Урок глаз как оптическая система дефекты зрения

КГУ «Подлесная основная школа»

Тема : Глаз, как оптическая система. Дефекты зрения и способы их исправления. Оптические приборы.

Цель: ознакомление с устройством, назначением и применением оптических приборов в жизни человека.

Задачи: рассмотреть применение геометрической оптики в оптических приборах; развивать познавательный интерес, умение выделять главное; воспитывать самостоятельность, расширять кругозор учащихся, демонстрируя связь с жизнью, воспитывать взаимоуважение и взаимовыручку, умение работать в группе.

Оборудование: слайды к уроку, компьютер, карточки, наглядности: фотоаппарат, лупа, микроскоп, телескоп.

Методы: словесный, практический , наглядный

Формы работы: фронтальная, индивидуальная, работа в группе

Мотивация, ситуация вызова.

Демонстрация картин на слайдах

Ребята, что изображено на слайдах, о чём мы будем говорить сегодня на уроке?

Да, правильно – о глазах, но не только. Существует ещё множество оптических приборов, которые помогают нам видеть наш прекрасный мир.

Глаза понятней, чем слова,
Слова, порой, лишь смысл туманят…
А взгляд… Ну разве он обманет
Того, кто может в нём читать. 1

Но прежде чем начать изучать новую тему, нужно повторить основные понятия , которые мы учили на прошлом уроке.

3. Проверка домашнего задания. Работа по карточкам.

1.Поставить недостающие буквы в формулу.

Объяснить, что означает каждая буква в формуле

1. В формуле фокусного расстояния линзы знак минус ставится у тех величин, у которбых________________________

2. В формуле фокусного расстояния линзы знак плюс ставится у тех величин, у которых________________________

3. Линейным увеличением Г называют отношение размера (высоты) изображения h к_____________________________

Самопроверка по слайдам

1 балл- за правильный ответ.

4. Актуализация прежних знаний

Решение задач, работа по карточкам

Имеются две линзы: собирающая с фокусным расстоянием F ₁ =40 см и рассеивающая с оптической силой D ₂ = -7,5дптр. Чему равна оптическая сила этой системы линз?

D = 1/ F F ₁ = 40 см =0,4м D ₁ =1/0,4м =2,5 дптр

В собирающей линзе d =0,5 м f = 0,1 м Найти оптическую силу D

Какова оптическая сила системы двух линз, если фокусное расстояние одной линзы F ₁ =5 см,

а оптическая сила другой – D ₂ = -2дптр?

D = 1/ F F ₁ = 5см = 0,05м D ₁ =1/0,05м =20 дптр .

D _{системы} = D ₁ + D ₂ =20 — 2= 18 дптр

Сравнение ответов учащихся с ответами на доске.

Изучение нового материала

Говорят, что глаза- зеркало души. Все наши эмоции отражаются во взгляде.

Самостоятельная работа по учебнику.

«?» — не понял, есть вопросы.

Применение приёма «инсерт»

По окончании работы – беседа по теме.

Вопросы к беседе: Из каких основных частей состоит глаз.?

Как устроена оптическая система глаза?

Назовите её части?\

В чём состоит сходство глаза с фотоаппаратом и различия между ними?

Какую функцию выполняет сетчатка?

В каком случае возникает близорукость, в каком дальнозоркость?

Методы устранения недостатков зрения?

Работа в группах.

4 ученика готовили мини -проекты по темам: « Телескоп», «Фотоаппарат», «Лупа», «Микроскоп». Сейчас они будут консультантами в группах.

Каждая группа готовит сообщение по заданной теме и оформляет его на листах бумаги. Затем один учащийся из группы представляет работу у доски, используя схему, созданную группой.

Оценивание по пятибальной системе- каждый выставляет учащимся группы оценки,по мере их участия в работе.

Наиболее понравившаяся учащимся работа- 4 балла.

Дополнительный занимательный материал по темам:

Телескоп Хаббла 2
Каждый из нас хотя бы один раз слышал о телескопе Хаббла или сталкивался с фото, сделанными этой машиной. Но что еще мы о нем знаем?

Хаббл или NSТ, по сути, это робот-телескоп, который находится на внешнем краю атмосферы, и движется по орбите вокруг нашей планеты, высота над уровнем моря — 593 км, орбитальный период — между 96 и 97 мин. Космический телескоп назван в честь Эдвина Хаббла, является совместным проектом НАСА и Европейского космического агентства, и был запущен 24 апреля 1990 года.

Учитывая, что телескоп находится на околоземной орбите, он не может подвергаться прямому влиянию атмосферы, которая, поглощая электромагнитное излучение некоторых волн, ухудшает качество изображения. Хаббл делает снимки Вселенной с высоким оптическим разрешением 0,1 угловой секунды.

Создание и запуск Хаббла принесли ученым множество открытий о межзвездном пространстве, а также внесли вклад в технологическое развитие человечества.

Одна из самых сложных камер телескопа смогла создать мозаику неба, состоящую из 10 000 галактик.

Хаббл помог обнаружить миллион новых объектов. Человек может видеть невооруженным глазом примерно 6000 звезд.

Космический телескоп содержит указатель положения 15 млн звезд, это помогает определить цели более точно.

Фотоаппарат и фотографии 3

Первая фотография при электрическом свете была сделана в 1879 году. На съемку тогда ушло ровно 15 секунд;

Самая первая зеркальная фокусная камера была выпущена в 1979 году, а самым первым зеркальным фотоаппаратом ставшим основой для последующих фокусных камер стал фотоаппарат «Минолта» выпущенный в 1985 году;

По некоторым подсчетам на данный момент фотокамерами владеют 2,5 миллиарда людей в мире;

Основателем Кодак является Джордж Истман;

В 2011 году по статистике Великобритании на снимках чаше всего появлялись люди, выпивающие спиртные напитки. Однако это совершенно не значит, что эта страна повязла в спиртных напитках, ведь на фотографиях в основном были изображения с различных праздников;

Исследователи фотографий обнаружили удивительный факт. Оказывается, левая сторона людей более фотогенична, чем правая;

Самой дорогой камерой был 1923 Leica Camera которая продалась на аукционе за 2,8 млд $;

Самая большая бесшовная фотография была изготовлена для пехоты США на взлетно-посадочной полосе. Ее размеры составляли 9,6 метров на 3,3 метра;

Самая большая коллекция в мире была проведена в Индии Dilish Parekh, у которого более 4,425 старинных камер. Свою коллекцию он собирал с 1977 года.

10 интересных фактов о лупах 4

1. Знаете ли вы, что глаз человека не может четко сфокусироваться на предмете, который располагается на расстоянии ближе 15 см от глаз. Если ваши глаза могут это сделать, то тогда вам не нужна лупа!

2. Лупы являются оптическим прибором, технические характеристики которого часто бывают ложными. Многим лупам приписывают большее увеличение, чем есть на самом деле. Это не означает, что продукция плохого качества, просто покупателю нужно быть внимательным и осторожным.

3. Простое правило: чем больше увеличение, тем меньше линза. Чем меньше линза, тем меньше должно быть расстояние до рассматриваемого объекта. Другими словами, лупа 10х увеличения будет небольшой в диаметре и для фокусировки ее необходимо довольно близко поднести к тому, что вы читаете или рассматриваете.

4. Лупы могут иметь стеклянные или пластиковые линзы. Стеклянные линзы тяжелые и прочные. Пластиковые линзы гораздо легче, но их легко поцарапать.

5. Лупа может работать, как небольшой проектор. В солнечный день можно получить изображение того, что находится за пределами окна, если удерживать линзу на небольшом расстоянии от стены в части комнаты, которая находится в тени.

6. Практически все линзы, которые используются в лупах, являются двояковыпуклыми. Но существует особый вид линз – линзы Френеля, где для увеличения используется специальная система сечений.

7. В некоторых современных лупах используются комбинации линз. Изображение увеличивается благодаря работе двух или трех линз. Качество увеличения и изображения таких луп обычно лучше, чем луп с одной линзой. Разница особенно заметна при большом увеличении.

8. Некоторые виды луп со временем устаревают и больше не используются. Например, не так давно существовал целый класс луп для работы с негативами. Но с появлением цифровой фотографии необходимость в таких лупах отпала.

9. Существуют ситуации, где лупам нужно сдаться и микроскопы должны одержать верх. Оба прибора выполняют функцию увеличения, но имеют различную конструкцию.

10. Да, вы действительно можете разжечь костер с помощью лупы, но она должна быть значительных размеров, чтобы собрать необходимое количество света. Очки для чтения не подойдут для этого, а очки близоруких людей имеют другой тип линзы и тоже не подойдут для этого занятия.

В 1994 г. Джоном Маккафри и Жан-Марком Барибо из Института микроструктурных исследований при Национальном научном совете, Канада, была сконструирована линейка для определения размеров объектов, находящихся под электронным микроскопом. Самое мелкое деление линейки равно толщине 18 атомов, а совокупная длина 5 линеек будет равна толщине человеческого волоса.

Итоги урока. Критерии оценки:

VIII .Рефлексия «Термометр»

Д/з « Проекционный аппарат- изучить тему, написать синквейн на тему: оптические приборы, прочитать п. 73,74, найти дополнительный материал по теме

План-конспект урока по физике (8 класс) на тему:
Разработка урока «Глаз как оптическая система» 8 класс

Урок для 8 класса

Предварительный просмотр:

Открытый урок по физике на тему:

«Глаз как оптическая система». 8 класс

Цель урока: изучить строение и дефекты зрения и методы их коррекции.

Задачи урока:
Образовательные: рассмотреть строение глаза как оптического прибор и приборы его вооружающие, углубить знания учащихся о глазных заболевания, профилактики дефектов зрения.

Развивающие: развивать умения делать выводы и обобщения, развивать умения применять знания в конкретных ситуациях, развивать логическое мышление,
развивать познавательный интерес к таким предметам как физика и биология;

Воспитательные: воспитать бережное отношение к своему здоровью, воспитать познавательный интерес, положительную мотивацию к обучению, воспитание толерантности, углубление знаний о гигиене зрения, привитие навыков здорового образа жизни

Тип урока: изучение новой темы
Метод проведения:
Междисциплинарные связи: физика, биология, медицина.
ТСО: компьютер, проектор, экран.

Здравствуйте, ребята! Меня зовут Чодураа Аяс-ооловна, я учитель физики Тээлинской средней школы. Надеюсь, что данный урок будет для вас интересным и полезным.

В древности глазам приписывали всевозможные мистические свойства. Глаза часто символизировали смысл и суть жизни, их считали амулетами и оберегами. Древние греки рисовали красивые вытянутые глаза на носу кораблей, а египтяне на пирамидах изображали всевидящее око бога Ра. Глаза…Какие сходства и различия имеет глаз человека от некоторых представителей животного мира? (Ученики предлагают свои версии). Начнем с количества глаз: у человека, животных, птиц пара глаз, а у насекомых бывает и 12 глаз. Сравним угол обзора. У многих видов, образ жизни которых, требует хорошей оценки расстояния до объекта глаза находятся спереди. Например, человек, хищники такие как, леопарды, тигры, львы и т. д. птицы, например, орлы и стервятники. У многих птиц и животных глаза находятся по разным сторонам головы, так природа

Но прежде чем приступить к изучению нового материала, давайте сделаем небольшое повторение в виде теста.

1. Актуализация (повторение пройденного материала)

1. Свет в прозрачной однородной среде распространяется…

2. Угол отражения равен…

А) углу преломления;

Б) углу между плоскостью и перпендикуляра

3. Видам линз относятся:

А)вогнутые и выпуклые;

Б) прямые и косые;

В) прозрачные и не прозрачные.

4. Угол падения равен 60°, чему равен угол отражения?

5. Единица измерения оптической силы линзы?

а) метр Б) джоуль в) ньютон г)диоптрий

Учащиеся выполняют тест. Задания теста показывают на экране. По окончании работы проводится взаимопроверка по правилу 5 пальцев. (Правильные ответы выводятся на экран.)

Те ученики которые заработали по «5» баллов , получают жетон.

Вывод: Молодцы ребята, все в основном справились с заданием, это означает, что вы хорошо усвоили пройденный материал.

III. Изучение нового материала.

-Ребята, скажите, почему люди носят очки? (ответы учащихся)

-А какие люди носят такие очки? (Ответы учащихся) В чем их разница?

Чтобы ответить на эти вопросы, давайте, посмотрим на глаз человека с точки зрения физики. Глаз- один из самых совершенных и вместе с тем простых оптических приборов.

Запишите тему сегодняшнего урока: «Глаз как оптическая система»

Давайте, рассмотрим строение глаза (слайд )

Глаз человека имеет шарообразную форму, диаметр глазного яблока около 2,5 см. Снаружи глаз покрыт плотной непрозрачной оболочкой- склерой. Передняя часть склеры переходит в прозрачную оболочку –роговицу, которая действует как собирающая линза и обеспечивает 75% способности глаза преломлять свет. Оптическую систему глаза составляют роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело

Давайте проведем небольшой эксперимент.

1. Сверните из бумаги трубку
2. Поднимите другую руку и вплотную поднесите ее к трубку сбоку, держите оба глаза открытыми
3. Сообщите результат -покажется, что в руке дырка. Если дырка находится в центре ладони, то это значит, что у вас со зрением все нормально.

Вывод: а если же дырка находится на краях ладони, то это значит, что у вас есть проблемы со зрением. Так же есть такие дефекты глаз, как близорукость и дальнозоркость. Давайте, рассмотрим их по- подробнее.

(Слайд ). Близорукость – это недостаток зрения, при котором параллельные лучи после преломления в глазу собираются не на сетчатке, а ближе к хрусталику.

Как вы думаете почему?

Близорукие люди не могут четко видеть удаленные предметы. Расстояние наилучшего зрения для близорукого глаза меньше 25 см. (Слайд 27). Близорукими называют людей, которые плохо видят удалённые объекты. Для того чтобы увидеть ясно и четко, они должны приблизиться к предмету или поднести его ближе к глазам. Когда близорукий смотрит на отдаленный предмет, он обычно прищуривает глаза, добиваясь этим уменьшения количества света, падающего на сетчатку,— тогда он может видеть несколько более четко. Отсюда произошло второе название близорукости — миопия, что означает в переводе с греческого языка прищуривание.

(Слайд ). Дальнозоркость – это недостаток зрения, при котором параллельные лучи после преломления в глазу собираются не на сетчатке, а за ней.

? А что происходит с хрусталиком в этом случае?

Дальнозорким людям трудно сфокусировать взгляд на близких предметах. (Слайд 29). Расстояние наилучшего зрения для дальнозоркого глаза больше 25 см.

(Слайд ). Близорукость и дальнозоркость исправляют применением линз, очков .

При близорукости изображение удаленного предмета получают внутри глаза перед сетчаткой. Следовательно, на сетчатке вырисовывается уже не четкое изображение предмета, а расплывчатое световое пятно. Чтобы оно отодвинулось от хрусталика и переместилось на сетчатку, следует уменьшить оптическую силу преломляющей системы глаза. Для этого применяют рассеивающие (вогнутые) линзы.

При дальнозоркости изображение оказывается за сетчаткой. Оптическую силу системы дальнозоркого глаза надо увеличить. Для этого используют собирающие (выпуклые) линзы.

Как отличить оптическую силу рассеивающей линзы от оптической силы собирающей линзы?

Если человек, например, носит очки с оптической силой — 0,5 дптр, значит он близорукий.

Очки для дальнозорких глаз имеют, например, оптическую силу +0,5 дптр.

1. При дальнозоркости, близорукости и многих других глазных заболеваниях регулярная тренировка глаз очень важна для сохранения и улучшения зрения, профилактики близорукости и других заболеваний глаз.

ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ близорукости и дальнозоркости можно использовать лечебную расслабляющую гимнастику, особенно это актуальна для детей так как до 18 лет глаз продолжает развиваться, и для людей много времени проводящих за компьютером или перед телевизором. Упражнения для глаз достаточно просты. У вас на столе имеются листы с упражнениями для глаз. Давайте сделаем первые 3 из них.

Закрепление (фронтальный опрос учащихся)

1. Какие факторы неблагоприятно влияют на ваше зрение? (много сидим за компьютером, чтение при плохой освещенности, неправильная осанки при выполнении домашнего задания)
2. Что надо сделать, чтобы беречь свой орган зрения? (выполнять несложные упражнения для глаз и соблюдать правила гигиены)

Правила гигиены глаз.

1. Читайте при хорошем освещении;
2. При чтении держите текст на расстоянии 30 см от глаз. Если вы работаете с монитором, то расстояние от него до глаз должно быть 50-60 см.
3. Не читайте на ходу, в транспорте, лежа.
4. Делайте перерывы каждые 40-50 минут. Это время очень индивидуально: если глаза устают уже через 30 минут, то перерыв следует делать каждые полчаса. Посидите с закрытыми глазами, посмотрите вдаль, сделайте несколько упражнений для глаз.
5. Берегите глаза от прямого воздействия ультрафиолета.

Прочитать § 5,6. Материала для дополнительного чтения на

Создать мини-проект на тему: «Гимнастика для глаз»

Сегодняшний урок позволил вам понять, что глаз – орган нашего зрения – это серьезный оптический механизм, и как любой механизм он может, при неправильной эксплуатации давать сбои, но если какие то части в механизме поменять можно, то с органом зрения это будет сделать очень сложно, а иногда и невозможно. Можно надеяться, что теперь вы будете беречь свой орган зрения, пользоваться памятками – выполнять несложные упражнения и правила гигиены, ведь они настолько просты, но на сколько важны .

Ребята у вас на столах есть смайлики. Запишите на них свои имена. Если данный урок вам понравился положите смайлик в зеленый цвет светофора, а если у вас возникли вопросы по данной теме – в желтый цвет, а если что то вам не понравилось — в красный цвет.

Список использованных источников:

1. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Биология/сост: Н.В. Чудакова, А.В. Громов; Под общей ред. О.Г. Хинн.- М,:ТКО «АСТ», 1996.512 с.
2. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика/сост: А.А. Леонович; Под общей ред. О.Г. Хинн.- М,:ТКО «АСТ», 1996.480 с.
3. Сонин Н.И. Биология. Человек. 8 класс: учебник для общеобразоват. учреж./ М.: Дрофа, 2010. 287 с.
4. Перышкин В.М. Физика. 8 кл. : учеб. для общеобразоват. учреждений / М.: Дрофа, 2010. 192 с.
5. Интернет ресурсы.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Зрение — важный элемент в жизни живых существ. Организм с утерянным зрением не способен к нормальной жизнедеятельности, поэтому зрение нужно беречь и принимать любые меры для его сохранения. В реферат.

В ходе данного интегрированного урока учащиеся знакомятся со строением глаза, зрительным анализатором,с преломлением света, рассмотривают дефекты зрения, способы коррекции зрения, основные.

Разработка интегрированного урока включает разноуровневые задания. Урок построен в интерактивном режиме.

Урок комбинированный. Общая дидактическая цель — формирование представлений о глазе как оптической системе.

ГЛАЗ КАК ОПТИЧЕСКИЙ АППАРАТ, методический материал по теме «Оптика».

Тип урока: интегрированный (физика – биология – информационные технологии) урок изучения нового материала с элементами самостоятельной работы.Задачи урока:•рассмотреть строение и свойства глаза;•работ.

Методическая разработка урока «Глаз как оптическая система. Дефекты зрения. Очки» (8 класс)

за привлеченного слушателя на курсы профессиональной переподготовки

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА

«Глаз как оптическая система. Дефекты зрения. Очки»

Образовательные: рассмотреть строение и свойства глаза, работу глаза как оптической системы, объяснить дефекты зрения, возможную профилактику и коррекцию этих дефектов.

Развивающие: способствовать формированию познавательного интереса, интеллектуальных и экспериментальных умений и навыков, п оказать применимость законов физики к анализу живых систем, интегрировать и обобщать знания из различных областей знаний; формировать культуру бережного обращения с глазами.

Воспитательная: сформировать умение работать в коллективе, адекватно оценивать свои знания, возможности, развивать чувство уважения и самоуважения, толерантности, умения вести диалог, обеспечивать паритет здоровья.

поиск наиболее эффективных способов организации деятельности учащихся при изучении строения и функций глаза;

формирование глубоких и прочных компетенций по физике, биологии в изучаемом вопросе;

создание условий для интеллектуального развития детей;

создать условия для формирования умения анализировать различные подходы в решении одного и того же вопроса.

Оборудование: модель оптической системы глаза человека, раздаточный материал для проведения практической работы, тестовые задания.

ТСО : ПК, мультимедийный проектор, презентация.

Тип урока : развивающий урок изучения нового материала с элементами практической работы.

Компетенции, на формирование которых направлен урок:

ценностно-смысловые – способность видеть и понимать окружающий мир;

общекультурные – освоение учеником научной картины мира;

учебно-познавательные – умение отличать факты от домыслов;

коммуникативные – навыки работы в группе, владение различными социальными ролями в коллективе;

компетенции личностного самосовершенствования – культуры мышления и поведения, навыков здоровьесбережения.

личностные — воспринимать ценность учебного процесса как интеллектуального труда и познания нового; знание здоровьесберегающих технологий;

метапредметные – овладение составляющими исследовательской деятельности, наблюдать, делать выводы и заключения, умение планировать, прогнозировать, оценивать свои действия;

предметные — иметь представление об анатомическом строении глаза, изучить механизм работы оптической системы глаза, объяснять выявленные закономерности.

Формы организации учебной деятельности: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, частично-поисковый, групповой.

1. Введение: роль зрения в жизни человека.

2. Строение глаза.

3. Глаз как оптическая система.

5. Основные нарушения зрения: виды, причины, коррекция.

4. Возможности зрения человека и животных.

Последовательность отдельных этапов урока.

Мобилизующий этап — 2 мин.

Этап постановки целей и задач урока — 3 мин.

Этап получения новых знаний — 26 мин.

Этап обобщения и закрепления нового материала — 12 мин.

Рефлексия деятельности- 2 мин.

Глаза — самый ценный и удивительный дар природы. В них отражаются все наши чувства: радость, страдание, равнодушие, любовь и ненависть. Глаза являются не только зеркалом души, но и как бы зеркалом общего состояния здоровья. Это самый важный орган чувств и поэтому они заслуживают исключительного внимания. (Слайд 1)

Глаза. Многие ли из нас действительно сознают ту роль, какую глаза играют в нашей повседневной жизни, и многие ли знают, что и как надо делать для того, чтобы глаза наши были здоровыми?

Мотивация учебной деятельности. Почему очень важно изучать и знать эту тему?

Ученики д ают возможные варианты ответа на вопрос.

Учитель. Обобщает ответы. Формулирование темы, цели и задач урока.

Действительно, 90% информации мы получаем с помощью наших глаз. Даже народная мудрость гласит: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». Значит, мы должны знать, как устроен глаз, каковы его особенности и какие бывают дефекты зрения.

К сожалению, здоровые глаза и хорошее зрение встречаются далеко не всегда. (Слайд 2).В России, по данным Министерства здравоохранения, более миллиона детей страдают различными заболеваниями глаз и нарушениями зрения: близорукостью, дальнозоркостью, астигматизмом. С каждым годом число таких детей растет. Поэтому специалисты придают большое значение профилактике и ранней диагностике нарушений зрения. Но прежде чем говорить о заболеваниях глаз давайте познакомимся со строением глаза.

Актуализация опорных знаний

Какие оптические приборы вы знаете?

Какое изображение дает лупа?

Каковы характеристики изображения, даваемые фотоаппаратом?

Какие виды линз вы знаете?

Что такое оптическая сила линзы?

Получение новых знаний

Глаз – орган восприятия светового раздражения у человека. По форме глаз – шар диаметром 2,5 см и массой около 7 – 8 г. Глазное яблоко располагается в глазнице, спереди его оберегают веки. Брови предотвращают попадание в глаза пота со лба, а веки с ресницами защищают их от снега, дождя и пыли. Назначение слез – смачивать поверхность глазного яблока, чтобы она не высохла. Слезные железки за сутки вырабатывают до 1 мл слез.

Зрительный анализатор состоит из глазного яблока, проводящих путей и коры головного мозга.

Давайте рассмотрим основные элементы глаза и их функциональное назначение. Учитель показывает на модели. Затем ученики рассматривают рисунок и выполняют таблицу в тетрадях.

Глазное яблоко покрыто белочной оболочкой (склерой), которая защищает глаз от механических и химических повреждений. В передней части глаза белочная оболочка прозрачная и называется роговицей. Она свободно пропускает световые лучи.

Средняя оболочка – сосудистая – пронизана густой сетью кровеносных сосудов, снабжающих глазное яблоко кровью. Внутренняя поверхность сосудистой оболочки содержит черный пигмент, который поглощает световые лучи. Передняя часть сосудистой оболочки – радужка – ее цвет определяется количеством и распределением пигмента. В центре радужной оболочки находится отверстие – зрачок . Он регулирует поступление внутрь глаза лучей света. При ярком свете зрачок рефлекторно сужается, а при слабом освещении расширяется.

За зрачком расположен хрусталик – двояковыпуклая линза, окруженная ресничной мышцей. Всю внутреннюю часть глазного яблока заполняет стекловидное тело – прозрачное студенистое вещество, которое поддерживает внутриглазное давление.

Световые лучи, преломляясь в роговице, хрусталике, стекловидном теле, фокусируются на внутренней оболочке глазного яблока – сетчатке.

Глаз как оптическая система.

Роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидная тело образуют оптическую систему глаза. Сетчатка выступает в роли экрана, где формируется изображения предмета. Основным элементом оптической системы глаза является хрусталик — эластичная линзоподобное тело (двояковыпуклая линза). В зависимости от рассматриваемого предмета кривизна хрусталика способна меняться за счёт гладких мышц ресничного тела. Такое приспособление глаза называют аккомодацией.

Механизм работы оптической системы глаза следующий: лучи света от предмета, преломляясь на границе воздух – роговица, проходит через хрусталик (линзу сменяющейся оптической силой) и сдают изображение на сетчатке. Средняя оптическая сила глаза составляет: +59 диоптрий. Поскольку фокусное расстояние у такой линзы очень маленькая (17 мм), то все наблюдаемые нами объекты располагаются за двойным фокусным расстоянием. Значит, изображение на сетчатке глаза получаются уменьшенным, действительным и перевёрнутым (мозг «переворачивается» обратное изображение, и оно воспринимается как прямое).

Свет, преломляясь в оптической системе глаза, которую образуют роговица, хрусталик и стекловидное тело, дает на сетчатке действительное, уменьшенное, перевёрнутое изображение рассматриваемого предмета. Оптическая система глаза напоминает фотоаппарат.

Попробуем найти аналогии в конструкции:

Роговица работает как передний элемент объектива, преломляя поступающий свет,

Радужная оболочка работает в качестве диафрагмы – расширяющейся или сужающейся в зависимости от требуемой экспозиции. На самом деле радужная оболочка, дающая глазам цвет, это всего лишь мышца, которая расширяется или сжимается и таким образом определяет размер зрачка.

Зрачок – объектив, а в нем – хрусталик – фокусирующая группа линз объектива, способная менять угол преломления света.

Сетчатка, находящаяся на задней внутренней стенке глазного яблока, работает как пленка.

Мозг – процессор, обрабатывающий информацию.

Глаз — это воспринимающая, периферическая часть зрительного анализатора. При помощи нервных путей (зрительного нерва) он связан с мозговыми центрами, расположенными в затылочной части коры большого полушария головного мозга.

Аккомодация – способность глаза приспосабливаться к четкому различению предметов, расположенных на разных расстояниях от глаза. Аккомодация происходит путем изменения кривизны поверхностей хрусталика при помощи натяжения или расслабления ресничного тела. Когда ресничное тело натянуто, хрусталик растягивается и его радиусы кривизны увеличиваются. При уменьшении натяжения мышцы хрусталик под действием упругих сил увеличивает свою кривизну. Происходит изменение оптической силы глаза.

Бинокулярность зрения – способность воспринимать глубину пространства (стереоэффект).

Преимущество формирования изображения от двух источников:

Увеличивается поле зрение.

Мы можем различать, какой предмет находится ближе, а какой дальше от нас.

Мы видим предметы объёмными, а не плоскими.

Первичное закрепление знаний

Практическая работа №1. Определение бинокулярности зрения

Возьмите авторучку и держите её вертикально, посмотрите на панораму прямо за ней. Если вы сначала закроете один глаз, затем второй, то увидите, что ручка в любом случае закрывает какую-то область пространства. Но если посмотреть обоими глазами, то всё, что ранее было «спрятано», теперь вполне обозримо.

Свойства глаза по различению цветов

Самая важная часть глаза — сетчатка, так как именно здесь начинается зрительное восприятие. Как же она устроена?

В сетчатке расположены рецепторы глаза – палочки и колбочки. Палочки воспринимают форму предмета при слабом освещении, колбочки отвечают за цветное зрение. В сетчатке происходит преобразование света в нервные импульсы, которые по зрительному нерву передаются в головной мозг, в зрительную зону коры больших полушарий. В этой зоне происходит различение раздражений – формы предмета, окраски, величины и т. д.

На сетчатке можно выделить два пятна:

1) желтое – здесь сосредоточены только колбочки. Это место наилучшего видения.

2) слепое – место выхода зрительного нерва, здесь отсутствуют фоторецепторы.

Практическая работа №2. Определение слепого пятна .

Цель : определить положение слепого пятна на сетчатке.

На листе белой бумаги вы видите рисунок в виде черного кружка и крестика, расположенных на расстоянии 7 см друг от друга.

Прикройте рукой правый глаз и поместите рисунок на расстоянии 15 см от глаз. Смотрите левым глазом на крестик и медленно приближайте и удаляйте рисунок до тех пор, пока черный кружок не будет виден.

Теперь закройте левый глаз, правым смотрите на кружочек, приближая и удаляя листок, пока не будет виден крестик.

Анализ полученного результата: чем можно объяснить данное явление?

Вывод: изображение попало на слепое пятно, поэтому мы его не видим.

Зрение проверяют в кабинете врача-офтальмолога. Проверка зрения включает исследование способности различать детали вблизи и на больших расстояниях, поля зрения (определение его дефектов) и возможности различать цвета. Остроту зрения проверяют как на большом расстоянии (зрение вдаль), так и отдельно на близком расстоянии (зрение вблизи). Для проверки остроты зрения вдаль пациенту демонстрируют набор букв или специальных символов различных размеров.

Нормальное зрение — если глаз в ненапряжённом состоянии собирает параллельные лучи в точке, лежащей на сетчатке.

БЛИЗОРУКОСТЬ — заболевание, когда в период интенсивной зрительной нагрузки вследствие слабости цилиарной мышцы, нарушения кровообращения в глазу происходит растяжение плотной оболочки глазного яблока (склеры) в передне-заднем направлении. Глаз вместо шаровидной приобретает форму эллипсоида. Недостаток зрения — хорошо видны близкие предметы и плохо — отдаленные. При близорукости входящие в глаза параллельные лучи, идущие от отдаленного предмета, собираются не на сетчатке , а перед ней.

ДАЛЬНОЗОРКОСТЬ – врожденное заболевание, особенность строения глазного яблока: это либо короткий глаз, либо глаз со слабой оптикой. Недостаток зрения, мешающий ясно видеть на близком расстоянии. При дальнозоркости входящие в глаз параллельные лучи, идущие от отдаленного предмета, собираются не на сетчатке, а за ней.

Исправление дефектов зрения: близорукости при помощи рассеивающей линзы, дальнозоркости – при помощи собирающей. (Слайд 17)

Дальтонизм – неспособность различать цвета, если колбочки какого – либо вида оказываются с дефектом. Это расстройство зрения названо по фамилии английского химика и физика Джона Дальтона, впервые исследовавшего это явление. Дальтонизмом страдают 8% мужчин и 0,5% женщин. Одни дальтоники не воспринимают красный цвет, другие – зелёный, третьи – фиолетовый. Встречаются и такие люди, для которых мир «окрашен» только в оттенки серого.

Таблицы Рабкина. Тест на нарушение цветового восприятия. На картинке изображены цифры “1” и “3” (отвечают “13”). Люди со слепотой в красной или зелёной части спектра видят цифру “6”.

Астигматизм – дефект, вызванный несогласованной работой мышц, из-за чего глаза смотрят в разные стороны. Мозг в этом случае принимает во внимание только одно изображение. Чтобы заставить работать глаз с ослабленными мышцами, ребёнку временно закрывают правильно действующий глаз. Астигматизм — особый вид оптического строения глаза. Явление врожденного иногда приобретенного характера. Обусловлен неправильностью кривизны роговицы; представляет собой не поверхность шара, а элемент вращающегося эллипсоида.

Профилактика утомления глаза.

Для профилактики утомления глаза можно использовать лечебную и/или расслабляющую гимнастику. Особенно это актуально для детей, так как до 18 лет глаз продолжает развиваться, и для людей, много времени проводящих за компьютером или перед телевизором. Упражнения для глаз достаточно просты: движения глаз вверх – вниз, вправо – влево, вращения; смотреть 5 – 10 с на близкий предмет, а затем — на дальний предмет. Важно! Правильная осанка при письме.

Зрительная гимнастика. (Слайд 21).

«Мы смотрим не глазами, а мозгом»,- говорят физиологи. Зрительные обманы и иллюзии возникают из-за того, что, когда мы видим, то бессознательно рассуждаем, причём невольно вводим себя в заблуждение. Так что правильнее было бы говорить не об «обманах зрения», а об «обманах суждения».

Зрение у животных и насекомых.

у насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных фасеточные глаза. В них нет единой сетчатки, рецепторы собраны в маленькие группы (ретинулы), каждая из которых обслуживается отдельным диоптрическим аппаратом. Понятия аккомодации, близорукости или дальнозоркости к такому глазу неприменимы.

у самого большого в мире животного (голубого кита) – самые большие глаза: величиной с футбольный мяч, около 23 см в поперечнике.

у орла очень высокая острота зрения – он может увидеть зайца с высоты 3 км.

у хищников – объёмное стереоскопическое зрение, глаза широко расставлены в одной плоскости. Это помогает оценивать расстояние до добычи.

у травоядных – панорамное зрение, глаза расположены по бокам головы, из-за этого поле зрения намного шире, но изображение плоское, не стереоскопическое.

Выполнение тестового задания

Подведение итогов урока, рефлексия

Глаз представляет собой сложную оптическую систему, работа которой зависит от слаженного взаимодействия всех его структур. Глаз обеспечивает восприятие человеком окружающей действительности. В школьные годы Ваш орган зрения испытывает значительные перегрузки в условиях длительного чтения, работы за компьютером, просмотра телевизора. При этом вы не всегда соблюдаете санитарные нормы внешнего освещения, правильного питания и правильной посадки.

Сегодняшний урок позволил вам понять, что глаз – орган нашего зрения – это серьезный оптический механизм, и как любой механизм он может, при неправильной эксплуатации давать сбои, но если какие то части в механизме поменять можно, то с органом зрения это будет сделать очень сложно, а иногда и невозможно. Можно надеяться, что теперь вы будете беречь свой орган зрения, пользоваться памятками – выполнять несложные упражнения и правила гигиены, ведь они просты, но важны .

Что вам понравилось больше всего на уроке?

Как вы считаете, достигли мы цели урока?

Что нового и интересного вы сегодня узнали на уроке?

Чем ценен для вас изученный материал?

Испытываете ли вы эмоциональный подъём, чувство удовлетворения от урока?

Информация о домашнем задании

Сообщение по теме «Особенности зрения у насекомых и животных»

Урок по физике «Глаз как оптическая система. Дефекты зрения и способы их устранения»

открытый урок с презентацией, плакатом «Строение глаза» и макет человеческого глаза

Просмотр содержимого документа
«Урок по физике «Глаз как оптическая система. Дефекты зрения и способы их устранения»»

Глаз как оптическая система. Дефекты зрения и способы их устранения.

Проверить знания линз и формулы тонкой линзы. Обобщить знания учащихся о строении глаза человека. Установить связь между понятиями «глаз» и «линза». Выяснить причины возникновения нарушений зрения и правила их профилактики.

Развивать умения работать в паре, оценивать товарища. Продолжать формирование умения анализировать информацию, сравнивать, обобщать и систематизировать.

Воспитывать познавательный интерес к окружающему миру. Прививать здоровьесберегающее мировоззрение.

Фронтальная, индивидуальная, в парах (взаимопроверка)

Учебник, презентация, видеоролик «Глаз», плакат «Строение глаза. Дефекты зрения», видеоролик физминутки, макет человеческого глаза.

Повторение д/з – работа по карточкам. Взаимопроверка.

Актуализация новых знаний

Объяснение нового материала. (Видео. Плакат)

Итоги урока. Запись д/з в дневники. Оценки.

Работа по повторению пройденного. Взаимопроверка

Актуализация новых знаний

Объяснение нового материала

Закрепление нового материала

Гимнастика для глаз

Посредством глаза, а не глазом

Смотреть на мир умеет разум.

Приветствие учащихся. Психологический настрой на урок. Объявление темы урока, постановка целей и задач

Сәлеметсіздерме! Присаживайтесь. Поздоровались все вместе, а теперь поздороваемся с соседом по парте.

Большой палец – Желаю

Указательный палец – Успеха

Средний палец – Большого

Безымянный палец – Всегда

Мизинец – и везде

Всей ладонью – ЗДРАВСТВУЙТЕ!

Поздоровались – отлично. Теперь попробуйте, несмотря на доску, угадать о чем же сегодня будет идти речь. Загадка вам в помощь: «На ночь два оконца сами закрываются, а с восходом Сонца – сами открываются». (дети отвечают)

Исходя из темы сегоднешнего урока, какие мы можем поставить перед собой цели? (отвечают)

Прежде чем приступить к новому, необходимо вспомнить прошлый урок, на котором мы говорили о линзах. Предлагаю Вашему вниманию карточки с небольшой самостоятельной работой. Время на выполнение заданий 7 мин. Вперед! (. ) Обменяйтесь карточками с соседом по парте и проверьте его работу исходя из ключей, указанных на доске. Оцените. Молодцы!

Кое-что из курса биологии Вы наверняка уже знаете о глазе. Что именно? Живое существо не имеет более верного и надежного помощника, чем глаз. Видеть – значит различать окружающее во всех подробностях, значит различать опасность. Другие органы чувств выполняют то же, но грубее и слабее. Наши слова «поживём — увидим» равносильны тому, что видимость – это достоверность. Знаете ли Вы, что грифы могут разглядеть добычу на расстоянии 3-4 км, а шмель на расстоянии 25-40 см. У хамелеона левый и правый глаз движутся независимо друг от друга и передают 2 картинки в мозг. Птицы имеют очень острое зрение, у некоторых видов глазные яблоки по размеру больше головного мозга. Ящерицы видят мир в оранжевом цвете, совы – в черно-белом цвете, лошади живут в мире желто-голубых тонов, а у синего кита глаза размером в футбольный мяч. Представляете? Итак, так что же такое — наш глаз, и как он работает?

По своему строению глаз сходен с фотоаппаратом, однако его строение намного сложнее. Наши глаза связаны с мозгом и нервной системой организма. Глаз человека представляет собой шарообразное немного сплюснутое глазное яблоко диаметром 23-25 мм. Снаружи глаз окружен тремя оболочками: склера, роговица и белок. С внутренней стороны к склере прилегает сосудистая оболочка, в передней части глаза которая переходит в радужную оболочку.

Отверстие в радужной оболочке называют зрачком. Сквозь него свет входит внутрь глазного яблока. Радужная оболочка – сложная сосудистая ткань, деформируясь, она меняет диаметр зрачка. На внутренней поверхности сосудистой оболочки расположена сетчатка. Он покрывает всё глазное дно кроме передней части. От сетчатки зрительный нерв направлен к мозгу. Сетчатка – светочувствительная поверхность газа. За радужной оболочкой находится прозрачное упругое тело – хрусталик. Хрусталик – это двояковыпуклая линза диаметром 8-10 мм. Между роговицей и радужкой имеется водянистая жидкость, а остальное глазное яблоко заполнено прозрачным студенистым веществом (стекловидное тело).

4 среды (роговица, водянистая жидкость, хрусталик, стекловидное тело) –образуют оптическую систему аналогичную линзе с оптической силой Д ≈ 58,5 дптр (Ф=17,2 мм)

Система играет роль сложного объектива. «Объектив» дает на сетчатке действительное, уменьшенное, перевернутое изображение. Раздражения по нервным волокнам переходят в мозг и вызывают зрительное впечатление.

Размер изображения на сетчатке зависит от размеров предмета и расстояния от него до сетчатки. Этот угол называется углом зрения. Чем меньше угол зрения, тем меньше изображение предмета на сетчатке глаза. (стр. 228, рис. 184)

Свойство хрусталика менять кривизну и давать отчетливое изображение предметов на сетчатке при рассматривании их на различных расстояниях.

Точка, которую видит глаз видит при расслабленной ресничной мышце, называется дальней точкой. Точка, видимая при максимальном напряжении, называется ближней точкой. Ближняя точка лежит в 15-20 см от глаза, дальняя – в бесконечности.

Собирающий параллельные пучки в точке, лежащей на сетчатке.

Фокус глазной мышцы лежит внутри глаза. При близорукости глазное яблоко удлиняется, а хрусталик теряет способность к аккомодации, поэтому человек плохо видит удаленные предметы. (Рассеивающие линзы помогают искусственно исправить близорукость)

Фокус глазной мышцы лежит вне глазного яблока. Из-за ослабленной мышцы хрусталик утрачивает свойство аккомодации, становится плоским и негибким. Изображение предмета получается вне сетчатки, поэтому на самой сетчатке изображение размытое. (Собирающие линзу необходимы)

Ответьте на вопросы

Из каких основных частей состоит глаз?

Как устроена оптическая система глаза? Назовите её части

В чем состоят сходства глаза с фотоаппаратом и различия между ними?

Какую функцию выполняет сетчатка?

Почему при разных расстояниях до предмета его четкое изображение всегда получается на сетчатке?

Что такое близорукость? Какие линзы необходимо использовать при исправлении близорукости?

Что такое дальнозоркость? Как исправить дальнозоркость?

Что такое аккомодация?

Посмотреть вниз-вверх, направо-налево, вращательные движения в одну, другую сторону. Сильно зажмурить глаза, открыть. Несколько раз. Смотреть на ноготь пальца руки, то удаляя, то приближая

Что нового узнали?

Чем были удивлены?

Что не понравилось?

Итог урока подводят отдельные (желающие) учащиеся

mozok.click

Глаз как оптическая система. Дефекты зрения и их коррекция

Орган зрения человека — глаз — одно из самых совершенных и в то же время самых простых оптических устройств. Как устроен глаз? Почему некоторые люди плохо видят и как скорректировать их зрение? С какими обенностями зрения связано производство мультипликационных фильмов? Об этом вы узнаете из данного параграфа.

Вспоминаем строение глаза

Глаз человека — это оптическая система, состоящая из нескольких оптических элементов, которые в совокупности предназначены для создания изображения.

Глаз (см. рис. 16.1) имеет форму шара диаметром примерно 2,5 см. Снаружи глаз покрыт плотной непрозрачной оболочкой — склерой. Передняя часть склеры переходит в прозрачную роговую оболочку — роговицу, которая действует как собирающая линза и вместе с глазной жидкостью обеспечивает 75 % способности глаза преломлять свет. Изнутри склера покрыта сосудистой оболочкой, которая в передней части глаза переходит в радужную оболочку — радужку. В центре радужки расположено круглое отверстие — зрачок. Зрачок сужается при увеличении освещенности и расширяется при ее ослаблении.

Способность глаза приспосабливаться к изменению освещенности называют адаптацией.

За зрачком расположен хрусталик — собирающая линза, которая благодаря скрепленным с ней мышцам может изменять свою кривизну, а значит, оптическую силу.

В создании изображения принимает участие и стекловидное тело — прозрачная студенистая масса, заполняющая пространство между хрусталиком и сетчаткой.

Свет, попадающий в глаз, преломляется в роговице, глазной жидкости, хрусталике и стекловидном теле. В результате на сетчатке образуется действительное, уменьшенное, перевернутое изображение предмета (рис. 16.2).

Выясняем, почему человек видит как отдаленные предметы, так и расположенные рядом

Если у человека хорошее зрение, он видит четкими как далеко, так и близко расположенные предметы. Такое возможно потому, что при изменении расстояния до предмета хрусталик изменяет свою кривизну, то есть изменяет свою оптическую силу.

Способность хрусталика изменять свою кривизну при изменении расстояния до рассматриваемого предмета называют аккомодацией.

Если человек смотрит на удаленные предметы, то лучи, исходящие от этих предметов и попадающие в глаз, практически параллельны. В этом случае глаз наиболее расслаблен (вспомните: задумавшись, мы смотрим как будто вдаль). Чем ближе расположен предмет, тем сильнее напрягается глаз (мышцы глаза увеличивают кривизну хрусталика).

Наименьшее расстояние, на котором глаз видит предмет практически не утомляясь, называют расстоянием наилучшего зрения.

Для человека с нормальным зрением расстояние наилучшего зрения — примерно 25 см (именно на таком расстоянии он держит книгу при чтении).

Узнаём об инерции зрения

Если мы будем быстро перемещать в темноте бенгальский огонь, то увидим светящиеся фигуры, образованные «огненным контуром». Во время быстрого вращения карусели ее разноцветные лампы, сливаясь, выглядят для нас как кольца. Наши глаза все время мигают, при этом мы не замечаем, что на некоторый интервал времени предмет, на который мы смотрим, становится невидимым.

Описанные явления объясняются инерцией зрения. Дело в том, что, после того как изображение предмета исчезает с сетчатки глаза (предмет перемещают, прекращают освещать, заслоняют непрозрачным экраном и т. п.), зрительный образ, вызванный этим предметом, сохраняется в течение 0,1 с.

Инерцию зрения широко используют в анимационном кино. Картинки на экране сменяются очень быстро (24 раза в секунду), и во время их смены экран не освещается, однако зритель этого не замечает, — он просто видит

ряд чередующихся картинок. Так на экране создается иллюзия движения.

Сколько картинок нужно нарисовать художнику, чтобы получить мультипликационный фильм продолжительностью всего 10 мин?

На инерции зрения также основано применение стробоскопа. (Стробоскоп представляет собой источник света, излучающий световые вспышки через малые равные интервалы времени.) При фотографировании объектов, освещенных стробоскопом, получают стробоскопические фотографии (рис. 16.3).

Узнаём о недостатках зрения и их коррекции

С точки зрения физики глаз — оптическая система, основные элементы которой — роговица, глазная жидкость, хрусталик, стекловидное тело. Свет преломляется в этой оптической системе, и в результате на сетчатке образуется уменьшенное, действительное, перевернутое изображение предмета.

После того как изображение предмета исчезает с сетчатки глаза, зрительный образ, вызванный этим предметом, хранится в сознании человека в течение 0,1 с. Это свойство называют инерцией зрения.

1. Назовите оптические элементы глаза и их функции. 2. Как реагирует зрачок на изменение освещенности? 3. Почему человек с нормальным зрением может одинаково четко видеть как далеко, так и близко расположенные предметы? 4. Что такое инерция зрения? Приведите примеры. 5. Какой недостаток зрения называют близорукостью? дальнозоркостью? Как их можно скорректировать?

1. Оптическая сила линз бабушкиных очков -2,5 дптр. Определите фокусное расстояние этих линз. Какой недостаток зрения у бабушки?

2. На каком минимальном расстоянии от глаза человек с нормальным зрением должен держать зеркальце, чтобы, не утомляясь, видеть четкое изображение глаза?

3. Почему, чтобы лучше видеть, близорукий человек щурится?

4. Почему даже в чистой воде человек без маски плохо видит?

5. Мальчик держит книгу на расстоянии 20 см от глаз. Определите оптическую силу линз, необходимых мальчику, чтобы читать книгу на расстоянии наилучшего зрения для нормального глаза.

6. Проведите аналогию между фотоаппаратом и глазом человека. Какие функции глаза выполняют разные части фотоаппарата? При необходимости обратитесь к дополнительным источникам информации.

7. Воспользуйтесь дополнительными источниками информации и узнайте о методах профилактики дефектов зрения. Как можно исправить зрение?

Возьмите разные очки и предложите несколько способов, с помощью которых можно определить, какой недостаток зрения (близорукость или дальнозоркость) корректирует каждая пара. Проверьте, «работают» ли эти способы.

Физика и техника в Украине

Александр Теодорович Смакула (1900-1983) — выдающийся украинский физик и изобретатель. Использовав понятие квантовых осцилляторов, А. Т. Смакула смог объяснить радиационную окраску кристаллов и вывести количественное математическое соотношение, известное в науке как «формула Смакулы». Работы ученого создали предпосылки для синтеза витаминов А, В2 и др., а процесс трансформации кристаллического углерода называют теперь «инверсией Смакулы».

В 1935 г. А. Т. Смакула сделал открытие, благодаря которому его имя навсегда останется в истории мировой науки, — способ улучшения оптических устройств («просветление оптики»). Суть открытия в том, что поверхность линзы покрывают слоем специального материала толщиной 1/4 длины падающей волны (десятые доли микрометра), что значительно уменьшает отражение света от поверхности линзы и в то же время увеличивает контрастность изображения. Данное открытие получило очень широкое применение, ведь линзы являются основным элементом большинства оптических устройств (фотоаппаратов, биноклей, микроскопов и т. д.).

2000 год был объявлен ЮНЕСКО годом А. Т. Смакулы.

подводим итоги РАЗДЕЛА II «Световые явления»

1. Изучив раздел II, вы узнали, что мы видим окружающий мир благодаря тому, что тела вокруг нас отражают свет или сами являются источниками света.

2. Вы узнали о законах геометрической оптики.

законы геометрической оптики

3. Вы ознакомились с опытами И. Ньютона и выяснили, что белый свет состоит из света разных цветов. Свет разных цветов распространяется в вакууме с одинаковой скоростью (c = 3 10 8 м/с), а в среде — с разной.

4. Вы научились строить изображения в плоском зеркале и линзах.

5. Вы ознакомились с оптическими устройствами, в которых используют линзы.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ К РАЗДЕЛУ II «Световые явления»

Задания 1-8 содержат только один правильный ответ. 1. (1 балл) Какое оптическое явление иллю

стрирует фотография (рис. 1)?

а) отражение света;

б) поглощение света;

в) дисперсию света;

г) преломление света.

2. (1 балл) Какой закон подтверждается существованием солнечных и лунных затмений?

а) закон отражения света;

б) закон прямолинейного распространения света;

в) закон сохранения энергии;

г) закон преломления света.

3. (1 балл) Каким является изображение предмета в плоском зеркале?

а) увеличенным действительным; в) уменьшенным мнимым;

б) равным действительным; г) равным мнимым.

4. (1 балл) Луч света падает из воздуха на поверхность стеклянной пластины (рис. 2). На каком рисунке правильно указаны все три угла: угол падения α, угол отражения β и угол преломления γ ?

5. (2 балла) Какая точка (рис. 3) является изобра

жением светящейся точки S в плоском зеркале?

г) изображения точки S в зеркале нет.

6. (2 балла) Какова оптическая сила линзы, ход лучей в которой показан на рис. 4?

а) -0,04 дптр; в) +25 дптр;

б) +4 дптр; г) +50 дптр.

7. (2 балла) Какое у человека нарушение зрения, если он носит очки, нижняя часть которых — выпуклые стекла, а верхняя часть — плоские?

в) у человека нет нарушений зрения;

г) определить невозможно.

8. (2 балла) Во время фотографирования на объектив фотоаппарата села муха. Повлияет ли это на снимок, и если повлияет, то как?

б) на снимке будет изображение мухи;

в) снимок будет менее ярким;

г) снимок будет более ярким.

9. (3 балла) Человек приближается к зеркалу со скоростью 2 м/с. С какой скоростью к человеку приближается его отражение в зеркале?

