккомодация происходит путем изменения кривизны
поверхностей хрусталика при помощи натяжения или
расслабления ресничного тела.
Когда ресничное тело натянуто, хрусталик растягивается и его
радиусы кривизны увеличиваются. При уменьшении натяжения
мышцы хрусталик под действием упругих сил увеличивает
свою кривизну.
В свободном, ненапряженном состоянии нормального глаза
на сетчатке получаются ясные изображения бесконечно
удаленных предметов, а при наибольшей аккомодации видны
самые близкие предметы.
Расстояние наилучшего зрения – это
расстояние, на котором нормальный
глаз испытывает наименьшее
напряжение при рассматривании
деталей предмета.
В среднем расстояние наилучшего
зрения составляет около 25-30 см, хотя
для каждого человека оно может быть
индивидуальным.
Изображение
удаленного
предмета в глазе:
a – нормальный глаз;
b – близорукий глаз;
с – дальнозоркий
глаз.
№
В состоянии покоя
В состоянии наибольшей аккомодации
пов-ти
радиус
кривизны
осевое
расстояние
показатель
преломления
радиус
кривизны
осевое
расстояние
показатель
преломления
1
7,7
0,5
1,376
7,7
0,5
1,376
2
6,8
3,1
1,336
6,8
2,7
1,336
3
10,0
3,6
1,386
5,33
4,0
1,386
4
-6,0
15
1,336
-5,33
15
1,336
Оптическая сила
Оптическая сила
Положение предмета, при котором создается резкое изображение на
сетчатке для ненапряженного глаза, называют дальней точкой глаза.
Положение предмета, при котором создается резкое изображение на
сетчатке при наибольшем возможном напряжении глаза,
называют ближней точкой глаза.
При аккомодации глаза на бесконечность задний фокус совпадает с
сетчаткой. При наибольшем напряжении на сетчатке получается
изображение предмета, находящегося на расстоянии около 9 см
а) дальняя точка
б) ближняя точка
ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОЧКОВ
(с древних времен - по 12 век)
До появления очков в качестве приборов, улучшающих зрение,
использовались отдельные полированные кристаллы или куски стекла
для одного глаза. Было замечено также, что стеклянные
шары увеличивают предметы. Самые старые очки были найдены в
гробнице древнеегипетского фараона Тутанхамона. Это были два
тончайших спила изумруда, соединенных бронзовыми пластинками в
виде оправы.
В древней Греции на острове Крит были найдены оптические линзы из
шлифованного горного хрусталя, которые также можно было
использовать для исправления недостатков зрения.
Еще в древнем Риме было замечено, что стеклянные шары увеличивают
предметы. В витринах харчевен выставляли стеклянные шары,
наполненные водой. Предметы, помещенные в воду внутрь таких шаров
казались больше, чем на самом деле. Хозяева пытались привлечь
посетителей необычайно большими плодами и фруктами.
Известно, что римский император Нерон часто смотрел гладиаторские
бои через отшлифованный смарагд (изумруд).Предполагается, что он
или использовал оптическую линзу из изумруда для коррекции зрения,
или же защищался с помощью изумруда от солнечного света.
Увеличение букв шаровидным куском стекла описал 900 лет тому назад
арабский ученый Ибн аль-Хайсам (Альгазен).
Только в X веке появилось научное сочинение из области оптики.
Альгазену удалось установить, что эффект видения предметов вызывается
внешними световыми лучами, приходящими в глаз от предметов. В своем
сочинении Альгазен излагает особенности преломления световых лучей
через такие стекла: «Если смотреть через сегмент стеклянного шара, то
он мог бы увеличивать предметы». Именно этого ученого следует считать
одним из первых предшественников создателей очковой оптики.
Слово "линза" переводится с латинского как "чечевица". Впервые линзы для
научных целей применил францисканский монах Роджер Бэкон (1214—
1294).
Он писал о свойствах стеклянного шара и о возможности
применения его для людей со слабыми глазами.
Бэкон использовал линзы во многих своих опытах. и даже поднес
одну папе Клименту IV, прося его попробовать применить ее.
