>Реферат: Оптика (Физика) читать онлайн или скачать бесплатно.. Дефекты зрения. В томслучае, если расстояние между сетчатой оболочкой. На сегодняшний день существует четыре основных типа дефекта глаз, требующие коррекции зрения: близорукость, дальнозоркость, пресбиопия и астигматизм. Дефекты зрения и заболевания глаз. Нормальное зрение.. Темы рефератов по курсу «Анатомия цнс». Средняя школа №321 по предмету: « Физика» на тему: « Зрение как информации» Ученицы 10 «А» класса Протасовой Ольги Учитель: Розова Оксана Николаевна. Санкт-Петербург 2008 Оглавление: Введение.3 Глава Ι. Строение глаза.4 §1. Теория вопроса.....4 §2.Радужка глаза.5 §3. Хрусталик.7 §5. Стекловидное тело.8 §6. Сетчатка.8 §7. Колбочки и палочки.8 §8. Защита глаза от повреждений.11 Глава ΙΙ. Несовершенство оптической системы.12 §1. Теория вопроса.12 §2. Близорукость и дальнозоркость.13 §3. Астигматизм.16 §4. Методы коррекции рефракционных нарушений......17 Глава III. Оптические иллюзии.18 §1. Теория вопроса..18 §2. Слепое пятно.....19 §3. Иррадиация...20 §4. ″Фигура″ и ″фон″.20 §5. Портретные иллюзии.22 §6. Изображения на асфальте23 §7. Невозможные изображения.24 Глава IV. Особенности зрения у различных животных.25 §1. Цветовое зрение25 §2. Ночное зрение.....25 Заключение26 Дополнительная литература..27 Введение. Античный философ Гераклит Эфесский заметил, что «глаза – более точные свидетели, чем уши». Действительно, 90% всей информации люди получают через глаза. Долгое время считали, что глаза испускают особые лучи и таким образом человек видит. Развеял этот миф знаменитый Абу Али ибн Сина. Великий врач первым пришел к выводу, что человеческий глаз всего лишь улавливает отраженные предметами лучи солнца или осветительных приборов. А немецкий физик Герман Гельмгольц (1821 - 1894) установил, что глаз подобен фотоаппарату: изображение на сетчатке получается перевёрнутым и уменьшенным. Наши глаза специально предназначены для того, чтобы снабжать нас информацией о глубине, расстоянии, величине, движении и цвете. К тому же они способны двигаться вверх, вниз и в обе стороны, давая нам максимально широкий обзор. Обычно лучше всего мы видим центральным участком сетчатки, поэтому, чтобы хорошенько разглядеть предмет, поворачиваем глазные яблоки, а то и всю голову. Глазное яблоко удерживается в глазнице шестью мышцами, обеспечивающими ему значительную свободу движения. Строение глаза. Теория вопроса. Строение глаза имеет очень сложную структуру. Если фотоаппараты просто запечатлевают изображение на плёнке, то люди и животные, способны распознавать попавшую на сетчатку информацию и действовать на основании увиденного. Дело в том, что глаз соединён с головным мозгом с помощью зрительного нерва. Этот нерв находиться внутри особого отростка, прикреплённого к задней стенке глаза. Он и передаёт поступающие на сетчатку сигналы в форме импульсов, которые расшифровываются в мозгу. Каждый глаз видит предметы под несколько иным углом, направляя в мозг свой сигнал. Наш мозг ещё в самом раннем детстве «учиться» сводить вместе оба изображения так, чтобы мы не видели двойных контуров. Наложенные друг на друга изображения позволяют увидеть объём предметов, и то, что один предмет находится впереди или позади другого. Это явление известно как трёхмерность изображения, или «3-D». Кроме того, мозг позволяет нам правильно различать верх и низ. Преломляясь при прохождении через хрусталик, свет оставляет на сетчатке перевёрнутое изображение. Наш мозг «считывает» его и тотчас переворачивает «с головы на ноги». Однако новорожденный поначалу видит все предметы перевёрнутыми. Физики и врачи проводили исследования, в которых сами экспериментаторы, а затем и добровольцы – пациенты рискнули надеть очки, переворачивающие изображение. Сначала пациенты всё видели перевёрнутым, но через несколько дней мозг всё поставил на свои места – окружающий мир