Глаз как оптическая система

Основные части глаза:

- глазное яблоко

- зрачок – диафрагма с переменным отверстием 2-8 мм.

- хрусталик – положит. собирающ.линза

Он под действием ресничной мышцы может изгибаться тем самым меняется кривизна, а следовательно и фокусное расстояние.

- сетчатка – экран, состоящий светочувствительных клеток, имеющих форму колбочек и палочек.

Палочки осуществляют так называемое сумеречное зрение, с помощью которого различаются размеры и форма предметов, но не их цвета. Цветовое зрение осуществляется с помощью колбочек. Теория цветового зрения еще недостаточно разработана. Однако есть ряд веских оснований полагать, что есть три типа колбочек, которые различно реагируют на разные участки спектра: один на красный, другие на зеленый, третьи на синий. Промежуточные цвета воспринимаются при одновременном раздражении 2 или 3 типов колбочек. Свет вызывает фотохимические реакции в палочках и колбочках. Это вызывает итерацию в клетке нервного импульса, который через зрительный нерв передается в мозг.

Аккомодация.

В оптической системе глаза хрусталик представляет собой бесцветное тело, напоминающее по форме двояковыпуклую линзу. Передняя поверхность хрусталика менее выпуклая, чем задняя. хрусталика различен в различных его частях от 1,405 до 1,454.

Мышца, фиксирующая хрусталик, может изменять его кривизну. Изменение кривизны хрусталика определяет способность глаза к аккомодации – изменению оптической силы глаза. . Согласно этой формуле при разных , .

Аккомодация происходит непроизвольно. Как только глаз переводится с одного предмета на другой, нарушается резкость изображения, о чем в мозг приходит сигнал.

- Близорукость.

Изображение получается не на сетчатке, а передней. Она вызывается вытянутостью глазного яблока либо от рождения, либо приобретается. Человек рассматривает близко предметы, и хрусталик деформируется в одну сторону и из-за остаточных деформаций он не возвращается в исходное положение.

Чтобы исправить – надевают очки – рассеивающую линзу, увеличивая, тем самым фокусное расстояние и изображение оказывается на сетчатке.

- Дальнозоркость.

Изображение за сетчаткой.

Причины:

- укороченная форма глазного яблока

- следствие длительного рассматривания

удаленных предметов.

Очки с выпуклыми линзами.

Все недостатки, присущие оптическим системам, характерны и для глаза (обберации, астигматизм).

Кривая видности характеризует

чувствительность, глаза к свету с

различными при нормальной

освещенности.

приходится на .

Определение: Относительная спектральная

световая эффективность любая равна

отношению чувствительности глаза к свету

с данной длиной волны к

чувствительности глаза к свету с

.

Глаз способен раздельно видеть две точки, если угол зрения на них больше . Если меньше, то точки предмета как бы сливаются и нельзя различить одна это точка или две. Говорят, что глаз точки не разрежает.

Под разрешающей способностью глаза и любого оптического прибора понимается свойство давать раздельные изображения мелких деталей предмета без нарушения подобия. Можно сказать, что разрешенная способность глаза .

Если рассматривать дифракцию

Фраунгофера от отверстия, то установили,

что угловые размеры центрального светлого

пятна за отверстием =.

, где - размер отверстия.

Зрачок это тоже отверстие и на нем происходит дифракция. Оценим угловые размеры светлого пятна на сетчатке, полученного в результате дифракции от зрачка. Диаметр зрачка при хорошем освещении

В результате дифракции на зрачке бесконечно удаленный точечный источник света (дающий параллельные лучи) воспринимается глазом никак точка, а как светлое пятно с угловым размером .

не может сказать 2 точки или одна.