Человеческий глаз как оптическая система.
Отраженный, либо источаемый предметами свет, попадает в отверстие зрачка и попадает на хрусталик (своеобразная линза нашего глаза) после хрусталика полученное изображение переворачивается на 180 градусов а на фокусном расстоянии палочки и колбочки (сенсоры) воспринимая полученный свет формируют цветовую картинку, сигналы поступают в мозг, где картинка ещё раз автоматически переворачивается и мы воспринимаем увиденное.
"Посредством глаза, а не глазом на мир смотреть умеет разум" Уильям Блейк
Доклад: Глаз как оптический прибор
Глаз человека представляет собой сложную оптическую систему, которая по своему действию аналогична оптической системе фотоаппарата. Глаз имеет почти шарообразную форму и диаметр около 2,5 см. Снаружи он покрыт защитной оболочкой белого цвета – склерой. Передняя прозрачная часть склеры называется роговицей. На некотором расстоянии от нее расположена радужная оболочка, окрашенная пигментом. Отверстие в радужной оболочке представляет собой зрачок. В зависимости от интенсивности падающего света зрачок рефлекторно изменяет свой диаметр приблизительно от 2 до 8 мм, т.е. действует подобно диафрагме фотоаппарата.
Между роговицей и радужной оболочкой находится прозрачная жидкость. За зрачком находится хрусталик – эластичное линзоподобное тело. Особая мышца может изменять в некоторых пределах форму хрусталика, изменяя тем самым его оптическую силу. Остальная часть глаза заполнена стекловидным телом. Задняя часть глаза – глазное дно, оно покрыто сетчатой оболочкой, представляющей собой сложное разветвление зрительного нерва с нервными окончаниями – палочками и колбочками, которые являются светочувствительными элементами.
Лучи света от предмета, преломляясь на границе воздух–роговица, проходят далее через хрусталик (линзу с изменяющейся оптической силой) и создают изображение на сетчатке.
Роговица, прозрачная жидкость, хрусталик и стекловидное тело образуют оптическую систему, оптический центр которой расположен на расстоянии около 5 мм от роговицы. При расслабленной глазной мышце оптическая сила глаза приблизительно равна 59 дптр, при максимальном напряжении мышцы – 70 дптр.
Основная особенность глаза как оптического инструмента состоит в способности рефлекторно изменять оптическую силу глазной оптики в зависимости от положения предмета. Такое приспособление глаза к изменению положения наблюдаемого предмета называется аккомодацией.
Область аккомодации глаза можно определить положением двух точек:
- дальняя точка аккомодации определяется положением предмета, изображение которого получается на сетчатке при расслабленной глазной мышце. У нормального глаза дальняя точка аккомодации находится в бесконечности.
- ближняя точка аккомодации – расстояние от рассматриваемого предмета до глаза при максимальном напряжении глазной мышцы. Ближняя точка нормального глаза располагается на расстоянии 10–20 см от глаза. С возрастом это расстояние увеличивается.
При нарушении зрения изображения удаленных предметов в случае ненапряженного глаза могут оказаться либо перед сетчаткой (близорукость), либо за сетчаткой (дальнозоркость)
Расстояние наилучшего зрения у близорукого глаза меньше, а у дальнозоркого больше, чем у нормального глаза. Для исправления дефекта зрения служат очки. Для дальнозоркого глаза необходимы очки с положительной оптической силой (собирающие линзы), для близорукого – с отрицательной оптической силой (рассеивающие линзы).
Для наблюдения удаленных предметов оптическая сила линз должна быть такой, чтобы параллельные пучки фокусировались на сетчатке глаза. Глаз должен видеть через очки мнимое прямое изображение удаленного предмета, находящееся в дальней точке аккомодации данного глаза.
Следует отметить, что у дальнозоркого глаза дальняя точка аккомодации мнимая, т.е. ненапряженный глаз фокусирует на сетчатке сходящийся пучок лучей. Потому при рассмотрении удаленных предметов очки для дальнозоркого глаза должны превращать параллельный пучок лучей в сходящийся, т.е. обладать положительной оптической силой.
