Детская энциклопедия

Меню сайта











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.





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016