Наши глаза - это главные «окошки», через которые мы получаем информацию об окружающем мире.
На зрение приходится 90% такой информации. А на слух и другие чувства - лишь 10%. Какая строение нашего глаза? Дальнейшая рассказ требует использования таблицы или слайда с изображением строения глаза.
Глазное яблоко примерно имеет форму шара (диаметр этого шара около 2,5 см). Внешняя оболочка (склера) впереди является прозрачной. Эта часть оболочки называется роговой оболочкой (роговицей). С внутренней стороны склеры - сосудистая оболочка. Именно ее часть мы воспринимаем как радужную оболочку, которая определяет определенный цвет глаз. В центре - зрачок, через которое свет попадает внутрь глаза. После зрачки свет проходит через хрусталик. Это естественная двояковыпуклые линзы, которое может деформировать специальная мышца.
Внутренняя часть глаза заполнена стекловидным телом. Пройдя стекловидное тело, свет попадает на сетчатку - заднюю стенку глаза, покрытую светочувствительными элементами. Когда на них попадает свет, они посылают в мозг нервные импульсы. Именно мозг окончательно составляет картину мы видим. Однако для этого необходимо, чтобы глаз создало на сетчатке действительное изображение. В конце концов, мы воспринимаем только такие изображения, причем они должны быть достаточно четкими. Кстати, глаза в целом действует как уборочная линза. Так, изображение на сетчатке является обратным. Преобразование обратного изображения на прямое осуществляет уже не глаз, а мозг.
Свет в эти проходит через роговицу, зрачок, хрусталик, стекловидное тело и попадает на сетчатку. Светочувствительные элементы сетчатки под действием света создают нервные импульсы, идущие к мозгу.
Размер зрачка изменяется рефлекторно, в зависимости от освещенности. Таким образом, ее диаметр может изменяться от 2 до 8 мм.
Природа не наделила нас возможностью очень быстро реагировать на увеличение освещенности уменьшением диаметра зрачка: первобытному человеку никто не мог внезапно посветить в глаза фонариком или фарами. Следовательно, такое внезапное освещение ослепит человека на определенное время. Оно может привести, например, в автоаварии. Возможность изменять рефлекторно кривизну хрусталика очень важна: ведь смотрим по очереди на предметы, которые находятся на разных расстояниях от глаза. Если оптическая сила глаза не менялась, мы могли бы четко видеть предметы лишь на какой-то определенной расстояния.
Изменением кривизны хрусталика осуществляется аккомодация, то есть глаз "наводится на резкость».
Разумеется, аккомодация имеет определенные границы. Здоровое глаз без напряжения создает на сетчатке изображение далеких предметов. Чем ближе к глазу предмет, тем больше напряжение мышцы и деформация хрусталика. Для молодого человека со здоровым зрением ближняя граница аккомодации составляет 10 см.
Расстояние наилучшего зрения d0 - наименьшее расстояние, при котором глаз практически не напряжено. Обычно считают d0 = 25 см. Именно на таком расстоянии лучше размещать книгу при чтении.
Чем ближе мы размещаем предмет, тем больше его изображение на сетчатке. Итак, тем лучше мы можем различить все детали этого предмета. Мы достаточно хорошо оцениваем, на каком расстоянии от нас находится тот или иной предмет. В основном это происходит благодаря нашему бинокулярному зрения, т.е. зрения двумя глазами. Когда мы рассматриваем какую-то точку, мы подсознательно направляем на нее оптические оси обоих глаз. Если точка далеко от нас, оптические оси практически параллельны. Но чем ближе к нам эта точка, тем больше угол между оптическими осями двух глаз. Мозг анализирует сигналы от мышц, которые возвращают глазные яблоки, и получает информацию о расстоянии до объекта наблюдения. Как мы распознаем цвета? Светочувствительные элементы на сетчатке не все одинаковы: среди них есть так называемые палочки и три типа колбочек. Палочек гораздо больше. Они чувствительны к любого света, т.е. создают черно-белое изображение. При слабом свете фактически только они и работают, поэтому мы не можем различать цвета. А вот каждый из типов колбочек реагирует на свет в зависимости от цвета. Есть колбочки, наиболее чувствительные к красному свету, чувствительны к зеленому или к синему. Мозг сопоставляет сигналы от этих трех типов колбочек и «делает вывод» о цвете света. Оказывается, в этом отношении наше зрение легко «обмануть»: подбирая в определенных пропорциях красный, зеленый и синий свет, можно создать представление практически о любой цвет! И этим воспользовались изобретатели и инженеры, создав цветное телевидение, цветные мониторы и табло. Ведь на цветных экранах действительности «рисуется» только три изображения (красное, зеленое и синее), а мы видим разнообразие цветов. Наиболее распространенными дефектами зрения являются близорукость и дальнозоркость. При близорукости параллельный пучок лучей (от далекого предмета) ненапряженно глаз фокусирует не на сетчатке, а перед ней. На сетчатку падает уже расходящийся пучок лучей, т.е. изображение размывается. Исправить такой дефект можно с помощью контактных линз или очков.
Какими должны быть линзы в таких очках, если надо фокусировать лучи немного дальше?
После обсуждения приходим к выводу, что линзы должны быть рассеивающих. При дальнозоркости параллельный пучок лучей ненапряженно глаз фокусирует в точке, лежащей за сетчаткой, т.е. на сетчатку падает сходящийся пучок лучей. Изображение в этом случае также размывается.
Какими должны быть линзы в очках для дальнозорких?
После обсуждения приходим к выводу, что линзы должны быть собирательными.
При близорукости нужны очки с рассеивающую линзу, а при дальнозоркости - с уборочными.
Информация о технических достижениях и истории изобретений всегда интересна для учащихся. Если есть возможность выделить несколько минут, можно рассказать о событии, связанном с созданием цветного телевидения. Летом 1954 года, перед началом регулярных трансляций программ цветного телевидения в США, в лабораториях фирмы RCA продолжались последние испытания системы. Перед телекамерой поставили натюрморт из фруктов и проверяли передачу изображения в эфир. Цветной телевизор стоял в другой лаборатории, через несколько кварталов города. Инженеры этой лаборатории были шокированы: цвет винограда и апельсинов воспроизводился на экране хорошо, а вот банан упорно оставался синим ... После множества усилий и проверок кому-то пришло в голову посмотреть, что же делается на другом конце линии связи. А там руководитель группы передачи Джордж Браун ждал, чем закончится его шутку - перед началом испытаний он старательно покрасил банан синей краской. Что было дальше, история умалчивает ...
Свет в эти проходит через роговицу, зрачок, хрусталик, стекловидное тело и попадает на сетчатку. Светочувствительные элементы сетчатки под действием света создают нервные импульсы, идущие к мозгу.
Размер зрачка изменяется рефлекторно, в зависимости от освещенности. Таким образом, ее диаметр может изменяться от 2 до 8 мм.
Изменением кривизны хрусталика осуществляется аккомодация, то есть глаз "наводится на резкость".
Расстояние наилучшего зрения d0 - наименьшее расстояние, при которой глаз практически не напряжено. Обычно такой считают d0 = 25 см. Именно на таком расстоянии лучше размещать книгу при чтении.
При близорукости нужны очки с рассеивающую линзу, а при дальнозоркости - с уборочными.