10. (3 балла) Угол падения луча на зеркальную поверхность равен 70°. Чему равен угол между отраженным лучом и зеркальной поверхностью?

11. (3 балла) Свет падает из воздуха на поверхность прозрачного вещества под углом 45°. Определите абсолютный показатель преломления данного вещества, если преломленный пучок света распространяется под углом 60° к границе раздела сред.

12. (3 балла) Предмет расположен на расстоянии 1 м от собирающей линзы с фокусным расстоянием 0,5 м. На каком расстоянии от линзы расположено изображение предмета?

13. (3 балла) Установите соответствие между средой и скоростью распространения света в этой среде.

1 Алмаз А 1,24 · 10 8 м/с

2 Бензин Б 1,76 · 10 8 м/с

3 Лед В 2,00 · 10 8 м/с

14. (4 балла) На рис. 5 показаны главная оптическая ось КМ линзы, предмет АВ и его изображение А^. Определите тип линзы, ее фокусное расстояние и оптическую силу.

15. (4 балла,) Почему кривизна хрусталика глаза рыбы (рис. 6) больше, чем у человека?

16. (4 балла) Рассматривая марку с помощью лупы, мальчик видит ее на расстоянии наилучшего зрения увеличенной в 4 раза. На каком расстоянии от глаз мальчик держит лупу, если у него нормальное зрение, а оптическая сила лупы +15 дптр?

Сверьте ваши ответы с приведенными в конце учебника. Отметьте задания, которые вы выполнили правильно, и подсчитайте сумму баллов. Затем эту сумму разделите на три. Полученный результат будет соответствовать уровню ваших учебных достижений.

Тренировочные тестовые задания с компьютерной проверкой вы найдете на электронном образовательном ресурсе «Интерактивное обучение».

Новые приемники и источники света

Благодаря достижениям в электронике существенным образом изменились как источники, так и приемники света, стали общедоступными уникальные научные изобретения.

Расспросите ваших дедушек и бабушек о том, как делали фотографии двадцать и более лет тому назад. Оказывается, это была достаточно сложная процедура. Для вас же стало обычным, увидев интересный сюжет, навести камеру мобильного телефона, нажать соответствующую кнопку и мгновенно переслать готовое изображение друзьям.

Приведем еще пример. Об узком направленном пучке света, имеющем уникальные свойства, раньше шла речь только в фантастических произведениях. В наше время лазерный луч применяется настолько широко, что даже самые смелые фантасты прошлого века не могли себе этого представить. Так что, получается, раздел физики под названием «Оптика» безнадежно устарел и вы зря изучали раздел II учебника?

Не будем делать поспешных выводов и рассмотрим некоторые из современных оптических устройств подробнее.

Все вы, конечно, видели лазерные шоу в цирке или на эстрадных концертах: тонкие пучки света пронизывают пространство зала, быстро пролетают над головами зрителей. Захватывающее зрелище!

На рисунке представлен один из видов лазеров — газовый. Яркий светящийся «шнур» в стеклянной трубке — это не лазерный луч, а электрический разряд, подобный разряду в лампах дневного света.

Разряд служит для «накачки» рабочего тела (газа внутри стеклянной трубки). Этот процесс заключается в том, что атомы газа постепенно приобретают избыточную энергию от электрического разряда, а затем лавинообразно отдают ее в виде импульса (вспышки) света.

По названию вещества рабочего тела стали классифицировать и сами лазеры: газовые, жидкостные и наиболее удобные для бытовых целей — твердотельные лазеры.

Эстрадные шоу — далеко не единственное применение лазеров. Данные устройства широко используют в медицине, военном деле и др.

В фотоаппаратах старых конструкций устройством, фиксирующим изображение, была фотопленка. В цифровых фотоаппаратах таким устройством является пластинка, покрытая очень мелкими световыми датчиками (пикселями). Каждый из этих датчиков фиксирует «кусочек» светового потока. Чем меньше размер пикселя, тем более качественное изображение можно получить. Пластинка хорошего фотоаппарата насчитывает 18-20 млн пикселей. Количество пикселей в мобильном телефоне меньше, так как съемка — не основная функция телефона, соответственно и качество снимков хуже.

Микропроцессор фотоаппарата обрабатывает информацию от сенсоров и запоминает ее в виде отдельного файла.

История фотографии насчитывает более 180 лет. При этом и в старых фотоаппаратах, и в самых современных один из важнейших элементов — оптическая система, которая должна обеспечить четкое изображение разных объектов съемки — и вашего приятеля, стоящего совсем рядом, и гор, виднеющихся на горизонте. Так что рано сбрасывать оптику со счетов, конструкторам современных фотоаппаратов и видеокамер она еще наверняка пригодится!

Очень часто создатели современных фильмов сознательно (или из-за недостатка знаний) искажают информацию о возможностях лазеров. Приведем лишь несколько примеров.

Сколько ни дыми, все ровно не увидишь. Во многих фильмах для обнаружения охранной сигнализации герои пускают клубы дыма — и лучи лазера становятся видимыми. На самом деле изготовить лазеры, работающие в инфракрасном (невидимом для глаза) диапазоне, намного проще, чем работающие в видимом диапазоне. Именно их и используют в стандартных охранных системах. Инфракрасный луч, сколько его не задымляй, все равно остается невидимым для глаз.

Берегите глозо. Лазеры в фильмах используют для разрезания металлических препятствий (решетки, дверей сейфа и т. п.) — и это соответствует действительности. Вот только авторы фильмов часто забывают о защите героев от отраженных лучей, ведь отражение сверхмощного луча от разрезаемого металла будет тоже достаточно мощным. А значит, как минимум, следует беречь глаза!

Попробуй догони. Иногда создатели фильмов демонстрируют, что процесс распространения луча подобен полету пули. Это, конечно, не так. Скорость пули составляет несколько сотен метров в секунду, поэтому ее полет действительно может быть зарегистрирован с помощью скоростной киносъемки. А вот аналогичным образом проследить за процессом распространения луча света невозможно (напомним, что скорость света огромна — 300 000 км/с).

Ориентировочные темы проектов

1. Изготовление простейших оптических приборов и устройств.

2. Оптические иллюзии.

3. Исследование мощности и КПД искусственных источников света разных типов.

4. Вогнутые зеркала: свойства и примеры применения.

5. Оптические явления в природе.

6. Глаз и зрение.

Темы рефератов и сообщений

1. Будущее — за светодиодами.

2. Чудо фотосинтеза.

3. Миражи: как они возникают и где их можно наблюдать.

4. Зачем пешеходу на одежде светоотражающие поверхности.

Как светоотражающие поверхности используют автомобилисты.

6. Почему ночью мы почти не различаем цвета.

7. Оптическое искусство «Оп-арт» как синтез науки и искусства.

8. Нарушения зрения и методы их коррекции с помощью оптических устройств.

9. Зрительные тренажеры. Почему и как можно восстановить зрение.

10. Оптические приборы в медицине.

11. История фотографии.

12. Ультрафиолетовое очищение воды.

13. Почему мыльные пузыри разноцветные.

14. Приборы ночного видения.

15. Подзорная труба: история создания, устройство, принцип действия.

Темы экспериментальных исследований

1. Изучение законов распространения света с помощью лазерной указки.

2. Изучение законов преломления света и связанных с ними оптических эффектов. Оптические фокусы.

3. Исследование спектрального состава света с помощью призмы (воспроизведение опытов И. Ньютона).

4. Исследование преломляющих свойств собирающей и рассеивающей линз.

5. Изготовление оптических устройств (камера-обскура, калейдоскоп).