В 1240 г. труд Альгазена был переведен на на латинский и
западноевропейские монахи стали изготавливать полукруглые
стеклянные линзы. Эти линзы располагали прямо на поверхности
текста рукописи. При этом получали значительное увеличение
букв или рисунка., таким образом стареющие монахи с плохим
зрением вновь обрели способность к чтению. Вначале такие линзы
делали из кварца или горного хрусталя. Чтобы стекло линзы не
скалывалось, её края стали оправлять деревянными или роговыми
ободками. Кроме того в качестве исходного материала для
изготовления таких линз использовали полудрагоценный камень
берил (beryll). Таким образом сделанная из берила линза в
последствиии была названа "brill", что в переводе с немецкого
означает "очки". К 13 веку стало понятно, что если поднести линзу к
глазу, то поле обзора увеличивается.
У некоторых людей глаза в расслабленном состоянии создают
изображение предмета не на сетчатке, а перед ней. В результате
изображение предмет "расплывается". Такие люди не могут видеть
четко удаленные предметы, но зато хорошо видят предметы,
находящиеся вблизи. Это наблюдается, если велика ширина глаза или
хрусталик слишком выпуклый ( имеет большую кривизну). В этом
случае четкое изображение предмета формируется не на сетчатке,
а перед ней. Этот недостаток (дефект) зрения
называется близорукостью (иначе миопия).
Близоруким людям необходимы очки с рассеивающими
линзами. Пройдя через такую линзу, лучи света фокусируются
хрусталиком точно на сетчатку. Поэтому близорукий человек,
вооруженный очками, может рассматривать удаленные предметы,
как и человек с нормальным зрением.
Другие люди хорошо видят далекие предметы, но не могут различить
те, что находятся вблизи. У них в расслабленном состоянии четкое
изображение удаленных предметов получается за сетчаткой. В
результате изображение предмет "расплывается". Это возможно, когда
ширина глаза недостаточно большая или хрусталик глаза плоский,
тогда человек видит удаленные предметы четко, а близкие плохо. Этот
недостаток зрения называется дальнозоркостью. Особой формой
дальнозоркости является старческая дальнозоркость или
пресбиопия. Она возникает потому, что с возрастом снижается
эластичность хрусталика, и он уже не сокращается так хорошо, как у
молодых людей. Дальнозорким людям можно помочь с
помощью очков с собирающими линзами.
Очки, являясь простым оптическим прибором, приносят людям,
имеющим дефекты зрения, огромное облегчение в повседневной
жизни.
Иван Андреевич Крылов
Мартышка и Очки
Мартышка к старости слаба глазами стала;
А у людей она слыхала,
Что это зло еще не так большой руки:
Лишь стоит завести Очки.
Очков с полдюжины себе она достала;
Вертит Очками так и сяк:
То к темю их прижмет, то их на хвост нанижет,
То их понюхает, то их полижет;
Очки не действуют никак.
"Тьфу пропасть! — говорит она, — и тот дурак,
Кто слушает людских всех врак:
Всё про Очки лишь мне налгали;
А проку на-волос нет в них".
Мартышка тут с досады и с печали
О камень так хватила их,
Что только брызги засверкали
___
К несчастью, то ж бывает у людей:
Как ни полезна вещь, — цены не зная ей,
Невежда про нее свой толк все к худу клонит;
А ежели невежда познатней,
Так он ее еще и гонит.
№1: Может ли на сетчатке глаза образоваться изображение предмета с
увеличением равным единице?
Возможно, если линейные размеры предмета меньше, чем линейный размер
сетчатки глаза и находится в двойном фокусе глаза.
№2: В каком из приведённых случаев, оптическая сила глаза больше: при
рассматривании близко расположенного предмета или удалённых предметов?
№1: Может ли на сетчатке глаза образоваться изображение предмета с
При
рассмотрении
близко
расположенных предметов. Действительно, расстояние
увеличением
равным
единице?
от линзы (глаза) до экрана на котором формируется изображение предмета (
Возможно, если линейные размеры предмета меньше, чем линейный размер
сетчатка глаза) практически постоянно. Исходя из формулы линзы, заключаем,
сетчатки глаза и находится в двойном фокусе глаза.
что с уменьшением расстояния предмета до линзы (глаза), его оптическая сила
увеличивается.
№3: Близорукий человек может читать и различать более мелкие детали, чем
человек, обладающий нормальным зрением. Объяснить !
