Меню Рубрики

Какое преимущество дает зрение двумя глазами

Глаз — орган зрения животных и человека. Глаз человека состоит из глазного яблока, соединенного зрительным нервом с головным мозгом, и вспомогательного аппарата (веки, слезные органы и мышцы, двигающие глазное яблоко).

Глазное яблоко (рис. 94) защищено плотной оболочкой, называемой склерой. Передняя (прозрачная) часть склеры 1 называется роговицей. Роговица является самой чувствительной наружной частью человеческого тела (даже самое легкое ее касание вызывает мгновенное рефлекторное смыкание век).

За роговицей расположена радужная оболочка 2, которая у людей может иметь разный цвет. Между роговицей и радужной оболочкой находится водянистая жидкость. В радужной оболочке есть небольшое отверстие — зрачок 3. Диаметр зрачка может изменяться от 2 до 8 мм, уменьшаясь на свету и увеличиваясь в темноте.

За зрачком расположено прозрачное тело, напоминающее двояковыпуклую линзу, — хрусталик 4. Снаружи он мягкий и почти студенистый, внутри более твердый и упругий. Хрусталик окружен мышцами 5, прикрепляющими его к склере.

За хрусталиком расположено стекловидное тело 6, представляющее собой бесцветную студенистую массу. Задняя часть склеры — глазное дно — покрыто сетчатой оболочкой (сетчаткой) 7. Она состоит из тончайших волокон, устилающих глазное дно и представляющих собой разветвленные окончания зрительного нерва.

Как возникают и воспринимаются глазом изображения различных предметов?

Свет, преломляясь в оптической системе глаза, которую образуют роговица, хрусталик и стекловидное тело, дает на сетчатке действительные, уменьшенные и обратные изображения рассматриваемых предметов (рис. 95). Попав на окончания зрительного нерва, из которых состоит сетчатка, свет раздражает эти окончания. По нервным волокнам эти раздражения передаются в мозг, и у человека появляется зрительное ощущение: он видит предметы.

Изображение предмета, возникающее на сетчатке глаза, является перевернутым. Первым, кто это доказал, построив ход лучей в оптической системе глаза, был И. Кеплер. Чтобы проверить этот вывод, французский ученый Р. Декарт (1596—1650) взял глаз быка и, соскоблив с его задней стенки непрозрачный слой, поместил в отверстии, проделанном в оконном ставне. И тут же на полупрозрачной стенке глазного дна он увидел перевернутое изображение картины, наблюдавшейся из окна.

Почему же тогда мы видим все предметы такими, как они есть, т. е. неперевернутыми? Дело в том, что процесс зрения непрерывно корректируется мозгом, получающим информацию не только через глаза, но и через другие органы чувств. В свое время английский поэт Уильям Блейк (1757—1827) очень верно подметил:

Посредством глаза, а не глазом
Смотреть на мир умеет разум.

В 1896 г. американский психолог Дж. Стреттон поставил на себе эксперимент. Он надел специальные очки, благодаря которым на сетчатке глаза изображения окружающих предметов оказывались не обратными, а прямыми. И что же? Мир в сознании Стреттона перевернулся. Все предметы он стал видеть вверх ногами. Из-за этого произошло рассогласование в работе глаз с другими органами чувств. У ученого появились симптомы морской болезни. В течение трех дней он ощущал тошноту. Однако на четвертые сутки организм стал приходить в норму, а на пятый день Стреттон стал чувствовать себя так же, как и до эксперимента. Мозг ученого освоился с новыми условиями работы, и все предметы он снова стал видеть прямыми. Но, когда он снял очки, все опять перевернулось. Уже через полтора часа зрение восстановилось, и он снова стал видеть нормально.

Любопытно, что подобная приспосабливаемость характерна лишь для человеческого мозга. Когда в одном из экспериментов переворачивающие очки надели обезьяне, то она получила такой психологический удар, что, сделав несколько неверных движений и упав, пришла в состояние, напоминающее кому. У нее стали угасать рефлексы, упало кровяное давление и дыхание стало частым и поверхностным. У человека ничего подобного не наблюдается.

Однако и человеческий мозг не всегда способен справиться с анализом изображения, получающегося на сетчатке глаза. В таких случаях возникают иллюзии зрения — наблюдаемый предмет нам кажется не таким, каков он есть на самом деле (рис. 96).

Есть еще одна особенность зрения, о которой нельзя не сказать. Известно, что при изменении расстояния от линзы до предмета меняется и расстояние до его изображения. Каким же образом на сетчатке сохраняется четкое изображение, когда мы переводим свой взгляд с удаленного предмета на более близкий?

Оказывается, те мышцы, которые прикреплены к хрусталику, способны изменять кривизну его поверхностей и тем самым оптическую силу глаза. Когда мы смотрим на далекие предметы, эти мышцы находятся в расслабленном состоянии и кривизна хрусталика оказывается сравнительно небольшой. При переводе взгляда на близлежащие предметы глазные мышцы сжимают хрусталик, и его кривизна, а следовательно, и оптическая сила увеличиваются.

Способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на более далеком расстоянии называется аккомодацией (от лат. accomodatio — приспособление). Благодаря аккомодации человеку удается фокусировать изображения различных предметов на одном и том же расстоянии от хрусталика — на сетчатке глаза.

Однако при очень близком расположении рассматриваемого предмета напряжение мышц, деформирующих хрусталик, усиливается, и работа глаза становится утомительной. Оптимальное расстояние при чтении и письме для нормального глаза составляет около 25 см. Это расстояние называют расстоянием ясного (или наилучшего) зрения.

Какое преимущество дает зрение двумя глазами?

Во-первых, именно благодаря наличию двух глаз мы можем различать, какой из предметов находится ближе, какой дальше от нас. Дело в том, что на сетчатках правого и левого глаза получаются отличающиеся друг от друга изображения (соответствующие взгляду на предмет как бы справа и слева). Чем ближе предмет, тем заметнее это различие. Оно и создает впечатление разницы в расстояниях. Эта же способность зрения позволяет видеть предмет объемным, а не плоским.

Во-вторых, благодаря наличию двух глаз увеличивается поле зрения. Поле зрения человека изображено на рисунке 97, а. Для сравнения рядом с ним показаны поля зрения лошади (рис. 97, в) и зайца (рис. 97, б). Глядя на эти рисунки, легко понять, почему хищникам так трудно подкрасться к этим животным, не выдав себя.

Зрение позволяет людям видеть друг друга. Возможно ли самому видеть, но для других быть невидимым? Впервые на этот вопрос попытался ответить в своем романе «Человек-невидимка» английский писатель Герберт Уэллс (1866—1946). Человек окажется невидимым после того, как его вещество станет прозрачным и обладающим той же оптической плотностью, что и окружающий воздух. Тогда отражения и преломления света на границе человеческого тела с воздухом не будет, и он превратится в невидимку. Так, например, толченое стекло, имеющее на воздухе вид белого порошка, тут же исчезает из виду, когда его помещают в воду — среду, обладающую примерно той же оптической плотностью, что и стекло.

В 1911 г. немецкий ученый Шпальтегольц пропитал препарат мертвой ткани животного специально приготовленной жидкостью, после чего поместил его в сосуд с такой же жидкостью Препарат стал невидимым.

Однако человек-невидимка должен быть невидимым на воздухе, а не в специально приготовленном растворе. А этого достигнуть не удается.

