ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 36
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Способность хрусталика изменять свою кривизну в случае изменения расстояния до рассматриваемого предмета, называют аккомодацией.
Если человек смотрит на довольно удаленные предметы, в глаз попадают параллельные лучи — в этом случае глаз наиболее расслаблен. (Заметьте, что, задумавшись, человек смотрит как будто вдаль!) Чем ближе расположен предмет, тем сильнее напрягается глаз. Наименьшее расстояние, на котором глаз видит предмет, практически не напрягаясь, называют расстоянием наилучшего зрения. Для людей с нормальным зрением это расстояние равно приблизительно 25 см. Именно на таком расстоянии человек с хорошим зрением читает книгу.
Что такое близорукость и дальнозоркость и какие есть способы коррекции
Чтобы лучше разобраться, что происходит в оптической системе глаза в случае близорукости и дальнозоркости и как корректируются эти недостатки зрения, представим такую ситуацию. Три человека, один из которых имеет нормальное зрение, у второго — близорукость, а у третьего — дальнозоркость, смотрят на одни и те же предметы, расположенные довольно далеко,— например, на звезды. (В этом случае мы можем не принимать во внимание аккомодацию, ведь глаза у всех троих расслаблены.)
У человека с нормальным зрением фокус оптической системы глаза в спокойном (ненапряженном) состоянии расположен на сетчатке, т.е. параллельные лучи, попадающие в глаз, после преломления в оптической системе глаза собираются на сетчатке (рис. 3.68), и изображение предметов на ней будет четким.
Иная ситуация у людей, имеющих близорукость или дальнозоркость. Близорукость — это недостаток зрения, в случае которого фокус оптической системы глаза в спокойном (ненапряженном) состоянии расположен перед сетчаткой (рис. 3.69, а). Это происходит потому, что в случае близорукости угол преломления светового пучка в оптической системе глаза оказывается большим, чем у человека с нормальным зрением. Поэтому изображение предметов на сетчатке будет нечетким, размытым.
Расстояние наилучшего зрения в случае близорукости меньше 25 см. Именно поэтому близорукий человек, чтобы рассмотреть предмет в руках, подносит его близко к глазам. Близорукость корректируется ношением очков с рассеивающими линзами (рис. 3.69, б).
Дальнозоркость — это недостаток зрения, в случае которого фокус оптической системы глаза в спокойном (ненапряженном) состоянии расположен за сетчаткой (рис. 3.70, а). Это происходит потому, что в случае дальнозоркости угол преломления светового пучка в оптической системе глаза оказывается меньшим, чем у человека с нормальным зрением. Изображение предметов на сетчатке также будет нечетким, размытым.
Расстояние наилучшего зрения в случае дальнозоркости больше, чем 25 см, поэтому, рассматривая предмет в руках, человек отодвигает его от глаз. Дальнозоркость корректируется ношением очков с собирающими линзами (рис. 3.70, б).
Инерция зрения
Если быстро перемещать в темноте ♦бенгальский огонь*, то наблюдатель увидит светящиеся фигуры, образованные ^огневым контуром*. Разноцветные лампочки карусели во время быстрого вращения, сливаясь, образуют кольца. Наши глаза все время мигают, а поскольку эти движения довольно быстрые, мы не замечаем, что на определенный промежуток времени предмет, на который мы смотрим, становится невидимым.
Все эти явления можно объяснить так называемой инерцией зрения. ■ Суть в том, что после того как изображение предмета исчезает с сетчатки глаза (предмет убирают, перестают его освещать, заслоняют непрозрачным ■-экраном и т. п.), зрительный образ, вызванный этим предметом, сохраняется на протяжении 0,1 с.
Зрительную инерцию широко используют в анимационном кино. Картинки на экране очень быстро (24 раза в секунду) сменяют друг друга, во
время их смены экран не освещается, но зри- ’ тель этого не замечает — он просто видит ряд чередующихся картинок. Таким образом на экране создается иллюзия движения. (А теперь представьте, сколько картинок нужно нарисовать художникам, чтобы получить полнометражный мультипликационный фильм!)
На инерции зрения также базируется применение стробоскопа. (Стробоскоп представляет собой источник света, излучающий световые вспышки через определенные, очень малые промежутки времени.) Во время фотографирования объектов, освещеннных стробоскопом, мы получаем стробоскопические фотографии (рис. 3.71).
-
Заказать решение задач по физике
Итоги:
С точки зрения физики,
глаз представляет собой оптическую систему, основными элементами которой являются роговица, хрусталик и стекловидное тело.
В результате преломления света в этой оптической системе на светочувствительной поверхности глазного дна — сетчатке — образуется уменьшенное, действительное, перевернутое изображение предмета.
Если оптическая система глаза собирает лучи перед сетчаткой, то изображение предмета на сетчатке будет размытым — такой дефект зрения называется близорукостью. Близорукость корректируют ношением очков с рассеивающими линзами.