Близорукий глаз, видит близкие предметы, под большим углом зрения чем глаз с
нормальным зрением. ( Удалённый предмет формирует на сетчатке глаза
изображение, которое меньше, чем изображение такого же предмета, но
расположенного ближе.) Напомним - угол, образованный прямыми, от краёв
предмета в оптический центр глаза называется углом зрения. Размер угла зрения
зависит от размера рассматриваемого предмета и от расстояния предмета до
линзы ( глаза). При угле зрения меньшем одной минуты, детали предмета не
различаются - предмет воспринимается как одна точка, т. к. в этом случае
изображение предмета раздражает только одно окончание зрительного нерва.
№4: Звёзды, вследствие огромных расстояний до них, нам кажутся точками, в
какой бы телескоп мы их не рассматривали. Почему же пытаются строить
телескопы с большими линзами?
Такие телескопы, позволяют увидеть звёзды не рассматриваемые телескопами с
линзами меньшего размера. Действительно, количество света (количество
энергии ) попадающего в глаз прямо пропорционально площади объектива
телескопа. Светочувствительность клеток глаза на которую падает свет от звёзд,
становится освещённой более интенсивно, что позволяет видеть их, что было
невозможно ранее в телескопах с линзами меньшего размера.
№5: Почему маска с плоским стеклом помогает пловцу хорошо видеть предметы
под водой?
Показатель преломления хрусталика глаза n=1,39 мало отличается от
абсолютного показателя преломления воды. Маска с плоским стеклом и
воздушной прослойкой между глазом и водой, позволяет видеть предметы под
водой почти также хорошо, как и в воздухе, так как роговицу глаза падают лучи
незначительно смещённые относительно их первоначального направления.
6: Зачем световые сигналы делают мигающими
( Например у маяков и спец. машин)?
Это обусловлено двумя причинами.
1) Что бы выделить их среди других световых сигналов.
2) Что бы избежать утомление глаза.
Известно, что свет падающий в одно и тоже место сетчатки глаза , уменьшают её
чувствительность.
Поэтому, для более чёткого восприятия сигнала он бывает мигающим, что
позволяет восстановить чувствительность глаза.
№7: Почему дождь, состоящий из отдельных капель виден глазом в виде
непрерывных струй?
Глаз способен сохранять зрительное впечатление в течение некоторого
промежутка времени, поэтому малые промежутки между каплями дождя, не
воспринимаются глазом.
№8: Почему в грозу при свете молнии движущиеся предметы при вспышке
молнии кажутся неподвижными?
Вспышка молнии кратковременна, за столь малый промежуток времени , глаз
благодаря инертности видения не может увидеть смещение предмета.
№9: При каком условии глаз не может различить две близко отстоящие точки?
В том случае, если угол зрения данного объекта будет больше, чем линейный
размер данного предмета ( соответствующему данному углу) на элементах
сетчатке глаза ответственных за изображение предмета. Это возможно при углах
зрения меньше одной секунды.
№10: В каком случае - при дальнозоркости или при близорукости очки
увеличивают количество энергии, падающей на зрачок
Увеличить освещённость зрачка может только собирающая линза. А это имеет
место только в случае дальнозоркости.
11: Раскалённая нить электрической лампы кажется значительно толще и
длиннее, чем та же нить в холодном состоянии. Объяснить это явление.
Сильное раздражение от яркого предмета распространяется по сетчатке глаза,
поэтому ярко освещённые предметы кажутся немного толще и увеличенными .
Это так называемое явление иррадиации.
№12: Почему ночью источник света кажется ближе, чем он находится от нас?
Объяснить данное явление.
Вследствие иррадиации линейный размер источника света кажется нам большим
по размеру, что приводит к увеличению угла зрения. Используя формулу линзы и
формулу линейного увеличения, получаем ответ на поставленный вопрос.
№13: Если слегка нажать пальцем на глаз, то можно увидеть удвоенное
изображение предмета. Объяснить этот факт.
В двух глазах, получаются два изображения, которые воспринимаются головным
мозгом как одно, тогда, когда они находятся в идентичных точках сетчатки глаза.
