Как устроен и работает глаз

www.Orugie.org.ru > Пневматика > Прицелы > Как устроен и работает глаз

Внимание! Перед просмотром данной страницы прочитайте Пользовательское соглашение. В случае, если вы не согласны с его условиями, покиньте эту страницу.

Cтроение глаза

Рассмотрим основной оптический прибор, участвующий в прицеливании - глаз человека (рис. ниже).

Глаз представляет собой шаровидное тело, диаметром около 25 мм. Снаружи глаз покрыт плотной непрозрачной белковой оболочкой (склерой), которая спереди переходит в более выпуклую прозрачную роговицу.

Изнутри белковая оболочка выстлана тонкой сосудистой оболочкой, пронизанной массой кровеносных сосудов, питающих глаз. Сосудистая оболочка имеет пигмент, благодаря которому попадающий в глаз свет не отражается и не рассеивается. Спереди, против роговицы, сосудистая оболочка переходит в так называемую радужную оболочку. Она видна через прозрачную роговицу.

Радужная оболочка придает глазу окраску. Цвет ее у разных людей различен. В центре радужной оболочки имеется отверстие - зрачком. Благодаря специальным мышцам, диаметр зрачка может меняться (от 2 до 7 мм), регулирую количество поступающего в глаз света.

Через зрачок лучи света попадают в глаз. За радужной оболочкой находится хрусталик - прозрачное тело, представляющее собой двояковыпуклую линзу. По краям хрусталик соединен с оболочкой глаза ресничной мышцей. Под действием ресничной мышцы меняется выпуклость хрусталика - глаз может фокусироваться.

В заднюю часть глаза входит зрительный нерв. Он разветвляется на мельчайшие нервные волокна и образует сетчатку, выстилающую изнутри сосудистую оболочку. Нервные окончания глаза различаются по конфигурации и носят название палочек и колбочек. Палочки чувствительны к свету, но не позволяют определить цвет предмета, колбочки воспринимают цвет, но хуже чувствуют свет. При хорошем освещении человек видит колбочками, а при плохом - палочками.

В сетчатке имеется 7 миллионов колбочек и 130 миллионов палочек. Неравномерное содержание палочек и колбочек, т. е. светочувствительных и цветочувствительных элементов, объясняет, почему с уменьшением освещенности глаз значительно раньше перестает различать цвета предметов, а затем уже их контуры.

Полость глаза за хрусталиком заполнена студенистым веществом - стекловидным телом. Пространство между радужной оболочкой и роговицей содержит так называемую водянистую влагу. Стекловидное тело и водянистая влага прозрачны.

Работа глаза

Лучи света от рассматриваемого предмета проходят сквозь роговицу, водянистую влагу и через зрачок проникают в хрусталик. Хрусталик выполняет роль фокусирующей линзы. Преломившись в хрусталике и пройдя через стекловидное тело, лучи света дают на сетчатку действительное обратное уменьшенное изображение рассматриваемого предмета (рис. ниже).

Человеческий глаз видит предметы в перевернутом виде. Постоянное общение с окружающей обстановкой приучает нас представлять предметы в прямом виде. Рассматриваемый предмет виден отчетливо только в том случае, когда его изображение попадает на сетчатку. Если бы оптическая система глаза оставалась все время неизменной, то на сетчатке получились бы четкие изображения предметов, удаленных лишь на какое-то определенное расстояние. При этом лучи от более далеких предметов пересекались бы перед сетчаткой, а лучи от более близких предметов - за ней и давали бы на сетчатке неотчетливое, расплывчатое изображение.

Известно, однако, что нормальный глаз может отчетливо видеть предметы, удаленные на самые различные расстояния - в пределах от 15 см до бесконечности. Эта особенность глаза объясняется способностью хрусталика с помощью ресничной мышцы изменять свою выпуклость.

При рассматривании близких предметов выпуклость хрусталика становится больше, преломляющие его способности (оптическая сила) увеличиваются, изображение предмета приближается к хрусталику и попадает на сетчатку. При рассматривании удаленных предметов выпуклость хрусталика, а вместе с тем и его преломляющая способность (оптическая сила) уменьшаются. Изображение удаленного предмета, отодвигаясь от хрусталика, опять попадает на сетчатку.

Таким образом, изменяя свою оптическую систему, глаз может попеременно, но отнюдь не одновременно, отчетливо видеть разноудаленные предметы. Способность глаза приспосабливаться к видению предметов, удаленных на разные расстояния, называется аккомодацией.

Следует отметить, что оптическая система глаза очень короткофокусная, с фокусным расстоянием около 15 мм, а потому предметы, удаленные дальше 12 м, воспринимаются глазом одинаково, без изменения кривизны хрусталика, как удаленные в бесконечность и дающие от каждой точки параллельные лучи света.

Нормальный человеческий глаз без всякого напряжения может отчетливо видеть предметы, удаленные в бесконечность (практически находящиеся дальше 12 м). Для рассматривания более близких предметов требуется уже известное напряжение. Отклонением от нормы являются близорукие и дальнозоркие глаза.

Близорукий глаз сводит лучи от дальних предметов перед сетчаткой, вследствие чего изображение их получается расплывчатым. Для исправления близорукости употребляются очки с рассеивающими линзами, которые отодвигают изображение к сетчатке. Дальнозоркие глаза, наоборот, сводят лучи от близких предметов за сетчаткой.

Для выправления дальнозоркости применяются очки с собирательными линзами, усиливающими преломляющую способность (оптическую силу) хрусталика.

Таким образом, применение очков при дальнозоркости или при близорукости исправляет дефект глаза, как бы восстанавливает нормальное зрение, нарушенное близорукостью или дальнозоркостью. Часто встречается также старческая дальнозоркость. С возрастом хрусталик теряет свою гибкость и уже не может принимать достаточно выпуклую форму для рассматривания близко расположенных предметов.

УГОЛ ЗРЕНИЯ

При рассматривании какого-нибудь предмета на сетчатке глаза получается изображение этого предмета. Чем крупнее изображение, тем больше светочувствительных клеток раздражает оно на сетчатке и тем подробнее виден рассматриваемый предмет.

Величину изображения принято определять по углу, который образуют лучи, идущие от краев предмета через центр хрусталика к сетчатке. Этот угол называется углом зрения. Он определяет видимые глазом размеры предметов (рис. выше). С удалением предмета угол зрения уменьшается, а также уменьшается получаемое на сетчатке изображение предмета и глаз перестает различать мелкие его детали, (рис. ниже).

Наименьший угол зрения, при котором глаз способен видеть раздельно две отдельные точки, характеризует остроту зрения, или, как говорят, разрешающую силу глаза.

Опыт показывает, что нормальной остроте зрения соответствует угол зрения в одну минуту. Это значит, что на расстоянии 100 мм глаз способен различить раздельно две светящиеся точки, если расстояние между ними не меньше 3 см. В противном случае обе точки будут видны, как одна. Встречаются люди и со значительно большей остротой зрения.

Под редакцией www.Orugie.org.ru

Если Вам есть что добавить или возникли вопросы - пишите Нам на email: admin@orugie.org.ru

Читайте также:

Принцип работы оптического прицела

Преломление света