User17: Новая страница: «Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Физика, 7 класс, Глаз как оп...»

2012-10-24T18:14:59Z

Новая страница: «<metakeywords>Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Физика, 7 класс, Глаз как оп...»

Новая страница

<metakeywords>Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Физика, 7 класс, Глаз как оптическая система</metakeywords>

'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Физика и астрономия|Физика]]>>[[Физика 7 класс|Физика 7 класс]]>> Глаз как оптическая система'''
 

*''Вы  уже  знаете,  что  большую  часть  информации  об  окружающем мире мы получаем благодаря зрению. Органом зрения человека является глаз —  один из самых совершенных и вместе с тем простых оптических приборов. Как же устроен глаз? Почему некоторые люди плохо видят  и  как  скорректировать  их  зрение? Как  с  особенностями  человеческого глаза связано производство мультипликационных фильмов?'' 

 '''1. Знакомимся со строением глаза''' 

Глаз  человека имеет шарообразную форму  (рис.  3.66).  Диаметр  глазного яблока около  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  обеспечивает  75 %  способности  глаза преломлять свет. 

[[Image:15.10-2.jpg]] 

''Рис. 3.66. Строение глаза'' 

 С внутренней стороны склера покрыта сосудистой оболочкой,  состоящей из кровеносных  сосудов,  питающих  глаз.  В  передней  части  глаза сосудистая  оболочка переходит в радужную оболочку, которая неодинаково окрашена у разных людей. В радужной оболочке есть круглое отверстие — зрачок. Зрачок сужается в случае усиления интенсивности света и расширяется в случае ослабления. 

Способность  глаза  приспосабливаться  к  различной  яркости  наблюдаемых  предметов  называют  адаптацией. 

За зрачком расположен хрусталик,  который представляет собой двояковыпуклую линзу. Хрусталик благодаря  скрепленным с ним мышцам может изменять свою кривизну,  а следовательно,  и  оптическую  силу. 

Сосудистая оболочка с внутренней стороны  глаза покрыта сетчаткой — разветвлениями  светочувствительного  нерва.  Самая  чувствительная  часть сетчатки  расположена  прямо  напротив  зрачка  и  называется желтым  пятном.  Место,  где  зрительный  нерв  входит  в  глаз,  невосприимчиво  к  свету, поэтому получило название  слепого  пятна.  В получении  изображения  также  принимает  участие  стекловидное  тело  —  прозрачная  студенистая  масса,  которая  заполняет пространство  между хрусталиком и  сетчаткой.  Свет, попадающий  на  поверхность  глаза,  преломляется  в  роговице,  хрусталике и  стекловидном  теле.  В  результате  на  сетчатке  получается  действительное,  перевернутое, уменьшенное изображение  предмета  (рис.  3.67). 

[[Image:15.10-3.jpg]] 

''Рис. 3.67  Изображение, которое получается на сетчатке глаза, —  действительное, перевернутое, уменьшенное'' 

 

[[Image:15.10-4.jpg]] 

''Рис. 3.68.  В спокойном состоянии фокус оптической системы здорового глаза расположен на сетчатке. В этом случае на сетчатке образуется четкое изображение удаленных предметов'' 

 '''2. Узнаем, почему человек видит как удаленные предметы, так и расположенные рядом''' 

Если  человек  имеет  хорошее  зрение,  он видит  четкими  как  далеко,  так  и  близко  расположенные предметы. Это происходит потому, что в  случае изменения расстояния  до предмета хрусталик  глаза изменяет свою кривизну. 

*Способность хрусталика изменять свою кривизну  в  случае  изменения  расстояния  до  рассматриваемого  предмета,  называют аккомодацией. 

Если  человек  смотрит  на  довольно  удаленные  предметы,  в  глаз  попадают  параллельные лучи — в этом случае глаз наиболее расслаблен. (Заметьте,  что,  задумавшись,  человек  смотрит как  будто  вдаль!) Чем  ближе  расположен предмет,  тем сильнее напрягается глаз. Наименьшее расстояние,  на  котором  глаз  видит  предмет, практически  не  напрягаясь,  называют  расстоянием  наилучшего  зрения.  Для  людей  с  нормальным зрением это расстояние равно приблизительно  25  см.  Именно  на  таком  расстоянии человек с хорошим зрением читает книгу. 

''' 3. Выясняем, что такое близорукость и дальнозоркость и какие есть способы их коррекции'''

 Чтобы  лучше  разобраться,  что  происходит  в  оптической  системе  глаза в  случае  близорукости  и  дальнозоркости  и  как  корректируются эти недостатки  зрения,  представим  такую ситуацию. Три человека, один из которых имеет нормальное  зрение,  у  второго  —  близорукость, а у третьего — дальнозоркость, смотрят на одни и  те же предметы,  расположенные довольно далеко,— например, на звезды.  (В этом случае мы можем  не  принимать  во  внимание  аккомодацию,  ведь глаза у всех  троих расслаблены.) 