Но допустим, что человеку все-таки удастся стать прозрачным. Люди перестанут его видеть. А сможет ли он сам их видеть? Нет, ведь все его части, в том числе и глаза, перестанут преломлять световые лучи, и, следовательно, никакого изображения на сетчатке глаза возникать не будет. Кроме того, для формирования в сознании человека видимого образа световые лучи должны поглощаться сетчаткой, передавая ей свою энергию. Эта энергия необходима для возникновения сигналов, поступающих по зрительному нерву в мозг человека. Если же у человека-невидимки глаза станут совершенно прозрачными, то этого происходить не будет. А раз так, то он вообще перестанет видеть. Человек-невидимка будет слепым.

Герберт Уэллс не учел этого обстоятельства и потому наделил своего героя нормальным зрением, позволяющим ему, оставаясь незамеченным, терроризировать целый город.

. 1. Как устроен глаз человека? Какие его части образуют оптическую систему? 2. Охарактеризуйте изображение, возникающее на сетчатке глаза. 3. Как передается изображение предмета в мозг? Почему мы видим предметы прямыми, а не перевернутыми? 4. Почему, переводя взгляде близкого предмета на удаленный, мы продолжаем видеть его четкий образ? 5. Чему равно расстояние наилучшего зрения? 6. Какое преимущество дает зрение двумя глазами? 7. Почему человек-невидимка должен быть слепым?

Глаз иногда называют живым фотоаппаратом, так как оптическая система глаза, дающая изображение, сходна с объективом фотоаппарата, но она значительно сложнее.

Глаз человека (и многих животных) имеет почти шарообразную форму (рис. 163), он защищен плотной оболочкой, называемой склерой. Передняя часть склеры — роговая оболочка 1 прозрачна. За роговой оболочкой (роговицей) расположена радужная оболочка 2, которая у разных людей может иметь разный цвет. Между роговицей и радужной оболочкой находится водянистая жидкость.

Рис. 163. Глаз человека

В радужной оболочке есть отверстие — зрачок 3, диаметр которого в зависимости от освещения может изменяться примерно от 2 до 8 мм. Меняется он потому, что радужная оболочка способна раздвигаться. За зрачком расположено прозрачное тело, по форме похожее на собирающую линзу, — это хрусталик 4, он окружён мышцами 5, прикрепляющими его к склере.

За хрусталиком расположено стекловидное тело 6. Оно прозрачно и заполняет всю остальную часть глаза. Задняя часть склеры — глазное дно — покрыто сетчатой оболочкой 7 (сетчаткой). Сетчатка состоит из тончайших волокон, которые, как ворсинки, устилают глазное дно. Они представляют собой разветвлённые окончания зрительного нерва, чувствительные к свету.

Как получается и воспринимается глазом изображение?

Свет, падающий в глаз, преломляется на передней поверхности глаза, в роговице, хрусталике и стекловидном теле (т. е. в оптической системе глаза), благодаря чему на сетчатке образуется действительное, уменьшенное, перевёрнутое изображение рассматриваемых предметов (рис. 164).

Рис. 164. Формирование изображения на сетчатке глаза

Свет, падая на окончания зрительного нерва, из которых состоит сетчатка, раздражает эти окончания. Раздражения по нервным волокнам передаются в мозг, и человек получает зрительное впечатление, видит предметы. Процесс зрения корректируется мозгом, поэтому предмет мы воспринимаем прямым.

А каким образом создаётся на сетчатке чёткое изображение, когда мы переводим взгляд с удалённого предмета на близкий или наоборот?

В оптической системе глаза в результате его эволюции выработалось замечательное свойство, обеспечивающее получение изображения на сетчатке при разных положениях предмета. Что же это за свойство?

Кривизна хрусталика, а значит, и его оптическая сила могут изменяться. Когда мы смотрим на дальние предметы, то кривизна хрусталика сравнительно невелика, потому что мышцы, окружающие его, расслаблены. При переводе взгляда на близлежащие предметы мышцы сжимают хрусталик, его кривизна, а следовательно, и оптическая сила увеличиваются.

Способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на далёком расстоянии называется аккомодацией глаза (в пер. с лат. «приспособление»). Предел аккомодации наступает, когда предмет находится на расстоянии 12 см от глаза. Расстояние наилучшего видения (это расстояние, при котором детали предмета можно рассматривать без напряжения) для нормального глаза равно 25 см. Это следует учитывать, когда пишете, читаете, шьёте и т. п.

Какое преимущество даёт зрение двумя глазами?

Во-первых, мы видим большее пространство, т. е. увеличивается поле зрения. Во-вторых, зрение двумя глазами позволяет различать, какой предмет находится ближе и какой — дальше от нас. Дело в том, что на сетчатках правого и левого глаза получаются отличные друг от друга изображения, мы как бы видим предметы слева и справа. Чем ближе предмет, тем заметнее это различие, оно и создаёт впечатление разницы в расстояниях, хотя, конечно, изображения сливаются в нашем сознании в одно. Благодаря зрению двумя глазами мы видим предмет объёмным, не плоским.

  1. Как получается и воспринимается изображение глазом?
  2. Как создаётся чёткое изображение на сетчатке, когда переводят взгляд с удалённого предмета на близкий?
  3. Какое преимущество даёт зрение двумя глазами?
  1. Используя дополнительную литературу и Интернет, начертите схему построения изображения в фотоаппарате.
  2. Подготовьте презентацию о современных фотоаппаратах и их использовании в быту и технике.

Это любопытно.

Близорукость и дальнозоркость. Очки

Благодаря аккомодации изображение рассматриваемых предметов получается как раз на сетчатке глаза. Это выполняется, если глаз нормальный.

Глаз называется нормальным, если он в ненапряжённом состоянии собирает параллельные лучи в точке, лежащей на сетчатке (рис. 165, а). Наиболее распространены два недостатка глаза — близорукость и дальнозоркость.

Близоруким называется такой глаз, у которого фокус при спокойном состоянии глазной мышцы лежит внутри глаза (рис. 165, б). Близорукость может быть обусловлена большим удалением сетчатки от хрусталика по сравнению с нормальным глазом. Если предмет расположен на расстоянии 25 см от близорукого глаза, то изображение предмета получится не на сетчатке (как у нормального глаза), а ближе к хрусталику, впереди сетчатки. Чтобы изображение оказалось на сетчатке, нужно приблизить предмет к глазу. Поэтому у близорукого глаза расстояние наилучшего видения меньше 25 см.

Рис. 165. Недостатки зрения

Дальнозорким называется глаз, у которого фокус при спокойном состоянии глазной мышцы лежит за сетчаткой (рис. 165, е).

Дальнозоркость может быть обусловлена тем, что сетчатка расположена ближе к хрусталику по сравнению с нормальным глазом. Изображение предмета получается за сетчаткой такого глаза. Если предмет удалить от глаза, то изображение попадает на сетчатку, отсюда и название этого недостатка — дальнозоркость.

Разница в расположении сетчатки даже в пределах одного миллиметра уже может приводить к заметной близорукости или дальнозоркости.

Читайте также:  Глаза зрение минусы что надо делать

Люди, имевшие в молодости нормальное зрение, в пожилом возрасте становятся дальнозоркими. Это объясняется тем, что мышцы, сжимающие хрусталик, ослабевают и способность аккомодации уменьшается. Происходит это и из-за уплотнения хрусталика, теряющего способность сжиматься. Поэтому изображение получается за сетчаткой.

Близорукость и дальнозоркость устраняются применением линз. Изобретение очков явилось великим благом для людей, имеющих недостатки зрения.