Нажимая пальцем на глаз, мы тем самым изменяем оптическую силу глаза, что
приводит к изменению положения изображения на сетчатке глаза. В результате
этого мы видим два изображения предмета.
№14: Почему водители при встрече машин вечером выключают фары, оставляя
только подфарники?
В темноте глаза человека адаптированы на приём малой энергии света, большая
энергия от фар встречного автомобиля, нарушает адаптацию глаза, что может
привести ко временному их "ослеплению".
Глаза -- одно из величайших изобретений природы. И природа
изобрела их несколько типов, каждый раз настраивая наилучшим
образом для того или иного видения.
Скажем, глаза рыб отлично приспособлены различать окружающее
под водой, кошки отлично ориентируются в темноте, а орёл замечает
крохотную мышь с километровой высоты...
Человек, создавая фотоаппарат, сумел на первых порах сымитировать
лишь свой собственный глаз. А вот сложный, фасеточный глаз
насекомого скопировать до сих пор толком так и не смог. Этот
шедевр природы сложен из многих тысяч крохотных, отдельных "глазков"
-- омматидиев.
Каждый омматидий состоит из "линзочки" и примыкающего к ней
длинного прозрачного кристаллического конуса. Глаз комнатной мухи
состоит из 4000 омматидиев-конусов;
рабочей пчелы -- из 5000 конусов, прилегающих вплотную друг к другу;
глаз бабочки -- из 17 000, а стрекозы -- из 30 000 отдельных глазков.
Каждый из них выхватывает из окружающего их пространства одну
точку. Но в мозгу насекомого все они складываются в единую мозаику.
Журнал Квант. Физика
Асламазов Л.. Лунные дорожки
Блиох П.. В фокусе линзы.
Болтянский В.. Оптика черных дыр.
Большаков В.. Оптическое зондирование Земли и
Луны из космоса.
Вавилов С.. "Теплый свет" и тепловое излучение
Варламов А.. В голубом просторе.
Винецкий В.. Измерение скорости света
Гринева Г.. Дела и проделки феи Морганы.
Дозоров А.. Что это значит - "навести на резкость"
Дьюрелл К.. Алиса в Зазеркалье
Елецкий А.. Скорость света и ее измерение.
Карлов Н.. Лазеры
Китайгородский А.. Как измеряются расстояния между атомами в
кристаллах.
Кравцов В.. Уголковые отражатели.
Кремер А.. О рассеянии, или Как измерить жирность молока?
Кремер А.. Сожжем что-нибудь?
Малов Н.. Как сфотографировали свет.
Марленский А.. Возможности оптических телескопов
Меледин Г.. Конденсация света в вещество.
Михайлов А.. Шестиметровый телескоп.
Мякишев Г.. Принцип Ферма и законы геометрической оптики
Новосельцев В.. Аномальные атмосферные явления.
Носов Ю.. Волоконно--оптическая связь.
Обухов С.. Лазерная указка
Орлов В.. Голография.
Семенчинский С.. Линзы, зеркала и Архимед.
Михайлов А.. Шестиметровый телескоп.
Мякишев Г.. Принцип Ферма и законы геометрической оптики
Новосельцев В.. Аномальные атмосферные явления.
Носов Ю.. Волоконно--оптическая связь.
Обухов С.. Лазерная указка
Орлов В.. Голография.
Семенчинский С.. Линзы, зеркала и Архимед.
Смородинский Я.. Сколько времени идет свет от Меркурия?
Сурдин В.. Камера--обскура.
Сурдин В.. Глаз и небо.
Тарасов Л.. А что будет, если...?
Тарасов Л.. Зеленый луч.
Тарасов Л.. Мирные профессии лазерного луча.
Тихомирова С.. Световые явления
Туриянский Л.. Принцип Ферма.
Фабрикант В.. Что происходит в гелий--неоновом лазере.
Фабрикант В.. Что такое нелинейная оптика.
Файнгольд М.. Этот удивительный параболоид.
Хейфец С.. Блеск в природе, или Почему у кошки глаза светятся
Юнг Т.. Экспериментальная демонстрация интерференции света.
Задачи на исследование по статье "Медианая фильтрация"
ГЛАЗА ЕСТЬ ЗЕРКАЛО ДУШИ
.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Человека по глазам видно
.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа