Висновок

Око як оптична

Система

Зміст

1. Вступ.

2. Характеристика людського ока.

3. Як ми бачимо? Як виникають зображення предметів на сітківці?

4. Як око сприймає світло?

5. Вплив кольору на емоційну сферу людини.

6. Найбільш поширені порушення зору.

7. Око як жива камера Обскура.

8. Фокусація ока.

9. Далека і ближня точки.

10. Рекомендації щодо збереження зору.

11. Висновки.

12. Список використаної літератури.

Вступ

Життя - це обмін речовин. Всі клітки і тканини нашого тіла, що складаються з них, живуть тому, що кров по найдрібніших капілярах доносить до них живильні речовини і забирає відпрацьовані продукти життєдіяльності. Такий прямий обмін між капілярами і клітками йде у всьому тілі, окрім одного місця - очей. Річ у тому, що оптична система наших очей ПРОЗОРА.

Це потрібно, щоб крізь неї проходили промені світла. Якби до кліток наших прозорих “деталей очей” (рогівки, кришталика, склоподібного тіла) безпосередньо доходили капіляри, то ніякої прозорості б в цих наших “частинах” очей не було, і око б не могло працювати як оптична система. Але все, що знаходиться в тілі людини, живе, означає обмін речовин повинен йти і в рогівці, і в кришталику, і в склоподібному тілі.

Природа вийшла з положення таким чином: усередині ока циркулює спеціальна рідина - прозора волога, що виробляється так званим циліарним тілом - отростчатой структурою, що оточує периферію кришталика. Ця волога омиває всі прозорі “частини” ока і витікає з ока через кут передньої камери (вузький простір на периферії рогівки і веселкової оболонки). Так от кров капілярів віддає живильні речовини цій волозі, а вже волога, омиваючи оптичні “частини” - рогівку, кришталик - передає їм ці речовини. Відпрацьовані шлаки кліток кришталика і рогівки перекачуються з оптичних структур в капіляри знову-таки через цю прозору вологу. Тобто волога нам ПОТРІБНА: око живе, завдяки ній.

Якщо око здорове, і в нім нормально постійно циркулює ця волога, то весь процес відладжений так, що об’єм вологи, що притікає в порожнину ока, і що витікає з неї - однаковий.

Пригадаємо арифметичне завдання з 3-го або 4-го класу: є басейн з двома трубами. По одній трубі вода притікає, а по іншій витікає з басейну. Зазвичай питання ставилося так: через скільки часу наповниться басейн, якщо відкрити обидві труби одночасно?

Наше око - той же басейн. Але на відміну від підручника арифметики, він вже повністю заповнений вологою. І якщо ці “труби” (циліарноє тіло і кут передньої камери ока) пропускатимуть через себе різну кількість рідини в один і той же час, то тиск в оці мінятиметься. А в яку сторону? Найчастіше, при захворюванні у людей вражається прохідність кута передньої камери, і волога затримується в оці, коли випробовує перешкоди до свого відтоку. У результаті, в оці підвищується тиск.

По фізичному закону Паскаля тиск підвищується також і у всьому очному яблуці, але провина в цьому лежить спочатку на утрудненні відтоку рідини через кут передньої камери. Такий тип підвищення внутрішньоочного тиску буває в 90% всіх випадків захворювання глаукомою. Іноді (у 5% випадків) можливо і інше: відтік вологи відбувається нормально, перешкод в дренажній системі кута передньої камери немає, але циліарноє тіло з якоїсь причини “накачує” в порожнину ока більше вологи, чим її може пропустити кут передньої камери. В цьому випадку в наявності так звана “гіперсекреторна” глаукома. У тих, що залишилися 5 % випадків захворювань глаукомою спостерігається патологія як при виробництві вологи (її надмірно багато), так і при відтоку її (утруднення при проходженні дренажної системи в кутку передньої камери). Можна додати, що ці патологічні процеси не є чисто механічними. Певна роль в розвитку порушень циркуляції вологи в оці грає і регулювання нервовою системою, і дія речовин, що виділяються в організм залозами внутрішньої секреції. Тому - це складний процес, але механічний чинник порушення прохідності вологи грає провідну роль.

У цілому око людини — це кулясте тіло діаметром близько 2,5 см, яке називають очним яблуком. Непрозору і міцну зовнішню оболонку ока називають склерою, а її прозору і більш опуклу передню частину — роговицею. З внутрішньої сторони склера вкрита судинною оболонкою, що складається з кровоносних судин, що харчують очей. Проти роговиці судинна оболонка переходить у райдужну оболонку, неоднаково забарвлену в різних людей, що відділена від роговиці камерою з прозорою водянистою масою.

У райдужній оболонці є круглий отвір, який називається зіницею, діаметр якої може змінюватися. Таким чином, райдужна оболонка відіграє роль діафрагми, що регулює доступ світла в око. При яскравому освітленні зіниця зменшується, а при слабкому освітленні — збільшується. Усередині очного яблука за райдужною оболонкою розташований кришталик, що являє собою двоопуклу лінзу з прозорої речовини з показником переломлення близько 1,4. Кришталик облямовує кільцевий м'яз, що може змінювати кривизну його поверхонь, а виходить, і його оптичну силу.

Судинна оболонка з внутрішньої сторони ока покрита розгалуженнями світлочутливого нерва, особливо густими напроти зіниці. Ці розгалуження утворять сітчасту оболонку, на якій виходить дійсне зображення предметів, створюване оптичною системою ока. Простір між сітківкою і кришталиком заповнено прозорим склоподібним тілом, що має студинисту будову. Зображення предметів на сітківці ока виходить перевернене. Однак діяльність мозку, що одержує сигнали від світлочутливого нерва, дозволяє нам бачити всі предмети в натуральних положеннях.

Коли кільцевий м'яз ока розслаблений, то зображення далеких предметів виходить на сітківці. узагалі пристрій ока таке, що людина може бачити без напруги предмети, розташовані не ближче 6 м від ока. Зображення більш близьких предметів у цьому випадку виходить за сітківкою ока. Для одержання виразного зображення такого предмета кільцевий м'яз стискає хрусталик усе сильніше доти, поки зображення предмета не виявиться на сітківці, а потім утримує кристалик у стиснутому стані.

Таким чином, «наведення на фокус» ока людини здійснюються зміною оптичної сили кристалика за допомогою кільцевого м'яза. Здатність оптичної системи ока створювати виразні зображення предметів, що знаходять на різних відстанях від нього, називають акомодацією (від латинського «акомодаціо» – пристосування). При розгляданні дуже далеких предметів в око попадають рівнобіжні промені. У цьому випадку говорять, що око акомодовано на нескінченність.

Акомодація ока не нескінченна. За допомогою кільцевого м'яза оптична сила очі може збільшуватися не більше чим на 12 діоптрій. При довгому розгляданні близьких предметів око утомлюється, а кільцевий м'яз починає розслаблюватися і зображення предмета розпливається.

Очі людини дозволяють добре бачити предмети не тільки при денному висвітленні. Здатність ока пристосовуватися до різного ступеня роздратування закінчень світлочутливого нерва на сітківці ока, тобто до різного ступеня яскравості об'єктів, що спостерігаються, називають адаптацією.

Зведення зорових осей ока на визначеній точці називається конвергенцією.

Коли предмети розташовані на значній відстані від людини, то при пері воді око з одного предмета на іншій між осями очей практично не змінюється, і людина втрачає здатність правильно визначати положення предмета. Коли предмети знаходяться дуже далеко, те осі очей розташовуються паралельно, і людина не може навіть визначити, рухається чи предмет ні, на який він дивиться. Деяку роль у визначенні положення тіл грає і зусилля кільцевого м'яза, що стискає кристалик при розгляданні предметів, розташованих недалеко від людини.

Як же ми бачимо? Як виникають зображення предметів на сітківці?

Промені, відбиті від предметів, на які спрямоване наше око, проходять крізь рогівку, рідину, що міститься між нею та райдужною оболонкою, кришталик і склисте тіло. У кожному з цих середовищ промені змінюють свій напрямок, тобто заломлюються, і ці заломлення пояснюються законами заломлення, які ви тільки що повторили. Основне значення для заломлення світла в оці має кришталик, який виконує роль лінзи.

Що відбувається при проходженні променів через око людини. У людей з нормальним зором промені, що заломились у кришталику, потрапляють на сітківку й утворюють на ній чітке зображення предмета. Промені, що йдуть від предмета, заломлюючись у кришталику, який виконує роль лінзи, збираються на сітківці. Зображення на сітківці буде дійсним, перевернутим, зменшеним. Те, що ми все-таки бачимо зображення таким, яким воно є насправді, заслуга нервових центрів кори великого мозку.

Дуже часто око людини порівнюють із фотоапаратом. Роль кришталика відіграє об’єктив. Сітківка є аналогом фотоплівки. Як і в оці, на плівці утворюється дійсне, перевернуте, зменшене зображення. Повне співпадання принципу дії фотоапарата й ока спостерігається у птахів, плазунів. Бо в них кришталик ока, як і об’єктив фотоапарата, може рухатись відносно сітківки.У людей і ссавців при зміні відстані предмета від кришталика змінюється кривизна сфери кришталика, що призводить до зміни його фокуса. Це дає змогу кришталику залишатись у фіксованому місці, а не змінювати свою відстань до сітківки. Цю здатність ока змінювати свою фокусну відстань, щоби пристосуватись до чіткого бачення предметів, які перебувають на різній відстані, називають акомодацією. Коли ми дивимось удалечінь, предмети, розташовані на близькій відстані, здаються нечіткими. Якщо ж розглядати близькі предмети, то нечітко видно віддалені. Люди та ссавці завдяки здатності кришталика змінювати свою кривизну, тобто маючи акомодацію, можуть чітко розрізняти предмети, розташовані на різній відстані від ока. Складемо схему акомодаційної здатності кришталика. З віком кришталик утрачає свою еластичність, і акомодаційна здатність ока зменшується.

Щоб око якомога довше мало здатність акомодації, треба робити зорову гімнастику. Точно так, як ви робите ранкову гімнастику для підвищення тонусу організму, робіть вправи для очей. Прокинувшись уранці, затримайтесь на дві хвилини в ліжку. «Напишіть» очима всі цифри або десять букв абетки в повітрі. Якщо цю процедуру пророблювати постійно, усі шість м’язів, чотири прямих і два косих, а також війковий м’яз будуть довше підтримувати еластичність кришталика ваших очей.

Як же око сприймає світло?

Світло — це дивовижне явище. З одного боку — це електромагнітні хвилі, а з іншого — це потік частинок, так званих фотонів. Яке б не було світло, попадає воно, заломлюючись у кришталику, на сітківку. Із чого ж складається сітківка?Сітківка складається з кількох шарів клітин, різних за формою та функціями.

ЗОРОВИЙ НЕРВ (по ньому збудження передається до зорової зони кори великого мозку).

ВЕЛИКІ НЕРВОВІ ТКАНИНИ.

НЕРВОВІ ТКАНИНИ.

ПАЛИЧКИ (130 мл) (розташовані на периферії, чутливі до збудження навіть у сутінках. Відповідають за нічне бачення.

КОЛБОЧКИ (7 млн) (збуджуються при яскравому світлі.

Малочутливі до слабкого освітлення, відповідають за сприйняття кольору).

ПІГМЕНТНІ КЛІТИНИ (поглинають світлові промені).

ЖОВТА ПЛЯМА (місце в центрі задньої частини сітківки, де містяться переважно колбочки.

Жовта пляма, особливо її центральна ямка, уважається місцем найкращого бачення. У нормі зображення завжди фокусується на жовтій плямі)

СЛІПА ПЛЯМА (місце, де зоровий нерв виходить із сітківки. Тут немає фоторецепторів, а отже, не сприймається світло)

Якщо порівняти око з державою, то жовта пляма — її столиця, а центральна ямка — її цитадель.

Якщо колбочок більше в центрі сітківки, то палички містяться на її периферії. Розберемось у спектрі світлових променів.

Білий промінь, заломлюючись у призмі, розкладається на багато кольорів, з яких умовно було виділено ще Ньютоном сім (це число здавна вважалось граничним: 7 нот, 7 днів тижня і т. і.). Це відомі нам кольори веселки:

Отже, білий колір — це сукупність усіх кольорів, що може сприйняти наше око. Але у природі існує світло, яке око людини не сприймає. Та частина світла, яка знаходиться за червоним спектром, називається інфрачервоним випромінюванням. А світло, яке знаходиться за фіолетовим спектром, називається ультрафіолетовим.

Як же наше око сприймає колір? І чи всі кольори ми сприймаємо? Світ різнобарвний, і ми маємо змогу бачити його таким. Кольори ми сприймаємо за допомогою колбочок, які реагують тільки на певну довжину хвилі.

Існує три типи колбочок. Колбочки першого типу реагують переважно на червоний колір, другого — на зелений, третього — на синій. Ці три кольори називають основними. Оптичним змішуванням основних кольорів можна одержати всі кольори спектра та їхні відтінки. Якщо колбочки всіх типів збуджуються водночас та однаково, виникає відчуття білого кольору.

М. Ломоносов був одним із перших, хто в 1757 році, розмірковуючи про природу кольорового зору, назвав число «три». Гіпотеза трикомпонентного кольорового зору майже в сучасному вигляді була сформульована на самому початку ХІХ ст. англійським ученим Т. Юнгом. Але тільки 15–20 років тому наукове провидіння одержало наукове підтвердження. Використовуючи методи мікроспектрофотометрії та мікроелектрофізіології, удалося довести, що в сітківці ока людини та деяких тварин (перші успіхи винахідникам принесла золота рибка: ці досліди почали робити на її сітківці) колбочки містять пігменти з різним кольоровідчуттям і у зв’язку з цим розкладаються на три групи — червоні, сині та зелені. Тому нормальний зір і називається триколірним або трихроматним.

У кожної людини є невеликі відхилення від так званого ідеального колірного зору, чим і пояснюється індивідуальне сприйняття різних кольорів та їх відтінків. Але в деяких людей ці відхилення настільки великі, що є потреба говорити про дефект колірного зору, який називають дальтонізмом. Назва хвороби походить від прізвища англійського вченого Дж. Дальтона, який 1794 року вперше описав це явище. Розрізняють природжений і набутий дальтонізм. Природженим (спадковим), власне дальтонізмом, буває, як правило, разлад сприймання червоного й зеленого кольорів. Сліпота на синій колір є здебільшого набутою. Розлади колірного зору пояснюють відсутністю певних колбочок у сітківці ока. Трапляється також частковий дальтонізм (неспроможність сприймати один з основних кольорів) Дальтонізм спостерігається у 0,5 % жінок і 5 % чоловіків. Цей дефект зору поки ще не лікується, і з цим треба примиритися. Треба сказати, що завдяки дивній адаптаційній властивості великого мозку ці дефекти не спричинюють багато проблем у повсякденному житті. Багато людей навіть не підозрюють, що страждають на дальтонізм. А про порушення колірного зору дізнаються зовсім випадково, наприклад, коли проходять медичне обстеження перед тим, як отримати права водія. Тому люди, які страждають на дальтонізм, не працюють на транспорті.

Давайте з’ясуємо, як колір впливає на емоційну сферу людини, її працездатність.

Емоційний стан впливає на зовнішній вигляд людини, роботу серця, органи дихання, шлунково-кишковий тракт. Колір — один із факторів, що впливає на самопочуття та настрій людини. Учені виявили, що червоний утомлює; зелений — заспокоює; темно-сірий та чорний — викликають сонливість, пригніченість; оранжевий та жовтий — бадьорять, веселять; синій — викликає смуток.

Зараз у сучасній медицині дуже актуальний напрям хромотерапія — лікування кольором. Лікувальна дія кольорів відома з минулих часів, основою цієї дії є композиція кольорів (перехід одних в інші). Один із найпростіших засобів їх використання із цією метою — підбір певних кольорів одягу.

Червоний — збуджує, підвищує енергію й допомагає зберегти сили. Він лікує серце, тонкий кишечник.

Жовтий (селезінка, шлунок) — покращує апетит, захищає від запалення товстого кишечника та здуття.

Зелений (печінка, жовчний міхур) — заспокійливий.

Білий (легені, кишечник) — антисептичний.

Чорний (нирки, сечовий міхур, статеві органи) — відмова від чогось, замикання в собі.

Отже, людина повинна вибрати для себе ті кольори, які їй необхідні для психічного та фізичного здоров’я. Часто цей вибір буває інстинктивним. Щоби посилити свою творчу фантазію, потрібно одягатись у фіолетовий. Синій колір допомагає відновити психічний стан людини. Світло-синій допомагає при морській хворобі. Прикладів можна навести безліч. Усі вони підтверджують, що колір має дуже великий вплив на людину, треба лише навчитися жити у світі гармонійних кольорі.

З першого дня появи дитини зір допомагає їй пізнавати навколишній світ. За допомогою очей людина бачить чудовий світ фарб і сонця, сприймає багато інформації. Око дає людині можливість читати та писати, знайомитися з мистецтвом. Але є багато захворювань, які не загрожують життю, але позбавляють людину спроможності бачити світ у всій своїй красі. Це — хвороби зору.

Найчастіше трапляються такі порушення зору, як короткозорість і далекозорість. Я зупинюсь на короткозорості. Короткозорість — це таке порушення зору, за якого предмети можна бачити тільки зблизька. Короткозорість може бути природженою та набутою. За природженої короткозорості очне яблуко генетично має видовжену форму, набута короткозорість розвивається через напруження очей, що призводить до збільшення кривизни кришталика, і, як наслідок до видовження очного яблука. Унаслідок цього збільшується відстань від зіниці до сітківки. Тому в короткозорих очах зображення віддалених предметів фокусуються не на сітківці, а перед нею, і людина їх бачить невиразно.

Причини короткозорості різні. Існує спадкова схильність до розвитку короткозорості. Основними причинами набутої короткозорості є підвищене зорове напруження, погане освітлення, нестача вітамінів у їжі, гіподинамія. Для виправлення короткозорості носять окуляри.

Далекозорість — це таке порушення зору, за якого предмети можна добре бачити тільки здалека. У випадку природженої далекозорості очне яблуко вкорочене. У більшості випадків далекозорість виникає з віком (набута далекозорість) унаслідок зменшення еластичності кришталика, це призводить до того, що очне яблуко вкорочується в довжині, зменшується відстань від зіниці до сітківки і тому зображення фокусується за сітківкою. Близько розташовані предмети людина бачить невиразно.

При короткозорості для того, щоб заломлені промені перетнулися на сітківці, треба ці промені спрямувати на кришталик під іншим кутом. Для цього можна використати розсіювальну лінзу, розташовану перед кришталиком. Такі лінзи можуть використовуватись у вигляді окулярів або контактних лінз, які надягаються на очі. Для виправлення далекозорості використовують збиральну лінзу.

Астигматизм — це порушення зору, пов’язане з нерівномірним заломленням світла рогівкою чи кришталиком. Зображення при цьому нечітке й викривлене. При астигматизмі зазвичай знижується гострота зору, іноді спостерігається головний біль, хронічне запалення сполучнотканинної оболонки ока (кон’юнктивіт). Астигматизм усувається за допомогою окулярів з особливими циліндричними скельцями.

Косоокість — це захворювання очей, пов’язане з відхиленням лінії зору одного ока від спільної точки фіксації з порушенням бінокулярного зору. Спричинюється порушенням іннервації м’язів ока, природженим або набутим зниженням гостроти зору на одне око. У дітей частіше спостерігають таку косоокість, за якої відсутній одночасний однаково спрямований рух очей, тобто одне око фіксується на якомусь предметі, а друге дивиться ще кудись.

Помутніння рогівки, або більмо, може виникнути після травмування ока чи його запалення. Унаслідок цього погіршується або зовсім припиняється потрапляння до ока світла, і людина стає сліпою. Єдиним методом лікування більма є пересаджування рогівки.

Помутніння кришталика, або катаракта, також може бути наслідком травм ока, порушення обміну вітамінів (дефіцит вітамінів С, А) та вуглеводів (цукровий діабет) або старіння організму. При цьому значно погіршується зір, людина відчуває мерехтіння в очах, подвоєння предметів. У таких випадках слід негайно звернутись до окуліста.

Запалення повік супроводжується набряком, свербінням, cльозотечею. У цих випадках очі треба насамперед промити міцним розчином чаю або ромашки аптечної (від внутрішнього до зовнішнього кута ока, щоб не занести інфекції до носослізного каналу), а потім звернутись до окуліста.

Запалення слизової оболонки повік (кон’юнктивіт) та очного яблука. Крім порушень правил гігієни й інфекційних чинників значну роль у виникненні цього захворювання відіграють короткозорість і далекозорість, а також пил, дим, напружена зорова праця. Клінічні ознаки: сльозотеча, відчуття паління в очах, набряк і почервоніння повік, іноді витікання гною. Лікування таке саме, як при запаленні повік.

Око як жива камера Обскура

Часто око називають живою камерою Обскура, але як більшість аналогій і ця аналогія вірна лише частково. Око являє собою нескінченно більш тонкий і складний прилад, чим найкращий фотоапарат, хоча в принципі вони однакові. У фотоапараті, як показано на мал.1, мається проста збірна чи лінза система лінз, що діє подібно збірному хрусталику ока. Чуттєва плівка у фотоапараті відповідає чутливості до світла сітчастій оболонці на задній стороні ока; ту й іншу одержують перевернені, дійсні, зменшені зображення. Діафрагма регулює кількість світла, що допускається у фотоапарат; райдужна оболонка регулює кількість світла, що входить в око. У темряві чи зіниця отвір райдужної оболонки може мати діаметр майже 1див, а на яскравому світлі він має розмір шпилькової голівки.

Фокусація ока

В одну мить нормальне око здатне сфокусувати чітко на сітчастій оболонці такий великий вилучений предмет як гора, а в наступну частку секунди він може дати однаково чітке зображення видрукуваного чи тексту спідометра автомашини, що знаходиться усього на відстані якого-небудь десятка сантиметрів від очей. Якби ми не мали таку здатність, нам було б важко керувати швидкохідними автомобіля і літаками, не збільшуючи кількості нещасливих випадків, яких і без того багато. Теоретично мається кілька можливих способів. Риба фокусує око, змінюючи відстань між лінзою і сітчастою оболонкою точно так само, як фокусує фотоапарат з розтяганням. Але, як ви знаєте, людське око фокусує не таким способом. Хрусталик ока просто змінює свою форму. Зі збільшенням відстані предмета, що приводить до зменшення відстані зображення, мускули, з'єднані з зовнішніми краями очного хрусталика, змушують хрусталик сплющуватися і ставати тонше. Таким чином, його фокусна відстань збільшується в достатньому ступені, і зображення різке фокусируется на сітчастій оболонці (рис 2.а)

У випадку, якщо предмет наближається до ока, змушуючи збільшуватися відстань до зображення, хрусталик стає більш опуклим і товстим. Його фокусна відстань при цьому зменшується так, що відстань зображення залишається повним і зображення не сходить із сітчастої оболонки. Цей процес, що дає ті ж самі результати, що і фокусування фотоапарата, називається акомодацією.

Внутрішність фотоапарата зачернена, тому що його стінки поглинають будь-який промінь світла, що потрапив. Внутрішність ока точно так само оточена темною оболонкою, що поглинає світло. Поверх темної оболонки ока мається тверда біла оболонка, що зберігає форму очного яблука і захищає око від ушкоджень.

У багатьох відносинах очей досконаліше, ніж фотоапарат, але не в усіх. Фотоапарат дає постійне зображення предметів із усіма його деталями, тим часом як зображення в оці існує тільки протягом 1/16 сек до появи наступного чіткого зображення. На сітчастій оболонці часто відсутні деталі, і одне зображення може перекриватися і заслоняти наступне зображення. Саме тому два чесних спостерігачі можуть сперечатися щодо переможця в гонках. Фотознімки не мають такі недоліки і по цьому при таких обставинах мають перевага перед безпосереднім спостерігачем.

Залишкове зображення в оці приводить до інших цікавих явищ. Воно викликає розмиття картини спиць обертового колеса і створює видимість сліду, що святиться, за бистродвижущимся в темряві джерелом світла. У дійсності ми бачимо в кіно від 16 до 24 нерухомих картин, що з'являються на екрані щосекунди. Після кожної такої картини і перед наступною екран затемнюється обтюратором кинопроекционного апарата, але око зберігає враження від однієї картини до інший і перетворює окремі зображення в ілюзію безупинного руху.

Рис. 1. Сравнение человеческого глаза сфотоаппаратом. Для того чтобы регулировать количество света, падающего на линзу объектива фотоаппарата, приходится устанавливать диафрагму вручную, в то время как в глазу такое регулирование производится автоматически радужной оболочкой

Далека і ближня точки

Коли очні мускули зовсім не напружені, як це буває у випадку, якщо дивитися на вилучений предмет, хрусталик має максимальну фокусну відстань, і тоді говорять, що він адаптований на далеку крапку. Коли предмет знаходитися так близько до ока, що кришталик має найменшу можливу фокусну відстань, то говорять, що предмет розташований у ближній крапці. Ви можете визначити вашу ближню крапку, повільно наближається шрифт до ока. Іспит проводиться для кожного ока окремо. Найкоротша відстань, при якому ще не помітне змазування очей, це і є ваша ближня крапка. Виміряйте цю відстань для кожного ока і порівняйте з тим, що повинно бути відповідно до таблиці.

Рис. 2.

Таблиця

Наближена відстань ближньої точки для середнього ока в різному віці.

Прессбіоптрія

З віком здатність акомодації поступово зменшується. Це пояснюється зменшенням пружності кришталика і здатності очних мускулів збільшувати кривизну кришталика. Цей недолік називається прессбіоптрією. Коли такий недолік має місце, ближня крапка віддаляється від ока й акомодаційна здатність зменшується. З таблиці 2 видно, що для людей 65-літнього віку ближня крапка знаходитися на відстані 200 див. Яка буде приблизно найближча відстань, на якій людина 65 років зможе прочитати цю сторінку без допомоги окулярів? При такій відстані (200 див) сумнівно, що можна було розібрати слова внаслідок занадто малої величини зображення на сітчастій оболонці. Ідеальної відстані для читання чи іншої роботи на близькій відстані не існує, але якщо врахувати усі фактори, то можна вважати, що найкращою відстанню є 32-37 див. Але якщо ця відстань менше, ніж приблизно полуторна відстань ближньої крапки, то напруга, що потрібно мускулам для того, щоб сфокусувати світло й одержати різке зображення на сітчастій оболонці, настільки велика, що, імовірно, наступить утома ока.

У віці до 35 років легко дотримувати це правило. Після 40 років (табл. 2) звичайно це важко зробити. У віці 45 років мінімальна відстань дорівнює 1,5*30=45 див, а це далі, ніж необхідно для предмета, щоб зображення мало відповідну величину і було легко видиме.

Після 40 років середній кришталик ока має потребу в допоміжному пристосуванні для збирання світла при розгляді близьких предметів. З цією метою перед оком міститься збірна лінза відповідної оптичної сили. Але з такою лінзою неможливо бачити вилучені предмети. Для того щоб, виправити цей недолік, потрібно чи зняти окуляри, чи застосувати біфокальні лінзи. У таких лінз нижня частина застосовується для ближнього зору, а верхня - для розглядання вилучених предметів. Хоча прессбіоптрія є, очевидно, природним і непереборним недоліком, виявляється, що більш сильне висвітлення ближніх предметів у значній мірі заміняє окуляри для читання. Більш сильне висвітлення змушує сильніше звужуватися зіниці. Це створює більш різке і чітке зображення на сітчастій оболонці так само, як і у фотоапараті, чим менше отвір діафрагми, тим різкіше зображення.

Рекомендації щодо збереження зору

Щоб зберегти нормальний зір, треба насамперед нормально харчуватися, частіше перебувати на свіжому повітрі, робити фізичні вправи. Денне світло повинно вільно потрапляти в кімнату через чисте віконне скло. Підвіконня не варто заставляти високими квітами. Увечері користуйтесь лампами потужністю 60–100 Вт з абажуром, що розсіює світло. Книжку або зошит тримайте на відстані 30–35 см від очей.

Лампу на столі, за яким ви готуєте уроки, розташовуйте таким чином, щоби світло падало з лівого боку на зошит чи на книжку, а очі були в тіні. Чергуйте зорову працю з відпочинком: через кожні 40–45 хв роботи 10 хв відпочивайте.

Не читайте у транспорті! Це дуже шкодить очам, оскільки поштовхи та коливання постійно змінюють відстань від книжки до очей, а кришталик свою кривизну і внаслідок цього виникають вади зору.

Не читайте лежачи! Це призводить до неправильного положення книжки щодо очей. Телевізор дивіться не більше двох годин на день.

При роботі з комп’ютером дотримуйтесь таких правил: відстань від очей до екрана дисплея повинна бути 50–55 см; зображення на дисплеї відрегульовують так, щоб воно було чітким і контрастним, не дуже яскравим.

Висновок

Основний обсяг інформації про навколишнє середовище людина одержує через оптичний канал. Око – це сприймальна, периферійна частина зорового аналізатора. За допомогою нервових шляхів (зорового нерва) він зв’язаний з центрами мозку, розташованими в потиличній частині кори головного мозку.

Око, або очне яблуко, - це кулеподібне тіло діаметром 25 мм і масою 7,5 – 8 г. Стінки очного яблука утворено 3 оболонками. Зовнішня оболонка – білкова оболонка, або склера, - складається зі щільної непрозорої з’єднувальної тканини. Вона захищає око від пошкоджень, завдяки їй очне яблуко зберігає очне яблуко. Передня частина склери – прозора рогова оболонка, або рогівка, має випуклу поверхню. Наступна оболонка ока, яка щільно прилягає до склери, називається суинною. У ній розташовуються кров’яні судини, що живлять усі тканини ока. Судина оболонки чорна. Її клітини містять чорний пігмент, який поглинає світлові промені і тим самим перешкоджає їх розсіюванню в середині ока. Попереду, навпроти рогівки, судинна оболонка переходить в райдужну, або райдужку. Райдужка може бути різного кольору залежно від кількості пігменту, що у ній міститься. Саме райдужна оболонка визначає колір очей. За своєю природою райдужка – це кільцева м’язова діафрагма з великим отвором у центрі – зіницею. Зіниця регулює доступ світла в око, рефлекторно звужуючись чи розширяючись. Безпосереднбо за зіницею міститься прозорий кришталик, що має форму двовипуклої лінзи. Прострір за ним заповнений прозорою напіврідкою рідиною – склоподібним тілом. Кришталик еластичний і може змінювати свою кривизну за допомогою війчастого м’яза. Головна роль устворенні зображення належить кришталику, саме він фокусує промені на сітківці, завдяки чому виникає дійсне зменшене перевернуте зображення предмета, яке мозок корегує в пряме. Завдяки цьому забезпечується точне фокусування променів світла як від віддалених, так і від близько розташованих предметів на внутрішній оболонці ока – сітківці.

Це дуже тонка оболонка, її товщина – 0,2 мм. Складається з кількох складів. Перший шар безпосередньо прилягає до чорних пігментних кліток судинної оболонки. Цей шар утворений зоровими рецепторами – паличками і колбочками, яких налічується близько 140 млн (130 млн паличок і 10 млн колбочок). Палички відповідають за сприйняття навіть сутінкового світла, але не сприймають колір. Колбочки збуджуються повільніше і тільки яскравим світлом, проте здатні сприймати кольори.

У зорових рецепторах – паличках і колбочках – енергія світлових променів, що проникають у око, перетворюючись в енергіб нервових збуджень і по тисячах зорових волокон передається вцентральну оброблювальну ланку – потиличну частку кори великої півкулі. Саме там проходить тонка диференціація світлових подразників, саме там зароджується світлове відчуття.

Загалом заломлювана система ока подібна до збиральної лінзи з фокусною відстанню порядку 1,5 см або оптичною силою 60±4 діоптрії. Ці зміни в оці настають в результаті вироблення безумовних рефлексів людини.

У разі спостереження у стані спокою далеких предметів м’язи, що керують кришталиком, розслаблені, тому кривизна поверхонь кришталика зменшується і фокус ока переміщується на сітківку. Якщо людина розглядає близькі і дрібні предмети, то м’язи ока напружуються і збільшують кривизну кришталика: при цьому фокус ока переміщується ближче до кришталика, а зображення предмета потрапляє на сітківку. Цей процес пристосування ока до сприймання предметів на різних відстанях називають акомодацією ока. Внаслідок виробничої діяльності людини, що здійснюється напівзігнутими руками, виробилась відстань найкращого бачення ока. Вона дорівнює близько 25 см.

Коли предмет розглядають обома очима, однакова частинка сітківок очей утворюється однакові зображення, у відчуттях ці обидва зображення під керуванням мозку зливається в одне ціле. В цьому полягає суть так званого бінокулярного зору. Зір двома очима дає змогу судити про величину предмета та відстань від нього до спостерігача. Якщо зображення лягає на не відповідні місця сіткувок обох очей, то мозок не здатний сумістити їх, і тоді спостерігається подвійне зображення предмета (так, наприклад, буває, коли злегка натиснути збоку на одне око).

За принципом бінокулярного зору побудовано стереокіно. Для нього зьомку проводять двома близьким камерами, які охоплюють різні сторони краєвиду, кінострічки проектують на екран одночасно двома різними проекторами. Обидва проектори поляризують світло так, щоб площина поляризації світла першого проектора перпендикулярно до площини поляризації світла другого. Тому коли дивитися на екран через схрещені поляроїдні окуляри, то одне око бачитиме на екрані одне зображення, а друге – друге. Злиття цих зображень у відчуттях дає не лише ширину і висоту, а й глибину картини.

Зорове відчуття не зникає одночасно з усуненням предмета, а залишається ще у продовж 1/16 с. Залишкові подразнення сітківки призводять до цікавих наслідків. Наприклад, пропелер, що обертається, здається розмитим; швидкий рух розпеченого метеорита сприймається як світна смуга; в кіно сукупність нерухомих кадрів створює ілюзію безперервного руху. Такі особливості ока як оптичного приладу.

Список літератури:

1. Артамонов И. Д., Ілюзії зору, Физматгиз, 1991.

2. Вавилов С. И., Око і Сонце, Изд-во АН СРСР, 1989.

3. Вавилов С. И., ПРО "тепло" і "холодному" світлі, "Знання", 1956.

4. Валюс Н. А., Як бачить око. - Гостехиздат, 1984.

5. Воловик П.М., Фізика для університетів, Київ 2005.

6. Кушнир Ю. М., Вікно в невидиме, Гостехиздат, 1985.

7. Левшин В. П., Люмінесценція і її технічні застосування, Изд-во АН СРСР, 1956.

8. Миннарт М., Світло і колір у природі, Физматгиз, 1989.