ЗРЕНИЕ
Орган зрения является весьма чувствительным и одним из важных наших анализаторов. При помощи органа зрения человек воспринимает внешний мир. Глаз обеспечивает получение представления об освещенности предмета, его цвете, форме, величине, о расстоянии, на котором он находится от нас, о движении предметов.
В многообразной трудовой деятельности людей, в выполнении многочисленных весьма тонких работ глазу принадлежит первостепенное значение.
Раздражителем глаза является свет, который, раздражая рецепторы глаза, вызывает зрительные ощущения.
Ход лучей в глазу
Отдельные части глаза (роговица, хрусталик, стекловидное тело) обладают способностью преломлять проходящие через них лучи. С точки зрения, физики глаз представляет собой оптическую систему, способную собирать и преломлять лучи.
Преломляющую силу отдельных частей (линз в приборе) и всей оптической системы глаза измеряют в диоптриях.
Под одной диоптрией понимают преломляющую силу линзы, фокусное расстояние которой составляет 1 м. Если преломляющая сила увеличивается, то фокусное расстояние укорачивается. Отсюда следует, что линза, у которой фокусное расстояние равно 50 см, будет обладать преломляющей силой, равной 2 диоптриям (2 D) .
Оптическая система глаза является весьма сложной. Достаточно указать, что только преломляющих сред имеется несколько, причем каждая среда имеет свою преломляющую силу и особенности строения. Все это крайне усложняет изучение оптической системы глаза.
О
птическая
система глаза представляет собой
преломляющую собирательную систему.
Она преломляет проходящие через нее
лучи и опять собирает их в одну точку.
Таким образом возникает действительное
изображение реального предмета. Однако
изображение предмета на сетчатке
получается обратное и уменьшенное.
Чтобы понять это явление, обратимся к схематическому глазу.
Рис. 1 дает представление о ходе лучей в глазу и получении обратного изображения предмета на сетчатке. Луч, отходящий от верхней точки предмета, положение нижней точки, обозначенной буквой а, проходя через линзу, преломляется, меняет направлений и занимает на сетчатку положение нижней точки, обозначенной на рисунке а1. Луч от нижней точки предмета в, преломляясь, падает на сетчатку как верхняя точка в1. Соответствующим же образом падают лучи от всех точек. Следовательно, на сетчатке получается действительное изображение предмета, но оно обратное и уменьшенное.
Так, расчеты показывают, что размер букв данной книги, если при чтении она находится на расстоянии 20 см от глаза, на сетчатке будет равен 0,2 мм. То обстоятельство, что мы видим предметы не в их перевернутом изображении (вверх ногами), а в их естественном виде, вероятно, объясняется накопленным жизненным опытом.
Ребенок в первые месяцы после рождения путает верхнюю и нижнюю сторону предмета. Если такому ребенку показать горящую свечу, то ребенок, стараясь схватить пламя, протянет руку не к верхнему, а к нижнему концу свечи. Контролируя в течение дальнейшей жизни показания глаза руками и другими органами чувств, человек начинает видеть предметы так, как они есть, несмотря на их обратное изображение на сетчатке.
Аккомодация глаза
Человек не может одновременно одинаково четко видеть предметы, находящиеся на разных расстояниях от глаза.
Для того чтобы хорошо видеть предмет, надо, чтобы лучи, отходящие от этого предмета, собирались на сетчатке. Только в том случае, когда лучи падают на сетчатку, мы видим ясное изображение предмета.
Приспособление глаза к получению отчетливых изображений предметов, находящихся на разных расстояниях, называется аккомодацией.
Для того чтобы в каждом случае получить четкое изображение, необходимо изменять расстояние между светопреломляющей линзой и задней стенкой камеры. Однако четкое изображение можно получить и в том случае, если изменяется преломляющая сила линзы, а это возможно при изменении ее кривизны.
По этому принципу происходит аккомодация у человека. При видении предметов, находящихся на разных расстояниях, кривизна хрусталика изменяется и благодаря этому точка, где сходятся лучи, приближается или удаляется, попадая каждый раз на сетчатку. Когда человек рассматривает близкие предметы, хрусталик делается более выпуклым, а при рассмотрении дальних предметов — более плоским.
Как же происходит изменение кривизны хрусталика? Хрусталик находится в специальной прозрачной сумке. От степени натяжения сумки зависит кривизна хрусталика. Хрусталик обладает эластичностью, поэтому, когда сумка натягивается, он становится плоским. При расслаблении же сумки хрусталик в силу своей эластичности приобретает более выпуклую форму (рис. 2).
Рис. 2. Изменение кривизны хрусталика при аккомодации.
— хрусталик;
— сумка хрусталика;
— ресничные отростки.
Верхний рисунок — увеличение кривизны хрусталика. Ресничная связка расслаблена. Нижний рисунок — кривизна хрусталика уменьшена, ресничные связки натянуты.
Изменение натяжения сумки происходит при помощи ресничной мышцы, к которой прикрепляется ресничный поясок.
При сокращении ресничной мышцы ресничный поясок ослабевает и хрусталик приобретает более выпуклую форму.
От степени сокращения этой мышцы зависит и степень изменения кривизны хрусталика.
Если находящийся на далеком расстоянии предмет постепенно приближать к глазу, то на расстоянии 65 м начинается аккомодация. По мере дальнейшего приближения предмета к глазу аккомодационные усилия возрастают и на расстоянии 10 см оказываются исчерпанными. Таким образом, точка ближнего видения будет находиться на расстоянии 10 см. С возрастом эластичность хрусталика постепенно уменьшается, а следовательно, меняется и способность к аккомодации. Ближайшая точка ясного видения у 10-летнего находится на расстоянии 7 см, у 20- летнего — на расстоянии 10 см, у 25- летнего — 12,0 см, у 35-летнего — 17 см, у 45-летнего — 33 см, у 60-лет- него — 1 м, у 70-летнего — 5 м, у 75- летнего способность к аккомодации почти теряется и ближайшая точка ясного видения отодвигается в бесконечность.
С уменьшением пластичности хрусталика и увеличением расстояния точки ясного видения связаны некоторые возрастные нарушения зрения — старческая дальнозоркость.