Око. Оптичні прилади

Око й фотоапарат утворюють зменшені дійсні зображення предметів, розташованих на відстані, набагато більшій за фокусну відстань.

 

Кінопроектор утворює дійсне, збільшене й перевернуте зображення предметів, розташованих трохи далі від фокусної відстані.

 

  

 

Цікаво знати

У риб кришталик має незмінну форму, у розслабленому стані око «налаштоване» на близьке бачення. Акомодація відбувається завдяки м'язам, що притягують кришталик ближче до сітківки, тоді риба може бачити віддалені предмети.

Акомодація у земноводних також досягається зміною відстані між кришталиком і сітківкою, проте у розслабленому стані око чітко бачить на великій відстані, для близького бачення кришталик віддаляється від сітківки спеціальними м'язами.

У рептилій, птахів та ссавців кришталик пружній і може змінювати свою кривину, саме таким шляхом відбувається акомодація.

Відеотека

Переглянути матеріали за темою у відеоформаті.

 

 

  

 

Око — парний сенсорний орган (орган зорової системи) людини і тварин, що володіє здатністю сприймати електромагнітне випромінювання в видимому діапазоні довжин хвиль і забезпечує функцію зору.

Роговиця — це передня прозора частина ока, лінза.

Сітківка — це внутрішня світлочутлива оболонка ока, в якій розміщені фоторецептори.Вона перетворює світлову енергію на нервовий імпульс і здійснює первинну обробку зорового сигналу.

Кришталик — частина світлозаломлювального апарата ока, Розташований між райдужною оболонкою і склистим тілом, має форму двоопуклої лінзи.

Акомодація — пристосування ока до чіткого бачення предметів, що розміщені на різній відстані від нього. Відбувається шляхом зміни форми кришталика або його відстані до сітківки.

Оптичні прилади – прилади, будова яких ґрунтується на законах поширення світла або на використанні властивостей світла.

Оптичні ілюзії - омани зору.

 

ОКО
 

За допомогою ока ми одержуємо близько 90% інформації про навколишній світ.

 

Розглянемо будову ока:


- склера — рогова оболонка, передня частина якої прозора — захищає око;
- рогівка — передня прозора частина ока, лінза;
- райдужка розташована за рогівкою, містить пігмент меланін, від якого залежить колір ока;
- зіниця (зрачок) — отвір у райдужній оболонці, якщо освітлення яскраве — зіниця звужується, в темряві вона розширюється; діаметр змінюється і в результаті емоційних реакцій: за стану страху зіниця розширюється, а за гніву — звужується;
- кришталик — розташований між райдужною оболонкою і скловидним тілом, має форму двоопуклої лінзи. Промені світла, що проходять через кришталик, заломлюються.
- сітківка - задня частина склери, складається з нервових волокон колбочок (чутливі до кольорового денного світла) і паличок (забезпечують зір за малої освітленості);
- сліпа пляма - місце, де нервові волокна виходять з ока, світло, що потрапляє на неї, оком не сприймається.

 

Оптичну систему ока складають рогівка, кришталик, скловидне тіло.

 

Щоб зрозуміти, як працює око, проведемо дослід. Розташуємо збиральну лінзу навпроти вікна так, щоб світло, яке пройшло крізь лінзу, падало на аркуш паперу. Рухаючи лінзу, підберемо таку відстань від лінзи до аркуша, щоб на аркуші з’явилося чітке перевернуте зображення вікна.

Цей дослід розкриває нам «таємницю зору»: ми бачимо предмети тому, що на задній стінці ока, яку називають сітківкою, формується дійсне зменшене перевернуте зображення предметів

Роль збиральної лінзи в оці виконують роговиця та кришталик. Фокусна відстань цієї лінзи в оці людини — близько 2,5 см.

 

На сітківці ока зображення "перевернуте". Проте наш мозок миттєво «перевертає» це зображення — саме для того, щоб ми сприймали предмети такими, якими вони є насправді. Новонароджені діти деякий час бачать все до гори ногами - це пояснюється властивістю ока людини і недостатнім розвитком мозку дитини. І тільки з часом, постійно контактуючи з навколишім середовищем, розвиваючись, дитина починає бачити все так, як бачимо ми.

 

Зорові відчуття виникають у результаті подразень сітківки ока. Після зникнення подразника, вони не зникають одразу, а тривають ще 0,1с. Декілька зорових подразнень з інтервалом не більше, ніж 0,1с, сприймаються як єдине ціле. На цій властивості ока засновано використання кіно та телебачення. Виглядає це приблизно так....(див. Відеотеку)

 

Різкість зображення забезпечує кришталик: наприклад, коли людина розглядає близькі предмети, маленький м’яз стискає кришталик, унаслідок чого він товщає і його фокусна відстань зменшується. Таке «автопідстроювання» ока називають акомодацією. 

 

Є межа акомодації, через яку нам не вдається добре розглянути предмет, розташований ближче ніж 10—15 см від ока. «Найзручніша» відстань для розглядання предметів людьми, що не мають вад зору, — приблизно 25 см. Цю відстань називають відстанню найкращого зору. 

 Фокусування ока на далеких (зліва) та близьких (справа) предметах.

Завдяки акомодації людина оцінює «на око» відстань до предмета. Точніший спосіб оцінювання відстані ґрунтується на так званому «бінокулярному» зорові, тобто зорові двома очима. Річ у тім, що очі — ліве та праве — бачать предмети трохи порізному, оскільки дивляться на них з різних точок.

 

Проведемо дослід. Розташуйте олівець вертикально та розгляньте його на тлі
віддаленого стовпа. Підберіть положення олівця так, щоб, дивлячись одним лівим оком, ви бачили олівець праворуч від стовпа, а дивлячись одним правим оком — ліворуч від стовпа (рис. 21.6). Цей дослід доводить, що очі бачать світ не однаково! За розбіжністю зображень, що посилають у мозок ліве та праве око, мозок і «обчислює» відстані до предметів.
 

Хоча око – дивний оптичний прилад, воно все таки може помилятися! Оптичні ілюзії бувають настільки правдоподібними, що буквально «не віриш власним очам»! Важко повірити, наприклад, що центральні кола на рис. 21.9 однакового радіуса або що горизонтальні лінії на рис. 21.10 — паралельні прямі! Щоб переконатися в цьому, доводиться взяти циркуль і лінійку.

 

Оптичні ілюзії широко використовують у образотворчому мистецтві. Розглядаючи, наприклад, написану на плоскому полотні картину, ми бачимо її «глибину» саме тому, що митці використовують закони перспективи, які створюють ілюзію тривимірного
зображення.


3d-малюнки на асфальті

 
ФОТОАПАРАТ
 

Будова фотоапарата (рис. 21.4) подібна до будови ока. Роль роговиці й кришталика тут виконує об’єктив, роль же сітківки в плівковому фотоапараті — світлочутлива плівка, а в цифровому — фотоелемент. 

Істотною ж відмінністю фотоапарата від ока є спосіб наведення на різкість: для цього зазвичай змінюють відстань від об’єктива до плівки (фотоелемента). Однак останнім часом з’явилися фотоапарати, у яких можна плавно змінювати також і фокусну відстань об’єктива.

При фотографуванні предмет розташовується на відстані, більшій фокусної відстані об'єктива. Зображення дійсне, зменшене і перевернуте. Будь-який фотоапарат складається з: світлонепроникної камери, об'єктиву (оптичного приладу, що складається з системи лінз), затвора, механізму для наведення на різкість і видошукача. 

 

КІНОАПАРАТ І ПРОЕКТОР

 

Розглянемо випадок, коли збиральна лінза дає збільшене дійсне зображення. Якщо джерело світла або яскраво освітлений предмет розташовано трохи далі від фокуса, створене лінзою зображення буде набагато більшим від самого предмета. Саме цю властивість лінзи використовують у проекційному апараті й кіноапараті (рис. 21.5).

Видиме на кіноекрані зображення — це дійсне, збільшене й перевернуте зображення яскраво освітлених кадрів. А щоб кіногерої на екрані не ходили догори ногами, плівку в кіноапарат установлюють перевернутою.

 

Проекційний апарат призначений для збільшення зображення, нанесеного на прозору основу. Джерело світла висвітлює пластинку із зображенням. Проходячи через неї, промені світла заломлюються в системі лінз, з якої виходять розбіжним пучком.  

Поява проекційних апаратів зумовила виникнення кінематографа, що відноситься до проекційного мистецтва.

 

Ви також можете прочитати тему "Вади зору. Окуляри"