для них вновь «встал на ноги». Человеческий глаз имеет форму шара, из–за этого его иногда называют глазным яблоком. Диаметр глаза – 2,5 см, вес около 7 – 8 г. Глазное яблоко располагается в глазнице, стенки которой образованы костями черепа. Радужка глаза. По строению глаз похож на фотокамеру. Стенка его состоит из трёх оболочек. Наружная образует каркас глазного яблока. Её задняя часть – склера (от греч. «склерос» - «плотный») белого цвета и хорошо видна между веками по обе стороны роговицы – передней части наружной оболочки. Роговица тонкая, прозрачная, она лишена сосудов, поэтому наилучшим образом пропускает свет. Что Такое Неэмбоссированная Классическая Карта . Далее он проходит через зрачок, который ограничен радужной оболочкой, или радужкой. Радужка представляет собой вырост выстилающей глазное яблоко сосудистой оболочки (её задачу – обеспечивать кровообращение внутри глаза). Кстати, латинское название радужки «ирис» (iris) совпадает с именем греческой богини радуги, вестницы богов У каждого человека радужка неповторима – двух одинаковых по цветовой гамме не найти. Цвет радужки, а это есть цвет глаз, зависит от количества пигмента меланина (от греч. «мелас» - «тёмный»), а оно, в свою очередь, связано с местностью проживания. Чем солнечнее дни – тем больше нужно защищать глаза от ярких лучей, тем больше меланина в радужной оболочке и тем меньше света через неё проходит. Поэтому светлые глаза чаще встречаются у представителей северных народов, а тёмные – у южных. Есть исключения, подтверждающие правило: жители слепящих снежных равнин – чукчи, ненцы, эскимосы – кареглазы. Бывает, что в результате наследственной особенности меланина ни в коже, ни в волосах, ни в радужке нет. У таких людей – их называют альбиносами (от лат. Albus – «белый») – радужка красная из – за просвечивающих кровеносных сосудов. Они чувствительны к яркому свету. Цвет глаз передаётся по наследству, но на протяжении жизни меняется: у новорожденных глаза светлые, серо-голубые, а с возрастом приобретают заданный генами цвет, у стариков вновь светлеют, «выцветают». Чтобы замедлить этот процесс, рекомендуется с детства при ярком свете носить тёмные очки. Встречаются люди с разными по цвету глазами. Но это редкость, и даже среди литературных героев такой лишь один – Воланд из романа Булгакова «Мастер и Маргарита». Оказывается, цвет влияет на свойство глаз. У голубоглазых роговица вдвое чувствительнее, чем у кареглазых, и в четыре раза – чем у черноглазых. Сероглазые – самые зоркие: среди спортсменов-снайперов их большинство. Кроме того, тот цвет радужки, который человеку дала природа, обеспечивает ему оптимальные условия для зрения. Поэтому вредно долго пользоваться цветными контактными линзами. В центре радужной оболочки находится зрачок – отверстие, которое впускает световые лучи внутрь глаза. Самые крупные, красивые, зрачки у подростков; затем их диаметр начинает постепенно сокращаться и к 70 годам уменьшается более чем на треть. При ярком свете зрачок сужается, в темноте расширяется; для этого в радужке заложены две мышцы. Пройдя через зрачок, свет попадает в хрусталик – маленькую двояковыпуклую линзочку. Своё название хрусталик получил за прозрачность и необычайную гладкость поверхности; средневековые именовали эту часть жемчужиной глаза. Задача хрусталика – преломлять, подобно линзам объектива фотоаппарата, световые лучи, фокусируя их на сетчатке. Биология 9 Класс Учебник Читать Онлайн здесь. Ещё одно чудесное свойство хрусталика – эластичность. Он может менять кривизну своей поверхности, подчиняясь движениям специальной мышцы в ресничном месте (это анатомическое образование располагается позади радужки, и хрусталик прикреплен к нему связкой). За счёт такой гибкости на сетчатке одинаково чёткими получаются изображения близких, и дальних предметов – но для этого хрусталик должен всю жизнь трудиться. Если приходится слишком много рассматривать предметы на близком расстоянии, хрусталик принимает меры предосторожности – удлиняется, и дальние предметы уже без очков не разглядеть. Так развивается близорукость – глазу словно не хватает «рук», чтобы придвинуть предмет поближе. У пожилых людей хрусталик часто становится более плоским, тогда труднее рассмотреть близкие предметы. Стекловидное тело. Пространство впереди от хрусталика со всем содержимым – передняя камера глаза, а сзади – задняя. В задней камере находится обширное стекловидное тело, представляющее собой прозрачную желеобразную массу. Камеры глаза сообщаются друг с другом через зрачок и заполнены водянистой влагой; она не только создаёт внутри глазного яблока определённое давление, но и приносит его структурам питательные вещества. Но вот световые лучи миновали роговицу, прошли через зрачок, преломились хрусталиком, пронзили стекловидное тело. И всё это ради того, чтобы попасть на третью, внутреннею, часть глазного яблока – сетчатую оболочку, или сетчатку. Именно она воспринимает световые волны и преобразует их в электрические импульсы, которые по нервам передаются в головной мозг. Сетчатка словно вывернута наизнанку: слой воспринимающих свет клеток расположен дальше всего от её поверхности. Колбочки и палочки. Природа снабдила сетчатку каждого человеческого глаза 132 млн клеток, из них 7 млн колбочек отвечают за цвета и около 125 млн палочек улавливают яркость света. В палочках содержится зрительный пурпур – особый белок. Под действием света он разлагается, образуя ретинин – производное витамина А, В темноте же восстанавливается. Вот почему тем, кто заботится о свеем зрении, необходимо грызть побольше свежей моркови, богатой витамином А, и не забывать давать глазам отдых. Если в пище не хватает витамина А, развивается «куриная слепота», когда человек в сумерках не видит. Существует 7 видов колбочек, каждый из которых настроен на свой цвет. А всего человек различает до 10 млн цветов и оттенков. Цветовое зрение по-разному выражено у разных представителей рас. Более половины европеоидов, например, обладают повышенной чувствительностью к красному и поэтому видят гораздо больше его оттенков (от пунцового до розового), чем представители других рас. Новорожденные яснее видят зелёные и жёлтые предметы. У курильщиков восприимчивость цветов снижается, особенно плохо они различают голубой цвет. Если колбочки какого-либо вида оказываются с дефектом, возникает дальтонизм – расстройство, названное по фамилии английского физика и химика Джона Дальтона (1766-1844), впервые исследовавшего это явление. Дальтонизмом страдают 8% мужчин и 0.5% женщин. Одни не воспринимают красный цвет, другие – зелёный, третьи – фиолетовый. Редко, но встречаются и такие люди, для которых мир окрашен во все оттенки серого. Колбочки «не видят» в темноте, за них это делают палочки – поэтому в сумраке все предметы кажутся нам серыми. Впрочем, постепенно глаза привыкают, и окружающее обретает очертания. Дело в том, что чувствительность палочек возрастает в 200-400 тысяч раз! Вот почему, входя после начала фильма в тёмный кинозал, запоздавшие посетители сначала спотыкаются о стулья, а через какие-нибудь 10 минут уже могут разглядеть, кто так громко шуршит обёрткой от шоколада, за несколько рядов. Больше всего колбочек и палочек в той части сетчатки, где изображение наиболее чёткое,- напротив зрачка. Это место называется жёлтым пятном, а его середина – центральной ямкой; здесь острота зрения наивысшая. Правда, даже у самого зоркого охотника- сибиряка оно в 500 раз слабее, чем у совы, которая в полной темноте различает свою добычу на расстоянии 2 м. Ещё острее зрение у сокола, засекающего голубя за 8 м. Каждая палочка и колбочка соединены с несколькими передающими клетками первого порядка, а каждая из этих клеточек – с несколькими передающими клетками второго