Какие же линзы следует применять для устранения этих недостатков зрения?

У близорукого глаза изображение получается внутри глаза впереди сетчатки. Чтобы оно передвинулось на сетчатку, нужно уменьшить оптическую силу преломляющей системы глаза. Для этого применяют рассеивающую линзу (рис. 166, а).

Рис. 166. Коррекция недостатков зрения с помощью линз

Оптическую силу системы дальнозоркого глаза нужно, наоборот, усилить, чтобы изображение попало на сетчатку. Для этого используют собирающую линзу (рис. 166,6).

Итак, для исправления близорукости применяют очки с вогнутыми, рассеивающими линзами. Если, например, человек носит очки, оптическая сила которых равна -0,5 дптр (или -2 дптр, -3,5 дптр), то, значит, он близорукий.

В очках для дальнозорких глаз используют выпуклые, собирающие линзы. Такие очки могут иметь, например, оптическую силу +0,5 дптр, +3 дптр, +4,25 дптр.

Вопросы § 70

Физика А.В. Перышкин

1. Как получается и воспринимается изображение глазом?

Свет, падающий в глаз, преломляется на передней поверхности глаза, в роговице, хрусталике и стекловидном теле, благодаря чему на сетчатке образуется действительное, уменьшенное, перевернутое изображение рассматриваемых предметов.

Свет, падая на окончания зрительного нерва, из которых состоит сетчатка, раздражает эти окончания. Раздражения по нервным волокнам передаются в мозг, и человек получает зрительное впечатление, видит предметы. Процесс зрения корректируется мозгом, поэтому предметы мы воспринимаем прямыми.

2. Как создаётся чёткое изображение на сетчатке, когда переводят взгляд с удалённого предмета на близкий?

Кривизна хрусталика, а значит, и его оптическая сила могут отличаться. Когда мы смотрим на дальние предметы, то кривизна хрусталика сравнительно невелика, потому что мышцы, окружающие его, расслаблены. При переводе взгляда на близлежащие предметы мышцы сжимают хрусталик, его кривизна, а следовательно, и оптическая сила увеличиваются.

Способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на далеком расстоянии называют аккомодацией глаза.

3. Какое преимущество даёт зрение двумя глазами?

1) Вы видим большее пространство, т.е. увеличивается поле зрения.

2) Зрение двумя глазами позволяет различать, какой предмет находится ближе и какой — дальше от нас.

Преимущества видения двумя глазами

Недостатки зрения >>

Обычное нормальное зрение осуществляется двумя глазами. Зрением двумя глазами, или бинокулярным, обеспечивается рельефное восприятие окружающих нас предметов, глубины их расположения, расстояния, на котором они находятся.

Видение двумя глазами имеет много преимуществ по сравнению со зрением одним глазом. Поле зрения двумя глазами гораздо шире, чем при зрении одним глазом, острота зрения увеличивается.

Поле зрения определяется при помощи специального прибора— периметра (рис.).

Рис. ПЕРИМЕТР

При зрении двумя глазами на сетчатке каждого глаза получается изображение рассматриваемого предмета. Однако два изображения, получающиеся на сетчатках, мы воспринимаем как одно изображение.

Существенным условием для такого восприятия является попадание изображения рассматриваемой точки на соответствующие участки сетчатки.

Соответствующие точки сетчатки можно себе представить следующим образом. Если сетчатку одного глаза наложить на сетчатку другого так, чтобы совпали и легли друг на друга желтое пятно и центральная ямка, то точки, совпадающие одна с другой, будут называться соответствующими.

Всем известно, что левым и правым глазом мы видим неодинаково. Если вы, прицеливаясь из ружья, смотрите на мушку попеременно правым или левым глазом, то в первом случае вы будете видеть мушку в левой половине поля зрения, а во втором — в правой.

Когда изображение падает на точки, находящиеся на разных расстояниях от центральной ямки (на несоответствующие точки), мы воспринимаем двойное изображение предмета. В этом можно легко убедиться, если слегка надавить на глазное яблоко сбоку. При этом глаз смещается и лучи от предмета будут попадать на несоответствующие точки.

Двойственное изображение предмета мы воспринимаем в том случае, когда расстояние между возбуждающими точками значительно. Между тем, когда это расстояние не очень большое, мы воспринимаем рельеф и глубину. Следовательно, восприятие глубины и рельефа основано на несовпадении двух точек сетчатки.

В этом можно убедиться при помощи специального прибора-стереоскопа. Он представляет собой два призматических стекла в оправе. Если поместить позади этих стекол две фотографии, сделанные так, как мы видим левым и правым глазом, то мы воспринимаем их как один предмет, имеющий рельеф и глубину. На подобном принципе основан особый вид современного киноискусства — стереоскопическое кино, когда все изображения фильма воспринимаются объемно, как имеющие глубину и рельеф, а не плоско, как на обычных киноэкранах.

Рис. 2 ДВИЖЕНИЕ ГЛАЗА ПРИ РАССМОТРЕНИИ ПОРТРЕТА

Важное значение при зрении двумя глазами имеют мышцы глаза. Их согласованная деятельность способствует движению и установке глаз таким образом, чтобы изображение рассматриваемого предмета попало на соответствующие точки сетчатки.

Движения глаз способствуют тому, чтобы направить взгляд на разные точки рассматриваемого предмета. Глаз движется очень быстро, и если при помощи специального приспособления записать движения глаз, то можно увидеть , что движения имеют скачкообразный характер, хотя иногда на десятые доли секунд останавливаются на более важном. На рис. 2 показаны движения глаз при рассматривании портрета. Особо важное значение движения глаз заключается в том, что они способствуют видению. Глаз видит тогда, когда изменяется освещенность частей рассматриваемого объекта, а это достигается движением глаз.

Статья на тему Зрение двумя глазами

Глаз и зрение

Глаз — орган зрения животных и человека. Глаз человека состоит из глазного яблока, соединенного зрительным нервом с головным мозгом, и вспомогательного аппарата (веки, слезные органы и мышцы, двигающие глазное яблоко).

Глазное яблоко (рис. 94) защищено плотной оболочкой, называемой склерой. Передняя (прозрачная) часть склеры 1 называется роговицей. Роговица является самой чувствительной наружной частью человеческого тела (даже самое легкое ее касание вызывает мгновенное рефлекторное смыкание век).

За роговицей расположена радужная оболочка 2, которая у людей может иметь разный цвет. Между роговицей и радужной оболочкой находится водянистая жидкость. В радужной оболочке есть небольшое отверстие — зрачок 3. Диаметр зрачка может изменяться от 2 до 8 мм, уменьшаясь на свету и увеличиваясь в темноте.

За зрачком расположено прозрачное тело, напоминающее двояковыпуклую линзу, — хрусталик 4. Снаружи он мягкий и почти студенистый, внутри более твердый и упругий. Хрусталик окружен мышцами 5, прикрепляющими его к склере.

За хрусталиком расположено стекловидное тело 6, представляющее собой бесцветную студенистую массу. Задняя часть склеры — глазное дно — покрыто сетчатой оболочкой (сетчаткой) 7. Она состоит из тончайших волокон, устилающих глазное дно и представляющих собой разветвленные окончания зрительного нерва.

Как возникают и воспринимаются глазом изображения различных предметов?