У  человека  с  нормальным  зрением  фокус оптической  системы  глаза  в  спокойном  (ненапряженном)  состоянии  расположен  на  сетчатке, т.е. параллельные лучи, попадающие в глаз, после преломления в  оптической  системе глаза собираются  на  сетчатке  (рис.  3.68),  и  изображение предметов на ней  будет четким. 

Иная ситуация у людей,  имеющих близорукость или дальнозоркость. Близорукость — это недостаток  зрения,  в  случае  которого  фокус оптической  системы  глаза  в  спокойном  (ненапряженном)  состоянии  расположен  перед  сетчаткой  (рис.  3.69,  а).  Это  происходит  потому, что  в  случае  близорукости  угол  преломления светового  пучка  в  оптической  системе  глаза оказывается  большим,  чем  у  человека  с  нормальным  зрением.  Поэтому  изображение  предметов  на сетчатке будет нечетким,  размытым. 

 

[[Image:15.10-5.jpg]] ''Рис. 3.69  В случае близорукости в спокойном состоянии глаза фокус F оптической системы глаза расположен перед сетчаткой  (о). Изображение удаленных предметов на сетчатке получается нечетким. Для коррекции близорукости используют очки с рассеивающими линзами  (б)''

Расстояние  наилучшего  зрения  в  случае близорукости  меньше  25  см.  Именно  поэтому близорукий  человек,  чтобы  рассмотреть  предмет  в  руках,  подносит  его  близко  к  глазам. Близорукость  корректируется  ношением  очков с рассеивающими линзами  (рис.  3.69,  б). 

Дальнозоркость  —  это  недостаток  зрения, в  случае  которого  фокус  оптической  системы глаза  в  спокойном  (ненапряженном)  состоянии расположен  за сетчаткой  (рис.  3.70,  а). Это происходит потому, что в случае дальнозоркости угол преломления  светового  пучка  в  оптической  системе глаза оказывается меньшим, чем у человека с  нормальным  зрением.  Изображение  предметов на сетчатке также будет нечетким, размытым. 

Расстояние наилучшего зрения в случае дальнозоркости больше, чем 25 см,  поэтому,  рассматривая предмет в руках, человек отодвигает его от глаз. Дальнозоркость  корректируется  ношением очков с собирающими линзами  (рис.  3.70, б).

[[Image:15.10-6.jpg]]

''Рис. 3.70  В случае дальнозоркости в спокойном состоянии глаза фокус F оптической системы глаза расположен за сетчаткой (о). Изображение удаленных предметов на сетчатке получается нечетким. Для коррекции дальнозоркости используют собирающие линзы (б)''

 '''4. Знакомимся с инерцией зрения'''

Если  быстро перемещать в  темноте  «бенгальский  огонь»,  то наблюдатель  увидит  светящиеся  фигуры,  образованные  «огневым  контуром».  Разноцветные  лампочки  карусели  во  время  быстрого  вращения,  сливаясь,  образуют  кольца.  Наши  глаза  все  время  мигают,  а  поскольку  эти  движения довольно  быстрые,  мы  не  замечаем,  что  на  определенный  промежуток  времени предмет,  на который мы  смотрим,  становится невидимым.

Все  эти  явления  можно  объяснить  так  называемой  инерцией  зрения. Суть  в  том,  что  после  того  как  изображение  предмета  исчезает  с  сетчатки глаза  (предмет  убирают,  перестают  его  освещать,  заслоняют  непрозрачным экраном и т.  п.),  зрительный образ,  вызванный этим предметом,  сохраняется на  протяжении 0,1  с.

Зрительную  инерцию  широко  используют  в  анимационном  кино.  Картинки  на  экране  очень  быстро  (24  раза  в  секунду)  сменяют  друг  друга,  во время  их  смены  экран  не  освещается,  но  зритель  этого  не  замечает —  он  просто  видит ряд чередующихся картинок.  Таким образом на экране  создается  иллюзия  движения.  (А  теперь представьте,  сколько  картинок  нужно  нарисовать  художникам,  чтобы  получить  полнометражный мультипликационный фильм!)

На  инерции  зрения  также  базируется  применение  стробоскопа.  (Стробоскоп представляет собой источник света,  излучающий световые вспышки  через  определенные,  очень  малые промежутки  времени.)  Во  время фотографирования  объектов,  освещеннных  стробоскопом, мы  получаем  стробоскопические  фотографии (рис.  3.71).

[[Image:15.10-7.jpg]]

''Рис. 3.71  Стробоскопическая фотография гимнаста, выполняющего упражнения на перекладине''

*'''Подводим итоги'''

С  точки  зрения  физики,  глаз  представляет  собой  оптическую  систему,  основными  элементами  которой  являются  роговица,  хрусталик  и  стекловидное тело.

В результате преломления света в этой оптической системе на светочувствительной  поверхности  глазного  дна  —  сетчатке  —  образуется  уменьшенное,  действительное,  перевернутое изображение предмета.

