Око як оптична система.
Химия

Око як оптична система.


Завантажити реферат: Око як оптична система

Око людини має приблизно кулясту форму; діаметр його (загалом) 2,5 див (рис. 1); око оточене зовні трьома оболонками

Зовнішня тверда та міцна оболонка /, звана склерою або білковою оболонкою, захищає нутро очі від механічних пошкоджень. Склера на передній частині ока прозора і називається роговою оболонкою або рогівкою 2; на решті ока вона непрозора, має білий колір і називається білком.

З внутрішньої сторони до склер прилягає судинна оболонка 3, що складається зі складного сплетення кровоносних судин, що живлять око. Ця друга оболонка в передній частині ока переходить у райдужну оболонку, забарвлену у різних людей різного кольору. Райдужна оболонка має всередині отвір, що називається зіницею 4. Райдужна оболонка здатна деформуватися і таким чином змінювати діаметр зіниці. Зміна це відбувається рефлекторно (без участі свідомості) залежно кількості світла, що потрапляє у око; при яскравому освітленні діаметр зіниці дорівнює 2 мм, при слабкому освітленні сягає 8 мм.

На внутрішній поверхні судинної оболонки розташована сітчаста оболонка або сітківка 6. Вона покриває все дно ока, крім його передньої частини. Ззаду через оболонку входить зоровий нерв 7, що з’єднує око з мозком. Сітківка складається в основному з розгалужень волокон зорового нерва та їх закінчень і утворює світлочутливу поверхню ока.

Проміжок між роговою та райдужною оболонками називається передньою камерою 9; він заповнений камерною вологою. Усередині очі, безпосередньо за зіницею, розташований кришталик 5, що являє собою прозоре пружне тіло, що має форму двоопуклої лінзи. Кривизна поверхонь кришталика може змінюватися в результаті дії м’яза, що облягає його з усіх боків. З допомогою зміни кривизни поверхонь кришталика досягається приведення зображення предметів, що лежать різних відстанях, точно поверхню чутливого шару сітківки; цей процес називається акомодацією. Вся порожнина ока за кришталиком заповнена прозорою драглистою рідиною, що утворює склоподібне тіло 8.

За своїм пристроєм очей як оптична система подібний до фотоапарата. Роль об’єктива виконує кришталик разом із заломлюючим середовищем передньої камери та склоподібного тіла. Зображення виходить на світлочутливій поверхні сітківки. Наведення на різкість зображення здійснюється шляхом акомодації. Нарешті, зіниця грає роль діафрагми, що змінюється по діаметру. Здібність ока до акомодації забезпечує можливість отримання на сітківці різких зображень предметів, що знаходяться на різних відстанях. Нормальне око у спокійному стані, тобто без будь-якого зусилля акомодації, дає на сітківці чітке зображення віддалених предметів (наприклад, зірок). За допомогою м’язового зусилля, що збільшує кривизну кришталика і, отже, зменшує його фокусну відстань, очей здійснює наведення на потрібну відстань. Найменша відстань , де нормальне око може чітко бачити предмети, змінюється залежно від віку від 10 див (вік до 20 років) до 22 див (вік близько 40 років). У літньому віці здатність ока до акомодації ще зменшується: найменша відстань сягає 30 див і більше — вікова далекозорість.

Далеко не у всіх людей око є нормальним. Нерідко задній фокус ока у спокійному стані знаходиться не на самій сітківці (як у нормального ока), а з того чи іншого боку від неї. Якщо фокус ока у спокійному стані лежить усередині очі перед сітківкою (рис. 2, а), то око називається короткозорим. Таке око не може чітко бачити віддалені предмети, оскільки напруга м’язів при акомодації ще сильніше віддаляє фокус від сітківки. Для виправлення короткозорості очі повинні бути забезпечені окулярами з лінзами, що розсіюють (рис. 2, б).

У далекозорому оці фокус при спокійному стані ока знаходиться за сітківкою (рис. 2, в). Далекозоре око заломлює слабкіше нормального. Для того щоб бачити навіть дуже віддалені предмети, далекозоре око має робити зусилля; для бачення предметів, що близько лежать, акомодаційна здатність ока вже недостатня. Тому для виправлення далекозорості використовуються окуляри з лінзами, що збирають (рис. 2, г ), що приводять фокус очі в спокійному стані на сітківку

Оптичні прилади, що озброюють очі.

Хоча око і не є тонкою лінзою, в ньому можна все ж знайти точку, через яку промені проходять практично без заломлення, тобто точку, що грає роль оптичного центру. Оптичний центр ока знаходиться всередині кришталика поблизу задньої поверхні його. Відстань h від оптичного центру до сітчастої оболонки, яка називається глибиною ока, становить для нормального ока 15 мм

Знаючи положення оптичного центру, можна легко побудувати зображення будь-якого предмета на сітчастій оболонці ока. Зображення завжди дійсне, зменшене та зворотне (рис. 3, а). Кут φ під яким видно предмет S 1 S 2 з оптичного центру ока О, називається кутом зору.

Сітчаста оболонка має складну будову та складається з окремих світлочутливих елементів. Тому дві точки об’єкта, розташовані настільки близько один до одного, що їх зображення на сітківці потрапляють на той самий елемент, сприймаються оком як одна точка. Мінімальний кут зору, під яким дві крапки або дві чорні крапки на білому тлі сприймаються оком ще окремо, становить приблизно одну хвилину

Око погано розпізнає деталі предмета, що він бачить під кутом менше 1′. Це кут, під яким видно відрізок, довжина якого 1 см на відстані 34 м від ока. При поганому освітленні (у сутінках) мінімальний кут роздільної здатності підвищується і може досягти 1°

Наближаючи предмет до ока, ми збільшуємо кут зору і, отже, отримуємо можливість розрізняти дрібні деталі. Проте дуже близько до ока наблизити предмет ми можемо, оскільки здатність ока до акомодації обмежена. Для нормального ока найбільш сприятливим для розглядання предмета виявляється відстань близько 25 см, при якому око досить добре розрізняє деталі без надмірної втоми. Ця відстань називається відстанню найкращого зору. Для короткозорого ока ця відстань дещо менша. Тому короткозорі люди, поміщаючи аналізований предмет ближче до ока, ніж люди з нормальним зором або далекозорі, бачать його під великим кутом зору і можуть краще розрізняти дрібні деталі

Значне збільшення кута зору досягається за допомогою оптичних приладів. За своїм призначенням оптичні прилади, що озброюють око, можна розбити на дві великі групи

1. Прилади, що слугують для розглядання дуже дрібних предметів (лупа, мікроскоп). Ці прилади як би «збільшують» предмети, що розглядаються.

2. Прилади, призначені для розгляду віддалених об’єктів (зорова труба, бінокль, телескоп тощо). Ці прилади як би «наближають» предмети, що розглядаються.

Завдяки збільшенню кута зору при використанні оптичного приладу розмір зображення предмета на сітківці збільшується порівняно із зображенням у неозброєному оці і, отже, зростає здатність розпізнавання деталей. Відношення довжини зображення на сітківці у разі озброєного ока b’ до довжини зображення для неозброєного ока b (рис. 3, б) називається збільшенням оптичного приладу.

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *