|
Меню сайта
Статистика
|
Главный оптический прибор (Глаз)Главный оптический прибор (Глаз)Каковы бы ни были оптические устройства, все они рассчитаны на глаз человека. Это тоже оптический прибор (рис. 33). Его оптическую систему можно сравнить с оптической системой фотоаппарата. С помощью простейшего объектива (двояковыпуклой одиночной линзы) предмет, светящийся или отражающий лучи других источников света, может быть изображен в любой плоскости. Объектив фотоаппарата передает изображение на фотопластинку, а оптика глаза — на глазную сетчатку, своего рода светочувствительный слой, передающий изображение в мозг. Объектив фотоаппарата, как правило, подвижен, так как изображения предметов, находящихся на разном расстоянии от аппарата, можно передать на фотопластинку, только перемещая объектив вдоль его оптической оси. Глазная линза — хрусталик — изменяет с помощью особых мышц кривизну своей поверхности. Это дает возможность хрусталику, оставаясь неподвижным относительно сетчатки, изображать на ней по-разному удаленные от глаза предметы. Диафрагма в фотоаппарате ограничивает пучок света, входящий в объектив. Ту же роль играет в глазе радужная оболочка. В зависимости от силы светового потока, падающего на поверхность глаза, отверстие в радужной оболочке меняется помимо нашей воли. Переведите взгляд с темного на яркий предмет: зрачки глаза начнут сужаться (уменьшается диаметр радужной оболочки), в глаз попадет уже меньшая доля светового потока. Так глаз защищается от излишней световой энергии. Светочувствительный слой сетчатки состоит из элементов двух видов: колбочек и палочек. От каждой из них идет нервное волокно, передающее световое раздражение в мозг. В сетчатке человеческого глаза 120 млн. палочек и 6 млн. колбочек! Но есть место на сетчатке, не чувствительное к свету, — слепое пятно. Через него входит в глаз зрительный нерв, в котором собраны нервные волокна от всех палочек и колбочек. Закройте правый глаз и посмотрите левым на крест, изображенный на рисунке 34. Боковым зрением вы увидите черный кружок слева. Если приближать рисунок к глазу, то на расстоянии 20—25 см круг исчезнет из поля зрения, — его изображение в глазу попадет на слепое пятно. В области видимого света от 0,39 до 0,75 мк чувствительность человеческого глаза очень высока. Если человек долгое время находится в темноте, его глаза приспосабливаются к восприятию чрезвычайно малых световых потоков. Академик С. И. Вавилов доказал своими опытами, что глаз в таких условиях может чувствовать даже отдельные кванты света. Не ослепляют глаз и большие потоки света. Они могут превосходить наименьшие потоки, воспринимаемые человеческим глазом, в 1000 млрд. раз (в 1012 раз). Такое соотношение было бы, например, если на одних и тех же весах взвешивать тела от 0,0001 г до 10 т: бациллу и железнодорожный вагон! Глаз хорошо различает цвета, хотя он и по-разному реагирует на потоки монохроматического света одинаковой мощности, но с разной длиной волны. Желто-зеленые лучи покажутся самыми яркими, красные и фиолетовые — самыми слабыми. Если яркость желто-зеленого света (λ=0,555 мк), ощущаемую глазом, принять за единицу, то яркость голубого света (λ=0,49 мк) при той же мощности будет за две десятых, а яркость красного (λ=0,65 мк) — за одну десятую единицы (рис. 5 на цвет. табл.). Излучения с длиной волны меньше 0,3 мк (ультрафиолетовые лучи) и с длиной волны больше 0,9 мк (инфракрасное излучение) глаз даже в мощных потоках не почувствует. Если в диаграмме по оси абсцисс отложить чувствительность глаза к свету с различными длинами волны, а по оси ординат — соответствующую длину волн, то получим кривую спектральной чувствительности глаза. Эту кривую называют «кривой видности». Максимум чувствительности глаза совпадает с максимумом излучательной способности Солнца. Глаз приспособлен именно к солнечному свету. Но механизм зрения слишком сложен, и пока что нет полностью удовлетворительного объяснения, почему желтые и зеленые лучи кажутся глазу намного ярче, чем красные и фиолетовые. Существует, быть может, и не очень серьезная, но все же интересная теория. В спектре лучей, которые пропускает в свои толщи вода морей и океанов, энергия распределена так же, как и на кривой, отражающей способность человека видеть цвета. Подводный мир освещен как раз тем светом, к которому человеческий глаз наиболее чувствителен. Жизнь зародилась в океане. Глаза первобытных животных приспособились к свету морских глубин. Если предположить, что глаз в течение миллионов лет сохранил свои характеристики неизменными, пока живые организмы прошли путь от земноводных до человека, тогда все в порядке: это объясняет кривую видности человеческого глаза.
|
ПОИСК
Block title
|
