Øyet som optisk system fysikkpresentasjon 11. Øyet og dets optiske system. Nå kan jeg…

Lysbilde 1

Øyet som et optisk system.
Fullført av: Daria Novikova, elev på 8. trinn

Lysbilde 2

I.
I gamle tider ble mystiske egenskaper tilskrevet øynene. De symboliserte meningen og essensen av livet; bildene deres ble ansett som amuletter og amuletter. De gamle grekerne malte vakre langstrakte øyne på baugen til skip, og egypterne avbildet altseende øye gud Ra.
Øyet som et optisk system

Lysbilde 3

Vi mottar mesteparten av informasjonen om verden rundt oss gjennom syn. Det menneskelige synsorganet er øyet - et av de mest avanserte og samtidig enkle optiske instrumentene.

Lysbilde 4

Struktur av øyet

Lysbilde 5

Det menneskelige øyet har en sfærisk form. Øyeeplets diameter er ca 2,5 cm Utsiden av øyet er dekket med en tett ugjennomsiktig membran - sclera. Den fremre delen av sclera går over i den gjennomsiktige hornhinnen, som fungerer som en konvergerende linse og gir 75 % av øyets evne til å bryte lys.

Lysbilde 6

Det optiske systemet i øyet kan betraktes som en konvergerende linse. Hovedrollen her spilles av linsen.
Linser
Konkav oppsamling
Konvekse diffusorer
Linse optisk effekt: D= 1/F. Målt i dioptrier
Hvor F er brennvidden. Brennvidden kan beregnes ved hjelp av tynn linseformel:
1/F= 1/f+1/d

Lysbilde 7

Korreksjon av nærsynthet utføres ved å velge divergerende linser
Langsynthet korrigeres ved å velge konvergerende linser
Korrigering av nærsynthet og langsynthet

Lysbilde 8

Forenklet optisk system av øyet
Strålingsfluksen som reflekteres fra det observerte objektet passerer gjennom øyets optiske system og fokuseres på indre overflateøyne - netthinnen, danner et omvendt og redusert bilde på den (hjernen "inverterer" det omvendte bildet, og det oppfattes som direkte). Øyets optiske system består av hornhinnen, kammervann, linse og glassaktig. En spesiell egenskap ved dette systemet er at det siste mediet som passerte lys rett før dannelsen av et bilde på netthinnen har en brytningsindeks som er forskjellig fra enhet.

Lysbilde 9

Akkommodasjon er øyets evne til å tilpasse seg for å tydelig skille gjenstander som befinner seg i forskjellige avstander fra øyet. Akkommodasjon skjer ved å endre krumningen av linsens overflater gjennom spenning eller avspenning av ciliærlegemet. Når den ciliære kroppen er stram, strekker linsen seg og dens krumningsradier øker. Når muskelspenningen avtar, øker linsen sin krumning under påvirkning av elastiske krefter.
Overnatting

Lysbilde 10

nærsynthet – denne staten ofte kalt nærsynthet. Det oppstår når parallelle lysstråler som kommer inn i øyet fokuseres foran netthinnen. For å få et klart bilde må en konkav korrigerende linse plasseres foran hornhinnen.
Nærsynthet

Lysbilde 11

Hypermetropi
Hypermetropi er en tilstand som ofte refereres til som langsynthet. Det oppstår når parallelle lysstråler som kommer inn i øyet fokuseres bak netthinnen. En konveks forstørrelseslinse er nødvendig for å få et klart bilde i denne tilstanden.

Lysbilde 12

Presbyopi
Når vi blir eldre, mister øynene våre evnen til å fokusere. Dette gjør aktiviteter som krever nøye vurdering av objekter, som lesing, problematiske. Øyets linse blir mindre elastisk og mister evnen til å produsere tilstrekkelig forstørrelse. I slike situasjoner må en konveks linse plasseres foran øyet. Vanligvis begynner folk som aldri har brukt briller å trenge lesekorrigering rundt 45 år.

Fullført av: Orgma elev 123 gr. Lec.fak. Kochetova Kristina

Lysbilde 2

En person oppfatter objekter i den ytre verden ved å analysere bildet av hvert objekt på netthinnen. Netthinnen er det lysmottakende området. Bildene av objekter rundt oss fanges på netthinnen ved hjelp av øyets optiske system. Det optiske systemet i øyet består av: Cornea Lens Glasslegeme

Lysbilde 3

Hornhinne, hornhinnen(lat. cornea) - den fremre mest konvekse gjennomsiktige delen av øyeeplet, et av øyets lysbrytende media. Den menneskelige hornhinnen opptar omtrent 1/16 av området til det ytre skallet av øyet. Den ser ut som en konveks-konkav linse, med den konkave delen vendt bakover; den er gjennomsiktig, på grunn av hvilket lys passerer inn i øyet og når netthinnen. Normalt er hornhinnen preget av følgende egenskaper: sfærisitet, spekularitet, gjennomsiktighet, høy følsomhet, fravær av blodkar. Funksjoner: beskyttende og støttende funksjoner (gitt av dens styrke, følsomhet og evne til raskt å komme seg), lystransmisjon og brytning (gitt av gjennomsiktigheten og sfærisiteten til hornhinnen).