Если  оптическая система  глаза собирает  лучи перед  сетчаткой,  то изображение  предмета  на  сетчатке  будет  размытым  —  такой  дефект  зрения называется  близорукостью.  Близорукость  корректируют  ношением  очков с рассеивающими линзами.

Если оптическая система глаза слабо преломляет лучи,  то продолжения лучей пересекаются  за сетчаткой —  такой дефект  зрения называется дальнозоркостью. Дальнозоркость  корректируют  ношением  очков  с  собирающими линзами.

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

''' '''

*'''Контрольные вопросы '''

''1. Опишите строение человеческого  глаза и  назначение  отдельных  его элементов.  ''

''2.  Какие  характеристики  имеет  изображение,  возникающее  на  сетчатке  глаза?  ''

''3.  Как  изменяется  диаметр  зрачка  в  случае уменьшения освещенности?  ''

''4.  Почему человек с нормальным зрением может одинаково четко видеть как далеко, так и близко расположенные предметы?  ''

''5. Чему равно расстояние наилучшего зрения для человека с нормальным зрением? ''

''6.  Какой дефект зрения называется близорукостью?  Как  его  можно  скорректировать?  ''

''7.  Какой  дефект  зрения называется дальнозоркостью? Как его можно скорректировать?  ''

''8. Какое свойство зрения называют инерцией  зрения?''

*'''Упражнения'''

1. Почему кривизна хрусталика глаза рыбы большая, чем у человека? 2. Оптическая сила нормального глаза изменяется от 58,6 до 70,6 дптр. Определите,  во сколько раз изменяется при этом фокусное расстояние глаза. 3. На  каком минимальном  расстоянии  от  глаза  следует  расположить зеркальце,  чтобы увидеть четкое изображение глаза? 4. Оптическая сила линз бабушкиных очков  -2,5  дптр. Каково фокусное расстояние этих линз? Какой дефект  зрения имеет бабушка? 5. Почему,  чтобы лучше видеть,  близорукий человек щурит  глаза? 6.  Почему даже в чистой воде человек без маски плохо видит? 7. Мальчик читает книгу, держа ее на расстоянии 20 см от глаз. Определите  оптическую  силу линз,  которые необходимы  мальчику для чтения на расстоянии наилучшего зрения (при условии нормального  зрения).

*'''Экспериментальные задания'''

1.  Предложите способ,  с помощью которого можно определить,  какой дефект зрения (близорукость или дальнозоркость) корректируют те или  иные  очки.  Постарайтесь  найти  несколько  разных  очков  (попросите  у  домашних,  соседей  и  т.  д.)  и  убедитесь  в  правильности своего способа.

2. Проверьте на  опыте  свойство  глаза  изменять  диаметр  зрачка  в  зависимости  от  освещенности рассматриваемого объекта. Для наблюдения изменений диаметра зрачка воспользуйтесь зеркалом.

*'''Физика и техника в Украине'''

[[Image:15.10-8.jpg]]

В  конце  прошлого века  ученым удалось установить, что  преломление  светового  луча,  попадающего  в  глаз, различно  в  разных  точках  глаза  из-за  того,  что  поверхность  роговицы  не  является  идеально  гладкой,  а  хрусталик не является однородным  (см. рисунок).

Для  исправления  зрения  была  предложена  методика сглаживания  поверхности роговицы  с помощью лазерного  излучения. Однако  чтобы  эта  технология  действительно заработала, надо было знать, какое именно количество вещества хрусталика следует удалить в конкретном месте, т. е. было необходимо измерить реальный профиль хрусталика. Тем не менее глаз не стоит спокойно, а следовательно, надо было сделать это измерение очень быстро  (за доли секунды).

В  Германии, Японии, Испании и  США началось неистовое соревнование ученых и инженеров за  создание такого  измерительного  прибора. Однако  первый  в мире рейтрейсинговый аберрометр был  создан  коллективом украинских ученых под руководством  профессора Василия Молебного. 

 ''Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. — X.: Издательство «Ранок», 2007. — 192 с.: ил.''

'''Содержание урока'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект урока и опорный каркас
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентация урока
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] интерактивные технологии
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративные методы обучения

'''Практика'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] тесты, тестирование онлайн
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачи и упражнения
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашние задания
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикумы и тренинги
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] вопросы для дискуссий в классе

'''Иллюстрации'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] видео- и аудиоматериалы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фотографии, картинки
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] графики, таблицы, схемы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты

'''Дополнения'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рефераты
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фишки для любознательных
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статьи (МАН)
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] литература основная и дополнительная
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словарь терминов

'''Совершенствование учебников и уроков'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] исправление ошибок в учебнике
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми

'''Только для учителей'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарные планы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] учебные программы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методические рекомендации
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] [http://xvatit.com/forum/ обсуждения]

[[Image:New2.jpg|40x40px|New2.jpg]] [http://xvatit.com/Idealny_urok.html '''Идеальные уроки-кейсы''']

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам].

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум].

Глаз как оптическая система - История изменений

User17 в 18:38, 24 октября 2012

User17: Новая страница: «Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Физика, 7 класс, Глаз как оп...»