Интегрированный урок по физике биологии, экологии."Глаз. Особенности зрения человека"Автор: Саркисова Анжела Робертовнаучитель физики высшей квалификационной категории МОУ СОШ № 21 г.Владимира
Отгадаете, пожалуйста, загадки: Два братца через дорогу живут, а друг друга не видят. Видеть маму, видеть папуВидеть небо и лесаПомогают нам … Правильно, это глаза. В народе говорят: “Глаза – окно в мир”. Как вы думаете, почему так говорят люди?
Глаза различных животных приспособлены к их образу жизни и имеют разное строение, хотя принцип получения изображения един.1. Фотосеточный глаз мухи: изображение складывается как мозаика от каждой части.2. Огромные (относительно их размеров) телескопические глаза глубоководных рыб улавливают очень слабый свет.3. Некоторые глубоководные существа име-ют стебельчатые глаза, выдвинутые на от-ростках из головы.4. Телескопический глаз птиц с выдвигаю-щимся глазным яблоком обеспечивает ост-рое зрение на больших расстояниях.5. Глаз зебры имеет большую светосилу (засчёт большего размера зрачка), но меньшееполе зрения, чем у человека.6. Положение глаз и их форма обеспечиваютчеловеку стереоскопическое зрение в преде-kах ~ 400 по вертикали и ~ 1000 горизонтально
Как воспринимают цвет разные животные? Так ощущает цвета человек (различаетоколо 60 цветов).У собакчёрно – белоезрение.Летучие мышив полной темнотеориентируютсяс помощью ультразвука,а цвета не различают. Пчела красную часть спектра не видит, но зато ощущает ультра-фиолетовый свет.Термоскопические глаза глубоководныхкальмаров воспринимают только тепловые лучи и расположены по всей поверхности нижней части хвоста
Передняя камераХрусталик (16-20 дптр)Радужная оболочкаРоговица (40 дптр)Связки хрусталикаМышцы глазаСтекловидное тело (3 – 5 дптр)8. Белочная оболочка9. Сосудистая оболочка10. Пигментный слой11. Сетчатка12. Жёлтое пятно13. Слепое пятно 14. Зрительный нерв человек видит все предметы прямыми, когда на задней стенке глаза получается действительное, перевёрнутое, уменьшенное изображение. Строение глаза человека
Это происходит вследствие того, что нервные волокна частично перекрываются по пути в мозг. Хрусталик глаза человека представляет собой двояковыпуклую линзу и обладает большой светопреломляющей способностью. Ось хрусталика совпадает с осью глазного яблока. Вещество, из которого состоит хрусталик бесцветное, прозрачное, плотное, сосудов и нервов не содержит. При сокращении или расслаблении ресничной мышцы изменяется кривизна хрусталика, изменяя, таким образом, оптическую силу этой линзы. Средняя оптическая сила редуцированного глаза составляет +59 диоптрий. Поскольку фокусное расстояние у такой линзы очень маленькое (17мм), то все наблюдаемые нами объекты располагаются за двойным фокусным расстоянием. Значит, изображение на сетчатке глаза получается уменьшенным, действительным и перевёрнутым
С о б и р а ю щ а я л и н з а Параллельный пучок светапревращает в сходящийся Фокус линзы Главная оптическая ось Р а с с е и в а ю щ а я л и н з а Параллельный пучок светапревращает в расходящийся Главная оптическая ось
Построение изображения предмета в собирающей линзе Изображение действительное, перевёрнутое,увеличенное Построение расходящегося пучка света в собирающей линзе F1- побочныйфокус
Оптическая сила линзы Преломляющую способность линзы характеризует оптическая сила линзы. Это величина, обратная фокусному расстоянию. Обозначается: D. D = Единица измерения – 1 диоптрия (дптр) 1 диоптрия – оптическая сила такой линзы, у которой фокусноерасстояние равно 1 м. Таким образом, глаз – это система линз, с относительным показателем преломления от 1,34 до 1,43 и оптической силой 59 диоптрий.
Ночное и дневное видение.
Стереоскопический эффект Создаёт объёмное видение предметов и восприятие глубины пространства. Необходимы два изображения, снятые под разными(небольшими) углами и воспринимаемые левым и правым глазом независимо друг от друга (цветные очки, перегородка и т.п.) Не сводите взгляда с промежутка междупятнами. Оба пятна сольются. Почему?
Стереопара. Фотография Возьмите в руки карандаш и поместите его между фотографиями. Затем, глядяна него не отрываясь, медленно приближайте к глазам. Когда вместо 2-х фотопоявятся 3, уберите карандаш, глядя на средний снимок. Проделайте несколь-ко раз и научитесь видеть стереоизображение.
Дефекты зрения
Зрительные иллюзии Мы доверяем своему зрению. Но опыт учит, что иногда доверять зрительным впечатлениям нужно с осторожностью. Одинаковы ли отрезки АВ и ВС? Изображены окружности илиспираль?
Инерция зрения Зрительное впечатление в глазу человека с прекращениемраздражения исчезает не сразу, а сохраняется ~ 0,1 секунды.Это свойство глаза называют и н е р ц и е й зрения.Поэтому при смене световых раздражений менее, чем через0,1 с, возникает сливающееся целостное впечатление. Инерция зрения ис-пользуется для со-здания кинематогра-фического эффекта,т.е. воспроизведениядвижения на экране.Частота обычной ки-носъёмки – 30 - 300кадров за 1 сек. При проекции – от 16 до24 – 25 кадров в 1 с. Если на одной стороне экрана изоб-разить клетку, а на обратной сторо-не – птичку, то что будет наблюда-ться при быстром вращении?
ЦВЕТНОЕ ЗРЕНИЕ Расстройство цветового зрения часто бывает для самого человека и для окружающих его людей незаметным. Оно обнаруживается или случайно, или во время врачебного обследования. Известный учёный XIX века Дальтон лишь в возрасте 26 лет обнаружил, что плохо отличает по цвету красные ягоды от зелёной травы. Такую особенность зрения называют теперь дальтонизмом, а людей, страдающих им – дальтониками. Усилиями специалистов в области цветового зрения изготовлены особые очки, с помощью которых дальтоники могут различать три важнейших цвета. Для обнаружения дальтонизма разработан простой тест. Посмотрите на рисунок, какую цифру вы там видите?Люди с нормальным цветовым зрением увидят число 74, дальтоники же видят число 21
Итоги урока Глаз - очень сложно устроенный оптический прибор, наделённый природой большими полномочиями. Наша задача, зная особенности работы и строения глаза не ухудшать его природные возможности. Но если это всё-таки неизбежно мы должны придумать, как подлечить постаревший и уставший глаз. На этом пути ещё много не открыто. Дерзайте!