Свет, преломляясь в оптической системе глаза, которую образуют роговица, хрусталик и стекловидное тело, дает на сетчатке действительные, уменьшенные и обратные изображения рассматриваемых предметов (рис. 95). Попав на окончания зрительного нерва, из которых состоит сетчатка, свет раздражает эти окончания. По нервным волокнам эти раздражения передаются в мозг, и у человека появляется зрительное ощущение: он видит предметы.

Изображение предмета, возникающее на сетчатке глаза, является перевернутым. Первым, кто это доказал, построив ход лучей в оптической системе глаза, был И. Кеплер. Чтобы проверить этот вывод, французский ученый Р. Декарт (1596—1650) взял глаз быка и, соскоблив с его задней стенки непрозрачный слой, поместил в отверстии, проделанном в оконном ставне. И тут же на полупрозрачной стенке глазного дна он увидел перевернутое изображение картины, наблюдавшейся из окна.

Почему же тогда мы видим все предметы такими, как они есть, т. е. неперевернутыми? Дело в том, что процесс зрения непрерывно корректируется мозгом, получающим информацию не только через глаза, но и через другие органы чувств. В свое время английский поэт Уильям Блейк (1757—1827) очень верно подметил:

Посредством глаза, а не глазом
Смотреть на мир умеет разум.

В 1896 г. американский психолог Дж. Стреттон поставил на себе эксперимент. Он надел специальные очки, благодаря которым на сетчатке глаза изображения окружающих предметов оказывались не обратными, а прямыми. И что же? Мир в сознании Стреттона перевернулся. Все предметы он стал видеть вверх ногами. Из-за этого произошло рассогласование в работе глаз с другими органами чувств. У ученого появились симптомы морской болезни. В течение трех дней он ощущал тошноту. Однако на четвертые сутки организм стал приходить в норму, а на пятый день Стреттон стал чувствовать себя так же, как и до эксперимента. Мозг ученого освоился с новыми условиями работы, и все предметы он снова стал видеть прямыми. Но, когда он снял очки, все опять перевернулось. Уже через полтора часа зрение восстановилось, и он снова стал видеть нормально.

Любопытно, что подобная приспосабливаемость характерна лишь для человеческого мозга. Когда в одном из экспериментов переворачивающие очки надели обезьяне, то она получила такой психологический удар, что, сделав несколько неверных движений и упав, пришла в состояние, напоминающее кому. У нее стали угасать рефлексы, упало кровяное давление и дыхание стало частым и поверхностным. У человека ничего подобного не наблюдается.

Однако и человеческий мозг не всегда способен справиться с анализом изображения, получающегося на сетчатке глаза. В таких случаях возникают иллюзии зрения — наблюдаемый предмет нам кажется не таким, каков он есть на самом деле (рис. 96).

Есть еще одна особенность зрения, о которой нельзя не сказать. Известно, что при изменении расстояния от линзы до предмета меняется и расстояние до его изображения. Каким же образом на сетчатке сохраняется четкое изображение, когда мы переводим свой взгляд с удаленного предмета на более близкий?

Оказывается, те мышцы, которые прикреплены к хрусталику, способны изменять кривизну его поверхностей и тем самым оптическую силу глаза. Когда мы смотрим на далекие предметы, эти мышцы находятся в расслабленном состоянии и кривизна хрусталика оказывается сравнительно небольшой. При переводе взгляда на близлежащие предметы глазные мышцы сжимают хрусталик, и его кривизна, а следовательно, и оптическая сила увеличиваются.

Способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на более далеком расстоянии называется аккомодацией (от лат. accomodatio — приспособление). Благодаря аккомодации человеку удается фокусировать изображения различных предметов на одном и том же расстоянии от хрусталика — на сетчатке глаза.

Однако при очень близком расположении рассматриваемого предмета напряжение мышц, деформирующих хрусталик, усиливается, и работа глаза становится утомительной. Оптимальное расстояние при чтении и письме для нормального глаза составляет около 25 см. Это расстояние называют расстоянием ясного (или наилучшего) зрения.

Какое преимущество дает зрение двумя глазами?

Во-первых, именно благодаря наличию двух глаз мы можем различать, какой из предметов находится ближе, какой дальше от нас. Дело в том, что на сетчатках правого и левого глаза получаются отличающиеся друг от друга изображения (соответствующие взгляду на предмет как бы справа и слева). Чем ближе предмет, тем заметнее это различие. Оно и создает впечатление разницы в расстояниях. Эта же способность зрения позволяет видеть предмет объемным, а не плоским.

Во-вторых, благодаря наличию двух глаз увеличивается поле зрения. Поле зрения человека изображено на рисунке 97, а. Для сравнения рядом с ним показаны поля зрения лошади (рис. 97, в) и зайца (рис. 97, б). Глядя на эти рисунки, легко понять, почему хищникам так трудно подкрасться к этим животным, не выдав себя.

Зрение позволяет людям видеть друг друга. Возможно ли самому видеть, но для других быть невидимым? Впервые на этот вопрос попытался ответить в своем романе «Человек-невидимка» английский писатель Герберт Уэллс (1866—1946). Человек окажется невидимым после того, как его вещество станет прозрачным и обладающим той же оптической плотностью, что и окружающий воздух. Тогда отражения и преломления света на границе человеческого тела с воздухом не будет, и он превратится в невидимку. Так, например, толченое стекло, имеющее на воздухе вид белого порошка, тут же исчезает из виду, когда его помещают в воду — среду, обладающую примерно той же оптической плотностью, что и стекло.

В 1911 г. немецкий ученый Шпальтегольц пропитал препарат мертвой ткани животного специально приготовленной жидкостью, после чего поместил его в сосуд с такой же жидкостью Препарат стал невидимым.

Однако человек-невидимка должен быть невидимым на воздухе, а не в специально приготовленном растворе. А этого достигнуть не удается.

Но допустим, что человеку все-таки удастся стать прозрачным. Люди перестанут его видеть. А сможет ли он сам их видеть? Нет, ведь все его части, в том числе и глаза, перестанут преломлять световые лучи, и, следовательно, никакого изображения на сетчатке глаза возникать не будет. Кроме того, для формирования в сознании человека видимого образа световые лучи должны поглощаться сетчаткой, передавая ей свою энергию. Эта энергия необходима для возникновения сигналов, поступающих по зрительному нерву в мозг человека. Если же у человека-невидимки глаза станут совершенно прозрачными, то этого происходить не будет. А раз так, то он вообще перестанет видеть. Человек-невидимка будет слепым.

Герберт Уэллс не учел этого обстоятельства и потому наделил своего героя нормальным зрением, позволяющим ему, оставаясь незамеченным, терроризировать целый город.

Читайте также:  Каково значение слуха и зрения для развития ребенка

. 1. Как устроен глаз человека? Какие его части образуют оптическую систему? 2. Охарактеризуйте изображение, возникающее на сетчатке глаза. 3. Как передается изображение предмета в мозг? Почему мы видим предметы прямыми, а не перевернутыми? 4. Почему, переводя взгляде близкого предмета на удаленный, мы продолжаем видеть его четкий образ? 5. Чему равно расстояние наилучшего зрения? 6. Какое преимущество дает зрение двумя глазами? 7. Почему человек-невидимка должен быть слепым?

Преимущества наблюдения двумя глазами

Человек от природы имеет два глаза, но лишь немногие заставляют работать их вместе при наблюдениях звездного неба. Чего мы лишаемся, когда используем свои органы зрения лишь наполовину? Какие преимущества несут в себе наблюдения двумя глазами? Некоторые заявляют, что они могут видеть одним глазом так же хорошо, как и двумя, другие клянутся, что яркость изображений в бинокле удваивается по сравнению с телескопом. Кто же прав?

Эффект от бинокулярного (то есть двумя глазами) зрения в обычной жизни прост и понятен — благодаря ему мы можем видеть объем предметов и определять расстояния до них. Но это свойство неприменимо при наблюдениях небесных светил. Астрономические объекты расположены от нас настолько далеко, что мы не можем видеть их в «стерео». Однако, если вы сомневаетесь в пользе бинокулярного зрения для нас, звездочетов, просто выйдите ближайшей ясной ночью на улицу, взгляните на звездное небо и прикройте один глаз рукой. Почувствовали разницу? То-то и оно! Желание проводить астрономические наблюдения обоими глазами одновременно подвигло меня в свое время на строительство нескольких крупных бинокуляров диаметром 25, 33, а затем и 45 см.

Чтобы понять важность бинокулярного зрения для астрономии, необходимо осознать, что глаз имеет собственные «шумы». Проведите простой эксперимент: закройте глаза и накройте их ладонями, дабы полностью блокировать свет. Вы убедитесь, что картинка не стала абсолютно черной, напротив, в зависимости от вашего физического состояния вы видите неравномерный мерцающий фон, испещренный появляющимися и исчезающими светлыми точками, линиями, кругами и прочими «шумами». Встряхните головой или надавите пальцами на глазные яблоки, и световое шоу разгорится с новой силой.

Во время астрономических наблюдений в условиях очень низкой освещенности этот фон конкурирует со слабыми «полезными сигналами», поступающими от галактик, туманностей и скоплений. Свет от объекта, попадающий одновременно на оба, глаза дает возможность мозгу подтверждать наличие реальных изображений, одновременно фильтруя ложные. Иначе говоря, бинокулярное зрение резко повышает для глаза отношение сигнал-шум, позволяя видеть более слабые объекты на более темном и равномерном фоне.

Повышение контраста

Исследователи бинокулярного зрения Кэмпбелл и Грин доказали, что оно дает примерно 40-процентный выигрыш при наблюдении низкоконтрастных изображений. Они дали математическое объяснение этому явлению: «стандартная ошибка суммы X независимых измерений случайных или шумовых процессов уменьшается пропорционально квадратному корню из X, поэтому наблюдатель двумя глазами (Х=2) может зарегистрировать изображение в квадратный корень из двух менее контрастное (то есть в 1.414 раза), чем одним глазом». Другими словами, бинокулярное зрение уменьшает ту минимальную разницу в контрасте, которую глаз еще в состоянии заметить. А ведь именно контраст объекта — то, как он выделяется на окружающем его фоне — играет даже более важную роль, чем его общая яркость, в вопросе о том, сможем ли мы его увидеть.

Хорошо известные любителям астрономии темная туманность Конская голова и диффузная туманность Пеликан наглядно демонстрируют преимущества наблюдения низконтрастных объектов обоими глазами одновременно. При самых благоприятных условиях труба телескопа позволит вам увидеть лишь слабые намеки на присутствие этих объектов в поле зрения. Используя свои самодельные бинокуляры, я вижу обе туманности безо всяких проблем.

Большие однородные туманности при рассматривании в крупный бинокуляр действительно светятся очень равномерно. При этом многие замечают, что те же объекты выглядят довольно зернистыми при наблюдениях в телескоп одним глазом. Подобная зернистость — не что иное, как все те же «шумы» адаптировавшегося к темноте глаза. Похожая зернистая картинка появляется на экране телевизора при просмотре видеокассеты, отснятой в условиях недостаточной освещенности.

Пороговая чувствительность

При наблюдениях вблизи порога чувствительности глаза 41-процентный выигрыш в контрасте позволяет засечь объекты, светящиеся на 41% слабее. Это справедливо как для звезд, так и для туманностей. Причем в случае туманностей, подобного эффекта нельзя получить простым увеличением диаметра объектива одиночного телескопа, так как вместе с яркостью объекта будет расти и яркость фона неба.

Офтальмолог Кейт Боуэн в результате тестирования большой группы добровольцев продемонстрировал, что бинокулярное зрение позволяет заметить источник света на 25-40 процентов слабее, чем монокулярное зрение. Основываясь на собственном опыте, могу констатировать, что с помощью своего 33-см бинокуляра в центральной части скопления галактик в Деве, в одном поле зрения в М86 я могу разглядеть восемь галактик. Из них лишь пять остаются видимыми, если один глаз закрыть.

Предельная звездная величина

Два глаза, работающие вместе, дают возможность увидеть более слабые звезды, чем один. Известный американский наблюдатель Ричард Берри, пользовавшийся некоторое время моим 45-см бинокуляром, заметил: «Для меня наблюдения обоими глазами увеличивают проницающую способность примерно на половину звездной величины». Его оценка слегка более оптимистична, чем предсказывает теория, согласно которой выигрыш составляет 0.37 звездной величины.

Конечно, вы можете добиться того же самого, увеличив диаметр своего телескопа на 19 процентов, и это наверняка обойдется значительно дешевле строительства бинокуляра. Поэтому, хоть бинокуляры и дают преимущество при наблюдениях всех объектов, оно не столь велико для звезд, поскольку равно-, ценный рост предельной звездной величины можно получить сравнительно небольшим увеличением диаметра объектива телескопа, например, с 20 до 25 см.

Видимость мелких деталей

Исследования Боуэна продемонстрировали улучшение разрешающей способности на 5-10 процентов при бинокулярных наблюдениях высококонтрастных объектов. Это приятное известие, но все же недостаточное для рекомендации бинокуляров для наблюдений ярких планет и двойных звезд, так как аналогичного эффекта можно добиться за счет весьма скромного увеличения диаметра объектива телескопа.

Совершенно иная ситуация складывается при наблюдениях низкоконтрастных объектов, таких как планетарные туманности. В этом случае бинокуляры дают гораздо больший выигрыш, повышая способность глаза различать мелкие детали на 40%.

Наблюдения в бинокуляр

Какое же преимущество дает применение бинокулярного зрения на практике? Из личного опыта и общения с другими наблюдателями я пришел к следующим выводам.

Шаровые скопления. Используя одиночный 40-см телескоп, наблюдатели часто описывают плотное скопление Омега Центавра как кишащее ползающими сквозь него «змеями», а некоторые сравнивают его с «кипящей овсяной кашей». Подобный феномен, на мой взгляд, вызван не атмосферными возмущениями, а тем, что мозг пытается выявить знакомую картину в узоре звезд, образующих скопление. При наблюдениях двумя глазами шаровые скопления выглядят гораздо более спокойными и лучше разрешаются на отдельные звезды.

Темные туманности. Без сомнения, бинокли дают потрясающий эффект при наблюдениях темных туманностей. Вот что написал по этому поводу Берри: «Когда я просматривал в 45-см бинокуляр район вблизи направления на центр Галактики, я решил поискать темные туманности, которые обнаружил несколькими ночами ранее в 50-см телескоп. Однако, бинокуляр запросто показывал темные туманности десятками, и вскоре я остановился в замешательстве, не зная, какие из них я уже видел прежде?»

Цветопередача. На мой взгляд, бинокулярное зрение улучшает цветовое восприятие астрономических объектов. Слабые ржавые и розовые оттенки внешних частей Туманности Ориона гораздо легче увидеть в бинокуляр, чем в одиночный телескоп с той же апертурой. Однако, я не могу привести здесь никаких цифр, описывающих эту разницу. Восприятие цветовых оттенков очень индивидуально, и возможно, не последнюю роль здесь играет воображение.

Объемность. Я уже отмечал ранее, что звезды и планеты слишком далеки от нас, чтобы мы могли их видеть объемными, и, тем не менее. Частенько я ловлю себя на мысли, что некоторые объекты, чаще всего рассеянные звездные скопления, при наблюдениях в бинокуляр кажутся очень даже объемными.

Присутствие. Самое сильное преимущество от использования двух глаз для наблюдения астрономических объектов невозможно описать формулами и выразить в цифрах. Это чувство того, что ты действительно видишь объект, а не его подобие. Многие начинающие любители астрономии говорили мне, что при наблюдениях в бинокуляр им казалось, что они смотрят в окно, тогда как наблюдения в телескоп давали ощущения просмотра картины сквозь маленькое отверстие в стене. Два фактора могут быть причиной подобного эффекта. Во-первых, получая подтверждение увиденной картины от двух глаз, мозг считает ее более «реальной», а во-вторых, изображения объекта в обоих глазах имеют одинаковую форму и размер.

Может ли телескоп конкурировать?

Конечно, может. Меня часто спрашивают, какому бинокуляру может быть эквивалентен тот или иной одиночный телескоп? Обычно я отвечаю, что телескоп и бинокль, имеющие одинаковую светособирающую площадь объективов, примерно равны по своим возможностям, но точный ответ более сложен. При наблюдениях звезд одиночный телескоп эквивалентен бинокуляру, если диаметр его объектива на 19% больше, чем у бинокуляра. При наблюдениях планет различие стирается, если объектив телескопа всего на 10% превышает бинокулярный. Однако, при наблюдениях слабых протяженных объектов преимущество бинокуляров на 41% уже не может быть скомпенсировано аналогичным увеличением объектива телескопа.

А как насчет использования бинокулярной приставки — устройства, расщепляющего световой поток от объектива телескопа на две части, которые рассматриваются через два окуляра. Давайте посмотрим, что из этого может получиться.

При разделении светового потока пополам для каждого глаза яркость изображения падает на 50%, а компенсация бинокулярного зрения, как вы помните, составляет только 41%. Таким образом, в результате применения бинокулярной приставки яркость изображения будет не более 71% (0.50×1.41) от яркости, которая была бы при наблюдении с обычным окуляром. Однако в действительности дела обстоят еще хуже. Из-за потерь света в устройстве, разделяющем световой поток от объектива, глаз достигает не более 30% первоначальной яркости изображения, что в итоге дает всего 41% (0.30×1.41) яркости по сравнению с монокулярными наблюдениями на том же телескопе. И, тем не менее, дополнительный комфорт и более высокое эмоциональное воздействие, получаемое от работы с этим устройством, перевешивает возникающие при этом светопотери, что в общем не столь критично при наблюдениях ярких объектов.

Таким образом, если вы специализируетесь на наблюдениях звезд и ярких планет, то вам не стоит инвестировать свои деньги в строительство бинокуляра — гораздо выгоднее их будет потратить на телескоп с немного большим диаметром объектива или на хорошую бинокулярную приставку. Однако, если вы, как и я, предпочитаете вглядываться темными безлунными ночами в бесконечно далекое призрачное сияние туманностей и галактик, именно крупный бинокуляр предоставит вам неоспоримое преимущество. Купить в магазине такой инструмент невозможно, поэтому, не пожалейте времени и энергии, чтобы построить себе инструмент, который откроет для вас совершенно новые горизонты.

КПД бинокля

Какой бинокль лучше всего подходит для наблюдения небесных объектов? Чтобы ответить на этот вопрос, канадский астроном Рой Бишоп предложил ввести «фактор видимости» — своеобразный коэффициент полезного действия бинокля (Sky & Telescope, май 1995 г.). Этот коэффициент по Бишопу равен произведению диаметра объектива бинокля на его увеличение. Чем больше его величина — тем более пригоден данный инструмент для занятий астрономией.

При выводе своей формулы Бишоп руководствовался двумя предпосылками. Во-первых, чем больше диаметр объектива — тем большее количество света он может собрать. Во-вторых, чем больше увеличение бинокля — тем легче в него заметить слабые протяженные объекты, и тем большее количество деталей с ним можно увидеть. При этом, однако, автор замечает, что сильное увеличение имеет и свои отрицательные стороны: резко уменьшается поле зрения инструмента, и, кроме того, наблюдения невозможно проводить без хорошего штатива.

Применение «фактора видимости» дает порой неожиданные результаты. Например, оказывается, что бинокль 7×50 (фактор равен 350) менее пригоден для астрономии, чем бинокль 10×40 (фактор равен 400). «Это противоречит устоявшимся среди любителей астрономии взглядам, но прекрасно соответствует моему собственному опыту», — замечает Бишоп.

Какое преимущество дает зрение двумя глазами

Глаз — орган зрения животных и человека. Глаз человека состоит из глазного яблока, соединенного зрительным нервом с головным мозгом, и вспомогательного аппарата (веки, слезные органы и мышцы, двигающие глазное яблоко).
Глазное яблоко (рис. 94) защищено плотной оболочкой, называемой склерой. Передняя (прозрачная) часть склеры 1 называется роговицей. Роговица является самой чувствительной наружной частью человеческого тела (даже самое легкое ее касание вызывает мгновенное рефлекторное смыкание век).

.
1. Как устроен глаз человека? Какие его части образуют оптическую систему?
2. Охарактеризуйте изображение, возникающее на сетчатке глаза.
3. Как передается изображение предмета в мозг? Почему мы видим предметы прямыми, а не перевернутыми?
4. Почему, переводя взгляд с близкого предмета на удаленный, мы продолжаем видеть его четкий образ?
5. Чему равно расстояние наилучшего зрения?
6. Какое преимущество дает зрение двумя глазами?
7. Почему человек-невидимка должен быть слепым?

С.В. Громов, И.А. Родина, Физика 9 класс

Полный список тем по физике, календарный план по всем предметам согласно школьной программы, домашнее задание, курсы и задание по физике для 9 класса

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь — Образовательный форум.

Читайте также:  Педагогическая технология с точки зрения деятельностного подхода

Урок физики по теме «Глаз и зрение». 8-й класс

Разделы: Физика

Учебник: Перышкин А.В. Физика. 8 класс: Учебник для общеобразовательных учебных заведений. – М.: Дрофа, 2013.

Тип урока: изучение нового материала по теме «Световые явления».

Цели урока:

  • Учащиеся должны повторить и обобщить знания по теме «Линзы;
  • oцeнить свои умения применять знания об оптических системах;
  • познакомиться с устройством глаза и назначением отдельных его элементов;
  • познакомиться с болезнями глаза и способами коррекции зрения научиться применять знания из биологии к объяснению механизма зрения;
  • систематизировать имеющиеся знания об оптических системах и расширить их.

Ученик должен научиться

  • применять знания и умения, полученные в курсе биологии, к решению физических задач;
  • усвоить понятие расстояние наилучшего зрения, «близорукость» и «дальнозоркость», усвоить знания о бинокулярном зрении, поле зрения на уровне применения их в знакомой ситуации.

Оборудование и пособия: модель «Строение глаза», мультимедийный проектор, индивидуальные карточки, магнитная доска, презентация по теме «Глаз и зрение» (см. Презентация).

Ход урока

1. Организационный момент.

Приветствие, проверка готовности к уроку, запись темы урока в рабочие тетради. (Слайд 1)

2. Проверка домашнего задания, подготовка к усвоению новых знаний (актуализация знаний).

Входной тест: (Слайд 2) (см. Приложение 1)

Линзой называют.
а) Прозрачное тело, ограниченное сферической поверхностью.
б) Прозрачное тело.
в) Тело, ограниченное сферической поверхностью.

На рисунке изображены стеклянные линзы. Какие из них являются собирающими?

а) 1.
б) 2.
в) 3.

Какой буквой обозначается главный фокус линзы?
а) F;
б) О;
в) Д.

В каких единицах измерения дается оптическая сила линзы?
а) мм;
б) кг;
в) дптр;

Фокусное расстояние линзы F = -20 см. Какая это линза?
а) собирающая;
б) рассеивающая.

Оптическая сила линзы Д = 2 дптр. Какая это линза?
а) собирающая;
б) рассеивающая.

Фронтальный опрос (Слайд 3)

  • Что изображено на рисунке 1, обозначенное «1»?.
  • Что обозначено точкой «О»?
  • Чем отличаются выпуклые линзы от вогнутых линз?
  • Как называется линия обозначенная «2»?
  • Что называют оптической силой линзы? (запись на доске)
  • Какие два луча используют для построения изображения в линзах?
  • Какие изображения даёт: а) собирающая линза? б) рассеивающая линза?

3. Объяснение новой темы.

(Слайд 4)

Мы живём в прекрасном мире, богатом красками, звуками, запахами. Информация о происходящем в окружающей среде мы получаем через органы чувств – зрения, слуха, осязание, вкуса и обоняния. Внешний мир мы видим благодаря зрению. Орган зрения играет огромную роль в жизни человека. Более 90% информации об окружающем мире мы получаем с помощью глаз.

Глаз – это орган, который можно сравнить с окном в окружающий мир, его называют ещё «живым» фотоаппаратом.

Всё пространство вокруг человека заполнено различным излучением. И только малая его часть воспринимается органом зрения. Свет или видимое излучение – это электромагнитная волна длиной излучения от 400 до 760 нм. Другие волны не вызывают зрительных ощущений. Наши глаза чувствительны только к определенному, сравнительно узкому интервалу длин волн.

Познакомимся со строением глаза. (Слайд 5)

  • глазного яблока, соединенного
  • зрительным нервом с головным мозгом, и
  • вспомогательного аппарата (веки, слезные органы и мышцы, двигающие глазное яблоко). (Слайд 6)
  • Глазное яблоко защищено плотной оболочкой, называемой склерой.
  • Передняя (прозрачная) часть склеры называется роговицей.
  • За роговицей расположена радужная оболочка, которая у людей может иметь различный цвет.
  • В радужный оболочке есть небольшое отверстие – зрачок. Диаметр зрачка может изменяться от 2 до 8 мм, уменьшаясь на свету и увеличиваясь в темноте.
  • За зрачком расположено прозрачное тело, напоминающее двояковыпуклую линзу – хрусталик.
  • Хрусталик окружен мышцами, прикрепляющими его к склере.
  • За хрусталиком расположено стекловидное тело.
  • Задняя часть склеры – глазное дно — покрыто сетчатой оболочкой (сетчаткой). Она состоит из тончайших волокон, устилающих глазное дно и представляющих собой разветвленные окончания зрительного нерва.

Как возникают и воспринимаются глазом изображения различных предметов? (Слайд 7)

Свет, преломляясь в оптической системе глаза, которую образуют роговица, хрусталик и стекловидное тело, дает на сетчатке действительное, уменьшенные и обратные изображения предметов. Попав на окончания зрительного нерва, свет раздражает эти окончания. Эти раздражения передаются в мозг, и у человека появляются зрительные ощущения: он видит предметы.

Характеристика изображения

Изображение предмета, возникающее на сетчатке глаза, является перевернутым.

Первым это доказал, построив ход лучей в оптической системе глаза, был немецкий астроном И. Кеплер (Портрет учёного) (Слайд 8)Вся эта система аналогична оптической системе собирающей линзы.

Но почему тогда мы видим предметы неперевернутыми? Процесс зрения непрерывно корректируется мозгом. В свое время английский поэт Уильям Блейк подметил:

Посредством глаза, а не глазом
Смотреть на мир умеет разум.

Фотоаппарат представляет собой устройство, принцип действия которого подобен действию человеческого глаза. (Слайд 8)

Глаз приспособлен к работе в различной интенсивности освещения (благодаря адаптации)

Способность глаза приспосабливаться к видению, как на близком, так и на более далеком расстоянии называется аккомодацией (от лат. accomodatio — приспособление). Благодаря аккомодации чело­веку удается фокусировать изображения различных предметов на одном и том же расстоянии от хрусталика — на сетчатке глаза.

Однако при очень близком расположении рассматриваемого пред­мета напряжение мышц, деформирующих хрусталик, усиливается, и работа глаза становится утомительной. Оптимальное расстояние при чтении и письме для нормального глаза составляет около 25 см. Это расстояние называют расстоянием ясного (или наилучшего) зрения.

Чувствительность глаза к свету может меняться в миллиарды раз, благодаря изменению диаметра зрачка.

Приспособляемость глаза может вызвать иллюзии – наблюдаемый предмет нам таким, каков он есть на самом деле.. (Слайд 10-13)

У человека два глаза. Какое преимущество дает зрение двумя глазами?

Во-первых, мы можем различить расстояние между предметами. Это позволяет видеть предмет объемным, а не плоским. Во-вторых, увеличивает поле зрения. . Глаз обладает свойствам адаптации – способностью менять свою чувствительность в зависимости от величины светового потока. Глаз очень чувствительный аппарат.

Отклонения зрения (деферкты)

В процессе старения организма в глазах человека могут возникнуть отклонения от нормы, вследствие чего нарушаются основные условия наилучшего зрения, так как хрусталик теряет эластичность, способность менять свою кривизну. Эти отклонения называются дефектами зрения. Изображение близко расположенных предметов расплывается – развивается дальнозоркость. Другой дефект зрения – близорукость, когда люди, наоборот, плохо видят удаленные предметы. (Слайд 14)

Причиной дальнозоркости и близорукости могут быть и врожденные изменения глазного яблока. (Слайд 15) При близорукости изображение предмета фиксируется перед сетчаткой и поэтому воспринимается как расплывчатое. (Слайд 16)При дальнозоркости изображение предмета фиксируется за сетчаткой и тоже воспринимается как расплывчатое.

Очки:

(Слайд 17) Для исправления дефектов зрения с древних времён и по наши дни применяют очки. Самые старые очки были найдены в гробнице древнеегипетского фараона Тутанхамона. Это были два тончайших спила изумруда, соединенных бронзовыми пластинками в виде оправы. В древней Греции на острове Крит были найдены оптические линзы из шлифованного горного хрусталя, которые также можно было использовать для исправления недостатков зрения. В древнем Риме в витринах харчевен выставляли стеклянные шары, наполненные водой. Было замечено, что предметы, помещенные в воду внутрь таких шаров выглядят больше, чем на самом деле. Хозяева пытались привлечь посетителей необычайно большими плодами и фруктами. (Слайд 18)Первым достоверным свидетельством использования очков при близорукости считается портрет папы Льва X, выполненный Рафаэлем (1517—1519). Лев X был близорук и, отправляясь на охоту, надевал очки. Известный итальянский ученый Леонардода Винчи первым сделал попытку переноса естественнонаучного знания в оптике в прикладную область. Прошло немало времени, чтобы простейшие линзы превратились в современные бинокли, микроскопы, телескопы и другие оптические приборы, наконец, просто в очки .