Очки для «ближнего зрения» (например, для чтения) должны создавать мнимое изображение предмета, находящегося на расстоянии d0 = 25 см (т.е. на расстоянии наилучшего зрения нормального глаза), на расстоянии наилучшего зрения данного глаза. Пусть, например, близорукий глаз имеет расстояние наилучшего зрения 16 см. По формуле тонкой линзы получим:d = d0 = 0,25 м, f = –0,16 м, следовательно,  дптр. Вследствие сужения области аккомодации у многих людей очки для ближнего зрения должны обладать большей (по модулю) оптической силой по сравнению с очками для рассматривания удаленных предметов.
Подбор очков для чтения для дальнозоркого (a) и близорукого (b) глаза. Предмет A располагается на расстоянии d = d0 = 25 см наилучшего зрения нормального глаза. Мнимое изображение A’ располагается на расстоянии f, равном расстоянию наилучшего зрения данного глаза
Эссе по естествознанию "Сходство глаза человека с фотоаппаратом"
Сходство:
камера-глазное яблоко
плёнка-сетчатка
диафрагма-зрачок
крышечка-веко
линза объектива-хрусталик
Сходство глаза человека с фотоаппаратом.
Фотоаппарат и наша оптическая система очень схожа, фотоаппарат может видеть, наблюдать, и запоминать различные действия как и наш глаз. Даже хрусталик в глазу-своего рода собирающая линза. У некоторых людей есть так называемая способность "фотографическая память" это тоже сходство.
Сообщение на тему "глаз и зрение"
Всё пространство вокруг человека заполнено различным излучением. Свет – это электромагнитная волна. Наши глаза чувствительны к узкому интервалу длин волн от 400 до 760 нм. Только этот диапазон вызывает зрительные ощущения.
Строение глаза:
· Глазное яблоко защищено плотной оболочкой, склерой.
· Передняя (прозрачная) часть склеры называется роговицей.
· За роговицей расположена радужная оболочка, которая у людей может иметь различный цвет.
· В радужный оболочке есть– зрачок. Диаметр зрачка может изменяться от 2 до 8 мм, уменьшаясь на свету и увеличиваясь в темноте.
· За зрачком расположено прозрачное тело – хрусталик.
· Хрусталик окружен мышцами, прикрепляющими его к склере.
· За хрусталиком расположено стекловидное тело.
· Задняя часть склеры – глазное дно - покрыто сетчатой оболочкой (сетчаткой
Свет, преломляясь в оптической системе глаза, дает на сетчатке действительное, уменьшенное и обратное изображения предметов. Изображение предмета, возникающее на сетчатке глаза, является перевернутым. Попав на окончания зрительного нерва, свет раздражает эти окончания. Эти раздражения передаются в мозг, и у человека появляются зрительные ощущения: он видит предметы. Способность глаза приспосабливаться к видению, как на близком, так и на более далеком расстоянии называется аккомодацией. Поэтому человеку удается фокусировать изображения различных предметов на одном и том же расстоянии от хрусталика - на сетчатке глаза. В глазах человека могут возникнуть отклонения от нормы. Эти отклонения называются дефектами зрения. Изображение близко расположенных предметов расплывается – развивается дальнозоркость. Другой дефект зрения – близорукость, когда люди плохо видят удаленные предметы. Для исправления дефектов зрения применяют очки. При близорукости необходимо изображение предмета отодвинуть от хрусталика и переместить на сетчатку. Для этого применяют линзы вогнутые, рассеивающие свет с отрицательной оптической силой. При дальнозоркости изображение предмета за сетчаткой перемещают с помощью линз выпуклых – собирающих свет. Оптическая сила таких линз – положительная.
Сообщение на тему: ’’Глаз - природная оптическая система"
Наш глаз — природный оптический прибор, который состоит из следующих частей: глазные мышцы, хрусталик в качестве собирательной линзы, роговая оболочка и сетчатка глаза в качестве "экрана". За счёт того, что собирательная линза только одна, мы получаем на сетчатке перевёрнутое изображение, которое в дальнейшем переворачивает наш мозг при обработке. Так как мы одинаково чётко видим как далеко стоящие от нас предметы, так и находящиеся в непосредственной близости, фокус у хрусталика должен быть переменный для одинаково чёткого изображения. Это достигается тем, что глазные мышцы сжимаются или разжимаются, и кривизна хрусталика увеличивается либо уменьшается.