Если оптическая система глаза слабо преломляет лучи, то продолжения лучей пересекаются за сетчаткой — такой дефект зрения называется дальнозоркостью. Дальнозоркость корректируют ношением очков с собирающими линзами.
После того как изображение предмета исчезает с сетчатки глаза, зрительный образ, вызванный этим предметом, сохраняется в сознании человека на протяжении 0,1 с. Это свойство называют инерцией зрения.
Световые явления:
В этом разделе вы ознакомились с некоторыми оптическими явлениями, их законами, а также физическими величинами, характеризующими объекты, которые излучают свет.
Свет излучается источниками света. Вы ознакомились с разными видами источников света и некоторыми физическими величинами, характеризующими их.
Вы убедились, что в прозрачной однородной среде свет распространяется прямолинейно.Следствие прямолинейного распространения света — образование полной тени и полутени.
Вы выяснили, что на границе раздела двух сред...Луч падающий, отраженный, преломленный, а также перпендикуляр, восставленный из точки падения луча, лежат в одной плоскости.
Вы научились строить изображение в плоском зеркале, собирающей и рассеивающей линзах
Вы познакомились с оптическими приборами, в которых применяются линзы.
Оптическая система и глаз
Благодаря зрению (рис. 280) весь живой мир получает основную часть информации. Мы уже знаем, что гипотеза об «ощупывающих», истекающих из глаз лучах была несостоятельной. Известно также, что мы можем видеть только те объекты, от которых в наш глаз поступает свет, излученный самим объектом или отраженный от него. Но что происходит в нашем глазу при попадании света? Почему мы не можем видеть очень малые и очень далекие предметы?
Что представляет собой глаз человека
Схема глаза человека (глазного яблока) представлена на рисунке 281.
Наружная оболочка глаза — склера 1 сформирована из плотных соединительных волокон. Склера защищает глаз и обеспечивает его жесткость. В передней части глаза склера переходит в прозрачную роговицу 2. Роговица — оптически наиболее плотная среда глаза, она пропускает свет в глаз. За роговицей находится радужная оболочка 3, содержащая пигмент, который определяет цвет глаз. В центре радужной оболочки находится зрачок 4. Зрачок, сужаясь или расширяясь, дозирует количество световой энергии, попадающей в глаз. Па свету зрачок сужается, в темноте зрачок расширяется, позволяя улавливать очень слабые световые пучки. За радужной оболочкой находится прозрачное эластичное тело — хрусталик 5, напоминающий по форме двояковыпуклую линзу. Усилиями специальных мышц хрусталик может увеличивать или уменьшать свою кривизну. Это увеличивает или уменьшает его оптическую силу. Полость между роговицей и хрусталиком заполнена прозрачной жидкостью —
водянистой влагой. За хрусталиком почти вся область глаза заполнена стекловидным телом — это студенистая, прозрачная масса. Роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело — все вместе составляют оптическую систему глаза. Внутренняя оболочка — сетчатка 6 содержит слой зрительных клеток и несколько слоев нервных клеток. Именно здесь идет преобразование световой энергии, попавшей в глаз от предмета, в нервный импульс. Он передается в головной мозг, где и формируется зрительный образ.
Итак, чтобы четко видеть предмет, необходимо, чтобы глаз сфокусировал лучи, идущие от предмета, на сетчатке (см. рис. 281).
Мы хорошо видим как близкие, так и далекие предметы. Водитель автомобиля четко видит цифры на спидометре, а в следующее мгновение так же хорошо — удаленный дорожный знак. Во всех случаях попавший от предметов в глаз свет должен фокусироваться в одном месте (на сетчатке).
Хрусталик глаза, изменяя свою форму, меняет оптическую силу системы. Это называется аккомодацией глаза. При приближении предмета хрусталик становится более выпуклым, его фокусное расстояние уменьшается так, чтобы изображение оказалось именно на сетчатке. При удалении предмета хрусталик вытягивается, фокусное расстояние увеличивается настолько, что изображение снова оказывается на сетчатке (рис. 282).
Таким образом, благодаря аккомодации глаза человек хороню видит разноудаленные предметы.
Для нормального зрения минимальное расстояние от глаза до предмета равно 25 см. Это расстояние наилучшего видения. При меньших расстояниях до предмета глаз напрягается и утомляется. Утомляемости глаза способствует как недостаточное освещение, так и излишнее. Помните: чтобы глаз как самое открытое окно в мир прослужил долго, необходимо его беречь, создавать
условия для его ненапряженной работы.
Главные выводы:
-
Глаз, сочетающий несколько преломляющих сред, является эквивалентом короткофокусной собирающей линзы. -
Видение предметов есть совместная деятельность оптической системы глаза и головного мозга. -
Четкость изображений разноудаленных предметов на сетчатке глаза достигается изменением кривизны хрусталика (аккомодацией глаза).