Lysbilde 4

Hornhinnen har seks lag: fremre epitel, fremre begrensende membran (Bowmans membran), grunnsubstans i hornhinnen, eller stroma Layer Dua, bakre begrensende membran (Descemets membran), bakre epitel eller hornhinneendotel.

Lysbilde 5

Linsen (linse, lat.) er en gjennomsiktig biologisk linse som har en bikonveks form og er en del av øyets lysledende og lysbrytende system, og gir akkommodasjon (evnen til å fokusere på objekter på forskjellige avstander). Det er 5 hovedfunksjoner til linsen: Lystransmisjon: Gjennomsiktigheten til linsen sørger for passasje av lys til netthinnen. Lysbrytning: Siden den er en biologisk linse, er linsen det andre (etter hornhinnen) lysbrytningsmedium i øyet (i hvile er brytningskraften ca. 19 dioptrier). Overnatting: Evnen til å endre form gjør at linsen endrer brytningskraften (fra 19 til 33 dioptrier), noe som sikrer fokusering av synet på objekter på forskjellige avstander. Separering: På grunn av plasseringen av linsen deler den øyet i fremre og bakre seksjoner, og fungerer som en "anatomisk barriere" av øyet, og hindrer strukturene i å bevege seg (hindrer glasslegemet i å bevege seg inn i det fremre øyets kammer ). Beskyttende funksjon: tilstedeværelsen av en linse gjør det vanskelig for mikroorganismer å trenge inn fra øyets fremre kammer inn i glasslegemet under inflammatoriske prosesser.

Lysbilde 6

Det menneskelige øye som et optisk system

Strukturen til linsen. Linsen ligner i formen på en bikonveks linse, med en flatere frontoverflate. Diameteren på objektivet er ca 10 mm. Linsens hovedsubstans er innelukket i en tynn kapsel, under den fremre delen av hvilken det er et epitel (det er ikke noe epitel på den bakre kapselen). Linsen er plassert bak pupillen, bak iris. Den festes ved hjelp av de tynneste trådene ("ligament of zinn"), som i den ene enden er vevd inn i linsekapselen, og i den andre enden er de koblet til ciliærlegemet og dets prosesser. Det er takket være endringen i spenningen til disse trådene at formen på linsen og dens brytningskraft endres, som et resultat av at prosessen med akkommodasjon oppstår. Innervasjon og blodtilførsel Linsen har ikke blod eller lymfekar eller nerver. Utvekslingsprosesser føres gjennom den intraokulære væsken, som omgir linsen på alle sider.

Lysbilde 7

Det menneskelige øye som et optisk system.

Glasslegemet er en gjennomsiktig gel som fyller hele hulrommet i øyeeplet, området bak linsen. Funksjoner av glasslegemet: ledning av lysstråler til netthinnen, på grunn av gjennomsiktigheten til mediet; opprettholde intraokulære trykknivåer; sikre normal plassering av intraokulære strukturer, inkludert netthinnen og linsen; kompensasjon for endringer i intraokulært trykk på grunn av plutselige bevegelser eller skader på grunn av gelkomponenten.

Lysbilde 8

STRUKTUR AV VITREOUS HUD Volumet av glasslegemet er bare 3,5-4,0 ml, mens 99,7 % av det er vann, som bidrar til å opprettholde et konstant volum av øyeeplet. Glasslegemet er ved siden av linsen foran, og danner en liten fordypning på dette stedet; på sidene grenser den til ciliærlegemet, og langs hele lengden med netthinnen.

Lysbilde 9

Lysstråler som reflekteres fra de aktuelle objektene passerer nødvendigvis gjennom 4 brytningsflater: bak- og frontflatene på hornhinnen, bak- og frontflatene på linsen.

Lysbilde 10

Konstruksjon av et bilde på netthinnen.

Hver av disse overflatene avleder lysstrålen fra sin opprinnelige retning, og det er grunnen til at et ekte, men omvendt og redusert bilde av det observerte objektet vises i fokuset til det optiske systemet til synsorganet.

Lysbilde 11

Den første som beviste at bildet på netthinnen er invertert ved å plotte strålebanen i øyets optiske system var Johannes Kepler (1571 - 1630). For å teste denne konklusjonen tok den franske vitenskapsmannen Rene Descartes (1596 - 1650) et okseøyne og skrapet det av. bakvegg et ugjennomsiktig lag, plassert i et hull laget i vinduslukkeren. Og så, på den gjennomskinnelige veggen av fundus, så han et omvendt bilde av bildet observert fra vinduet.

Lysbilde 12

Hvorfor ser vi da alle objekter som de er, dvs. ikke opp ned? Faktum er at synsprosessen kontinuerlig korrigeres av hjernen, som mottar informasjon ikke bare gjennom øynene, men også gjennom andre sanser. I 1896 gjennomførte den amerikanske psykologen J. Stretton et eksperiment på seg selv. Han tok på seg spesielle briller, takket være at bildene av omkringliggende gjenstander på netthinnen i øyet ikke ble reversert, men fremover. Han begynte å se alle gjenstander opp ned. På grunn av dette var det et misforhold i øyets arbeid med andre sanser. Forskeren utviklet symptomer på sjøsyke. I løpet av tre dager han følte seg kvalm. Men på den fjerde dagen begynte kroppen å gå tilbake til det normale, og på den femte dagen begynte Stretton å føle det samme som før eksperimentet. Forskerens hjerne ble vant til de nye arbeidsforholdene, og han begynte å se alle gjenstander rett igjen. Men da han tok av seg brillene snudde alt på hodet igjen. I løpet av en og en halv time var synet hans gjenopprettet, og han begynte å se normalt igjen.

Lysbilde 13

Prosessen med lysbrytning i øyets optiske system kalles refraksjon. Refraksjonslæren er basert på optikkens lover, som karakteriserer forplantningen av lysstråler i ulike medier. Den rette linjen som går gjennom sentrene til alle brytningsflater er øyets optiske akse. Lysstråler som faller inn parallelt med en gitt akse brytes og samles opp ved systemets hovedfokus. Disse strålene kommer fra uendelig fjernet gjenstander Derfor er hovedfokuset til det optiske systemet stedet på den optiske aksen der bildet av uendelig fjerne objekter vises. Divergerende stråler som kommer fra objekter som befinner seg i en begrenset avstand, samles ved ytterligere foci. De er plassert lenger enn hovedfokuset, fordi ytterligere brytningskraft er nødvendig for å fokusere divergerende stråler. Jo mer de innfallende strålene divergerer (linsens nærhet til kilden til disse strålene), jo større brytningskraft kreves.

Lysbilde 14

Lysbilde 15

Ulemper ved øyets optiske system og det fysiske grunnlaget for deres eliminering.

Takket være overnatting oppnås bildet av de aktuelle gjenstandene nøyaktig på netthinnen i øyet. Dette gjøres hvis øyet er normalt. Et øye kalles normalt hvis det i en avslappet tilstand samler parallelle stråler på et punkt som ligger på netthinnen. De to vanligste øyefeilene er nærsynthet og langsynthet.

Lysbilde 16

Nærsynt er et øye der fokuset, når øyemuskelen er rolig, ligger inne i øyet. Nærsynthet kan være forårsaket av større avstand mellom netthinnen og linsen sammenlignet med normalt øye. Hvis et objekt er plassert i en avstand på 25 cm fra et nærsynt øye, vil bildet av objektet ikke være på netthinnen, men nærmere linsen, foran netthinnen. For at bildet skal vises på netthinnen, må du bringe objektet nærmere øyet. Derfor, i et nærsynt øye, er avstanden til best syn mindre enn 25 cm.

Lysbilde 17

For at bildet skal bevege seg til netthinnen, må den optiske kraften til øyets brytningssystem reduseres. For dette formålet brukes en divergerende linse. For å korrigere nærsynthet brukes briller med konkave, divergerende linser.

Lysbilde 18

Langsynt er et øye hvis fokus, når øyemuskelen er i ro, ligger bak netthinnen. Langsynthet kan skyldes at netthinnen er nærmere linsen enn i et normalt øye. Bildet av et objekt er oppnådd bak netthinnen til et slikt øye. Hvis en gjenstand fjernes fra øyet, vil bildet falle på netthinnen, derav navnet på denne defekten - langsynthet.

Lysbilde 19

Den optiske kraften til det langsynte øyesystemet må forbedres for at bildet skal falle på netthinnen. Til dette formål brukes en samlelinse. Briller for langsynte øyne bruker konvekse, konvergerende linser.

Øye som optisk
system
Utarbeidet av 9. klasses elev Varvara Mikhalchenko

Strukturen til det menneskelige øyet
Sclera beskyttelse mot skade
Hornhinnen er beskyttelse og støtte. Funksjoner
lystransmisjon og lysbrytning
sikres av åpenhet og
fortryllende hornhinnen.
Iris - bestemmelse av øyefarge
Pupill - regulering av strømmen av stråler
lys som kommer inn i øyet og faller på
netthinnen Lysnivåkontroll
netthinnen.
Linse-gir
lystransmisjon, refraksjon, acco
modifikasjon, beskyttelse.
Glasshumor – fyller volumet
hele hulrommet i øyeeplet.
Retina - linjer i hulrommet i øyet
eple fra innsiden og utfører funksjonene
oppfatning av lys og farge
signaler.
Synsnerven gir overføring
nerveimpulser av lys
irritasjon.

Bildetype
Øyets optiske system består av hornhinnen, fremre kammer, linse og
glasslegeme. Bildet av et objekt som vises på netthinnen i øyet er
ekte, forminsket og omvendt.

Synsskarphet
Synsstyrke er evnen til å skille grenser og detaljer.
synlige gjenstander. Det bestemmes av minimumsvinkelen
avstanden mellom to punkter der de oppfattes
fra hverandre.

Langsynthet og nærsynthet
Langsynthet er mangel på syn når
hvilke parallelle stråler etter
brytninger samles ikke på netthinnen, men bak
henne.
Nærsynthet er mangel på syn der
parallelle stråler samles ikke kl
netthinnen, og nærmere linsen.

Behandlingsmetoder
Det er for tiden tre anerkjente metoder for korreksjon
nærsynthet og langsynthet, nemlig:
Briller
Kontaktlinser
Laserkorrigering av nærsynthet eller langsynthet

Kikkertsyn
Kikkertsyn - evnen til å se klart samtidig
bilde av et objekt med begge øyne; i dette tilfellet ser personen én ting
bilde av objektet man ser på, det vil si at dette er syn med to
øyne, med en underbevisst forbindelse i visuell analysator(kjerne
hjerne) bilder tatt av hvert øye til et enkelt bilde.
Skaper tredimensjonalitet av bildet. Kikkertsyn kalles også
stereoskopisk.
Mange mennesker har kikkertsyn
dyr, fisk, insekter, fugler.



"Gjennom øyet, ikke med øyet

Sinnet vet hvordan det skal se på verden"


Visste du at…

Gribber kan se byttedyr i en avstand på 3-4 km, og en humle på 25-40 cm avstand






Dagens spørsmål!

Hva tror du?

ser menneskelig ut

øye?


VÅRE øyne koblet til hjernen og nervesystemet. Øyet er sfærisk, litt flatt øyeeplet d=25 mm. Utvendig er øyet omgitt av tre membraner: sclera, hornhinne og albumen.


På innsiden er sclera ved siden av årehinnen, i den fremre delen av øyet som blir til iris. Hullet i iris kalles elev. Gjennom det kommer lys inn i øyeeplet.


Iris er kompleks vaskulært vev. Ved å deformere endrer den pupillens diameter. På den indre overflaten årehinne plassert netthinnen . Den dekker hele fundus unntatt den fremre delen. Fra netthinnen synsnerven rettet mot hjernen. Netthinnen er den lysfølsomme overflaten av øyet.


Bak iris er det en gjennomsiktig elastisk kropp - linsen. Mellom hornhinnen og iris er det

vannaktig væske, og resten av øyeeplet er fylt med en gjennomsiktig gelatinøs substans (glasslegemet)


Og fremdeles,

Hva minner øyet deg om?


Synsvinkel

Jo mindre synsvinkel, jo mindre bilde av objektet på netthinnen.


A k o m o d a t s i

Linsens evne til å endre krumning og gi et klart bilde av objekter på netthinnen når du ser dem på forskjellige avstander


Punktet som øyet ser når ciliærmuskelen er avslappet kalles lengste punkt. Punktet som er synlig ved maksimal muskelspenning er nærpunkt. Nærpunktet ligger 15-20 cm fra øyet, det fjerneste punktet ligger i det uendelige.




Svar på spørsmålene - tjen poeng!


Øyegymnastikk

Se ned og opp, høyre og venstre, rotasjonsbevegelse i den ene eller den andre retningen. Lukk øynene godt og åpne dem. Gjentatte ganger. Se på neglen som nå beveger seg bort, nå bringer den nærmere.