Очки – простейший медицинский прибор. Близорукость и дальнозоркость исправляют (компенсируют) применением линз. Сейчас вместо очков часто используют контактные линзы, сделанные из особой прозрачной пластмассы. Они накладываются на веко непосредственно, на глазное яблоко. Контактные линзы не требуют никакой оправы, не запотевают, незаметны.

Какие же линзы следует применять в очках?

(Слайд 19) При близорукости необходимо изображение предмета отодвинуть от хрусталика и переместить на сетчатку. Для этого применяют линзы вынутые – рассеивающие свет с отрицательной оптической силой.

(Слайд 20) При дальнозоркости изображение предмета за сетчаткой перемещают с помощью линз выпуклых – собирающих свет. Оптическая сила таких линз — положительная. (Таблица «Линзы, применяемые в очках для исправления близорукости и дальнозоркости»).

4. Зарядка для глаз (физкультминутка).

(Слайд 21)

Ответьте на следующие вопросы:

  1. Врач-окулист выписывает пациенту очки, оптическая сила которых равна +2 дптр. Какой недостаток зрения исправляют эти очки? (дальнозоркость).
  2. Если человек близорук, то какие очки ему необходимы: +1,5 дптр или -1,5 дптр? (-1,5 дптр)

Глаз – это живой оптический прибор. Мышцы глаза ученика за один учебный день испытывает такую же нагрузку, какую испытывают мышцы его рук и торса, если он пытался бы поднять и удержать над головой штангу весом предназначенного для среднего профессионала-атлета. Чтобы спасти глаза от перенапряжения, необходима специальная гимнастика, которая восстанавливает зрение.

Простейшие упражнения можно использовать в любых условиях, в том числе и в школе, где глаза устают больше всего.

Сделаем «Гимнастику для глаз»:

Зажмурь изо всех сил глаза, а потом открой их. Повтори это 4-6 раз.

Переводи взгляд с ближних предметов (рама окна) на дальние предметы (на линии горизонта). Делай круговые движения глазами: по часовой стрелке и против.

Вытяни вперед руку. Следи взглядом за кончиком пальца, медленно приближая его к носу, а потом так же медленно отодвигая обратно. Повтори 3 раза.

На карточках (см. Приложение 2)

Упражнение № 1. «Игра в прятки»

  1. Сядьте прямо и расслабьтесь. Шея и голова должны быть на одной линии.
  2. Ладонями закройте глаза, но не давите на них, свет не должен проникать в глаза.
  3. Попытайтесь вспомнить что-нибудь приятное.
  4. Подержите так несколько секунд и постепенно приоткройте глаза.
  5. Проделаем так ещё 2 раза.

Упражнение № 2. «Сквозь пальцы».

  1. Согните руки в локтях, поставьте локти на парту, так чтобы руки были чуть ниже уровня глаз.
  2. Разомкните пальцы.
  3. Делайте плавно повороты и смотрите вдаль сквозь пальцы.

Если вы делаете всё правильно, то руки должны проплывать мимо вас. Вам должно казаться, что руки движутся.

Упражнение № 3. Основной комплекс для укрепления мышц глаза.

  1. сядьте удобно, посмотрите вдаль в окно. Глубоко и медленно вдыхая, сводим глаза на переносице и остановим на 2 секунды и, выдыхая, возвращаем их в исходное положение.
  2. Проделаем так ещё 2 раза.

Упражнение № 4

  1. Вдыхая, опускаем глаза вниз и затем медленно поворачиваем их по часовой стрелке и останавливаемся в верхней точке (на 12-ти).
  2. Не задерживаясь, выдыхая, опускаем глаза до исходного положения (до 6).
  3. Закрываем глаза на несколько секунд

Для нормального формирования зрения и его сохранение необходимо соблюдать простые правила:

Гигиена зрения. (Слайд 22)

  1. Не рекомендуется читать в движущемся транспорте, так как постоянно меняется кривизна хрусталика.
  2. Не рекомендуется держать книги на расстоянии ближе 30 см, потому что мышечный аппарат глаза сильно напрягается.
  3. Читать, писать в хорошем освещенном помещении, освещение должно падать слева.
  4. В школьных мастерских при работе на станках, надевать защитные очки, так как инородные предметы могут попасть в глаза.
  5. Очень вредное действие на зрение оказывает курение, алкоголь, наркотики. Они поражают зрительный нерв, что приводит к потере зрения.

Сегодня на уроке мы говорили о значении зрения в нашей жизни. Изучили строение оптической системы и свойства глаза. А так же узнали с помощью, каких линз можно исправлять близорукость и дальнозоркость. Обо всем этом мы узнали благодаря биологии, истории, и конечно физике.

5. Выходной контроль. Закрепление изученного материала.

Чтобы выяснить как вы усвоили новый материал, мы выполним тест.

Тест: (Слайд 23) (см. Приложение 3)

Какая часть глазного яблока является двояковыпуклой линзой?
а) хрусталик;
б) роговица

На какой части глазного яблока образуется изображение предмета?
а) на сетчатке;
б) на роговице

Способность глаза приспосабливаться к видению, как на близком, так и так и на более далёком расстоянии:
а) адаптацией;
б) аккомодацией;
в) иллюзией зрения

При близорукости применяют очки
а) с рассеивающими линзами;
б) с собирающими линзами

При дальнозоркости применяют очки
а) с рассеивающими линзами;
б) с собирающими линзами.

Тест выполненный на листах, проверяется учащимися (меняются).

  • 5 прав. ответов – «5»
  • 4 прав. ответа – «4»
  • 3 прав. ответа – «3»
  • 2 прав. ответа – «2»

6. Поведение итогов урока, выставление оценок.

Каждому ученику вручаются памятки «Гимнастика для глаз» и «Гигиена зрения».

7. Домашнее задание.

§ 6-7 стр.185-188 (Слайд 24) Доклады: Фотоаппарат, Проекционные аппараты, Лупа, Телескоп, Микроскоп

Список литературы:

  1. Перышкин Физика: Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений / Перышкин. – М .: Дрофа, 2013.
  2. Лукашик В.Н. Сборник задач по физике для 7-9 классов общеобразовательных учреждений / В.И. Лукашик, Е.В. Иванова. – М .: Просвещение, 2012.
  3. Демченко Е.А. Нестандартные уроки физики 7-11 классы. – Волгоград, 2011.
  4. Кирик Л.А. Физика – 9. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. Илекса, 2010.
  5. Медицинская энциклопедия / сост. М.П. Обрамян. – М.: Медицина, т.3 1983.
Источники:
  • http://tepka.ru/fizika_8/70.html
  • http://kupuk.net/8-klass/fizika-a-v-peryishkin/voprosyi-70/
  • http://5biologiya.net/glaza/Glaz-i-zrenie-cheloveka/009-Preimuschestva-videnija-dvumja-glazami.html
  • http://znaesh-kak.com/m/mf/%D0%B7%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B4%D0%B2%D1%83%D0%BC%D1%8F-%D0%B3%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D0%BC%D0%B8
  • http://phscs.ru/physics9g/sight
  • http://www.hypernova.ru/zvezd/practical/advantages_of_observing_two_eyes
  • http://edufuture.biz/index.php?title=%D0%93%D0%BB%D0%B0%D0%B7_%D0%B8_%D0%B7%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5
  • http://xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/645729/