порядка. Так природа дублирует работу деталей сложнейшего механизма, исключая риск. Из передающих клеток выходят нервные волоконца, которые в каждом глазу собираются в единый зрительный нерв. Место входу его на сетчатке глаза соответствует слепое пятно. Оно располагается чуть ближе к носу от центральной ямки. В слепом пятне нет палочек и колбочек, поэтому падающий туда свет остаётся невидимым. Но головной мозг достраивает изображение, восполняя пробел информацией, получаемой от соседних отделов сетчатки и от другого глаза. Кроме того, при рассмотрении чего-либо глазное яблоко совершает мелкие быстрые движения (до 120 в минуту), как бы «ощупывая» предмет; при этом на слепое пятно всякий раз проецируется изображение разных частей объекта. Пара зрительных нервов проникает в черепную коробку через специальные отверстия и там перекрещивается, причём внутренние части каждого нерва обмениваются волокнами, а наружные – нет. После пересечения зрительные нервы опять расходятся, и получается, что информация от внутренних половин сетчатки переходит на противоположную сторону. В результате всё, что мы видели справа, оказывается в левом зрительном тракте (зрительный нерв после пересечения), а то, что мы видели слева,- в правом. Зрительные тракты заканчиваются в промежуточных подкорковых ядрах, где поступившая информация проходит первичную обработку. Нервные волокна, несущие импульсы от глаз, поднимаются дальше - к зонам «высшего зрения» в затылочных долях обоих полушарий головного мозга. Таким образом, левое полушарие видит правую половину мира, правое – левую. Зона коры, принимающая сигналы от центральной ямки, в 35 раз обширнее, чем корковые зоны, отвечающие за такие же по размеру периферические участки сетчатки. Это доказывает, что информация, идущая из точки наилучшего зрения, несомненно, самая важная. Фотохимические процессы в принципе одинаковы у всех животных, как у беспозвоночных, так и у позвоночных. В палочках у человека содержится пигмент родопсин, а в колбочках - иодопсин. Родопсин представляет сложную молекулу, состоящую из липопротеина и ретиналя - альдегидной формы витамина А. При действии света происходит цикл фотохимических реакций, ведущих к расщеплению родопсина. Вслед за фотохимическими процессами происходят биоэлектрические изменения рецепторного потенциала, и далее возбуждение через биполярные нервные клетки переходит к ганглионарным клеткам, и по зрительному нерву достигает центральной нервной системы. В темноте происходит ресинтез родопсина. Процесс обновления наружных сегментов палочек осуществляется постепенно. Например, у некоторых обезьян - макак и резусов - каждая палочка обновляется за 9-12 дней. Эту функцию обновления, а также хранения витамина А и его производных выполняют пигментные клетки. Глаз предохраняет себя от избыточной освещенности путем изменения величины зрачка. Помимо этого сама сетчатка способна компенсировать увеличение яркости: существуют колбочки и палочки, функционирующие в разных диапазонах яркости, происходит перестройка рецептивных областей. Если на сетчатку попадает мало света, то синтез родопсина интенсифицируется, и концентрация родопсина увеличивается. Это фотохимическая основа темновой адаптации глаза. Одновременно зрение переходит на палочковую систему с помощью горизонтальных клеток и рецептивные поля этих нейронов увеличиваются. Также размер зрачка увеличивается. Защита глаза от повреждений. От повреждений наши глаза ограждены целым набором защитных средств. Они надёжно упрятаны в костяные глазницы, выложенные мягкой жировой тканью. При падении или ударе будет скорее повреждена глазница, нежели сам глаз. Спереди, в том числе под веками, глаз покрыт сплошной прозрачной оболочкой, или конъюнктивой, которая защищает и омывает слезной жидкостью его поверхность. Слёзы вырабатываются особыми железами, расположенными в наружных уголках глаз, а их избыток отводится через внутренние уголки. Внутренняя оболочка век помогает очищать глаз при моргании. Мы смыкаем веки, когда хотим защитить глаз от яркого света или пылинок, царапающих роговицу. Ресницы тоже в какой-то мере помогают защитить глаза от витающей в воздухе пыли. Даже у бровей есть своё назначение. Они отводят от глаз стекающие со лба капли пота. Несовершенство оптической системы глаза. Теория вопроса. В качестве оптической системы глаз не является совершенным. Объясняется это несколькими причинами. Одна из них заключается в том, что поверхность роговицы несимметрична относительно оптической оси глаза. Кривизна роговицы в верхних и нижних ее частях несколько больше, чем в боковых - левой и правой. Это уменьшает четкость изображения на сетчатке. Второе явление получило название сферической аберрации. Дело в том, что фокусное расстояние для лучей, которые проходят через оптическую ось, и лучей, проходящих через периферические части хрусталика, различается. Это обуславливает появление на сетчатке размытого изображения. Частичной компенсацией этого явления может быть отсекание периферических лучей, падающих на хрусталик. В этом случае четкость изображения увеличивается. Это и происходит при сужении зрачка. Третья причина несовершенств оптической системы глаза вызвана следующим. Простые линзы преломляют свет разной длины волн неодинаково. Свет с более короткой длиной волны в пределах видимой части спектра преломляется больше, чем с более длинной. Это явление было названо хроматической аберрацией. Следующий дефект зрения связан с нарушением процессов аккомодации. Под аккомодацией понимается приспособление глаза к видению равноудаленных предметов. Механизм аккомодации заключается в следующем. Изменение кривизны хрусталика вызывается сокращением ресничных мышц, которые изменяют выпуклость хрусталика. Хрусталик находится в капсуле, которая прикреплена к связкам, в свою очередь, связанным с ресничным телом. Связки всегда натянуты, и их натяжение передается капсуле, сжимающей и уплотняющей хрусталик. В ресничном теле находятся гладкие мышечные волокна. При их сокращении тяга связок ослабляется, а значит, уменьшается давление на хрусталик, который вследствие своей эластичности принимает более выпуклую форму. Сокращение мышц регулируется парасимпатической и симпатической частями вегетативной нервной системы. Помимо перечисленных выше дефектов оптической системы глаза могут происходить изменения внутреннего состава хрусталика и стекловидного тела, ведущие к их помутнению. Поэтому при преломлении света наблюдается его диффузное рассеивание. При рассмотрении белого фона поверхности человек видит мелькающие кружочки, точки и т. Близорукость и дальнозоркость. Нарушение преломления лучей выступает в двух формах - близорукости (миопии) и дальнозоркости (гиперметропии). Б лизорукость или миопия– наиболее частый дефект зрения, при котором световые лучи, отраженные от удаленных предметов и попадающие в глаз, фокусируются не на сетчатке, а перед ней. Острота зрения вдаль низкая и напрямую зависит от степени миопии. Ход световых лучей в глазу (миопия) Различают рефракционную и осевую близорукость. Для первой характерно нормальный размер оптической оси (в пределах 24 мм у взрослого человека) и слишком сильная преломляющая сила роговицы и/или хрусталика. Чаще встречается осевая близорукость: глазное яблоко вытянуто в длину (более 24 мм) при нормальной преломляющей силе глаза. Близорукость разделяют на врожденную и приобретенную, а также стационарную (непрогрессирующую) и прогрессирующую. Учитывая высокую распространенность близорукости, вероятность ее возникновения в любом возрасте, а также возможность прогрессирования и появления осложнений (в частности, дистрофических изменений на глазном дне, разрывов и отслоения сетчатки, помутнений стекловидного тела и т.п.), влекущих за собой снижение зрения вплоть до слепоты, каждый должен внимательно и бережно относится к своему здоровью. При этом важно понимать причины развития и признаки возникновения близорукости, что поможет своевременно обратиться к врачу, получить необходимую коррекцию и/или лечение. ^ Основными причинами возникновения близорукости являются: م зрительная работа на близком расстоянии при ослабленной аккомодационной способности глаза, م ослабление прочностных свойств внешней оболочки глаза (склеры), م наследственная предрасположенность: если у родителей или ближайших родственников есть миопия, то велика вероятность, что и у ребенка будут проблемы со зрением. Известно отрицательное влияние нарушений гигиены зрения (плохая освещенность рабочего места, неправильная посадка детей во время занятий и игр и т.п.), наличие общих хронических заболеваний, в частности опорно-двигательного аппарата, органов дыхания и пищеварения, эндокринной системы (например, ожирение). Первые признаки развития близорукости могут выявляться самим пациентом и проявляются снижением или нечеткостью зрения вдаль (периодически или постоянно), усталостью глаз, особенно при длительной работе вблизи (чтение, занятие на компьютере и т.п.). Обнаружить развитие миопии у детей можно при наблюдении за ними во время игры: они начинают близко подносить игрушки к глазам, низко наклонятся при рисовании, щуриться при рассматривании далеко расположенных предметов. Но определить степень и выраженность миопии может только специалист – врач-офтальмолог. При этом важна как своевременная диагностика, так и динамическое наблюдение за ребенком и адекватная профилактика и лечение миопии. ^ Интересный факт. При миопии на сетчатку падают круги светорассеяния, которые прямо пропорциональны диаметру зрачка. Поэтому при близорукости можно улучшить остроту зрения, рассматривая удаленные предметы через узкое отверстие (диафрагму), прищуриваясь или применяя «дырчатые» очки. Следовательно, лечебного эффекта такие очки оказывать не могут. Д альнозоркость или гиперметропия– рефракционное нарушение, при котором световые лучи фокусируются за сетчаткой. Развитие данного вида аметропии связано либо со слабой преломляющей силой роговицы и/или хрусталика, либо с короткой переднезадней осью глаза. Ход световых лучей в глазу (гиперметропия) ^ Первые признаки гиперметропии (симптомы декомпенсации):- нечеткое или непостоянное зрение, особенно вблизи,- быстрое утомление глаз, чаще при чтении или работе на компьютере,- приходящее или постоянное сходящееся косоглазие,- хронические воспалительные заболевания придаточного аппарата (конъюнктивит, блефарит, ячмень, халязион, и т.п.),- головные боли, тошнота. Необходимо отметить, что дальнозоркость слабой степени является возрастной нормой для детей дошкольного возраста. Но только врач может установить это соответствие. При неадекватной или запоздалой диагностике, коррекции и лечении высока вероятность развития амблиопии – снижения зрения от «бездеятельности», то есть никакие очки не повышают остроту зрения до нормальных значений. Поэтому уже с первых месяцев жизни ребенок должен наблюдаться у офтальмолога. ^ Интересный факт. Дальнозоркость слабой степени может компенсироваться за счет напряжения аккомодационного аппарата глаза (в частности, цилиарной мышцы), и тогда человек долгое время не замечает проблем со зрением (скрытая дальнозоркость). Пресбиопия (presbys – старый, opsis - зрение) или «возрастная» дальнозоркость - постепенное, естественное, обусловленное возрастом, необратимое снижение аккомодационной способности глаза, при котором невозможно выполнение зрительной работы на близком расстоянии без коррекции. Первые признаки пресбиопии:- расплывчатое, нечеткое зрение вблизи, - быстрая утомляемость глаз при чтении, - зрительный дискомфорт при рассмотрении близко расположенных предметов и т.п. Данные симптомы обычно появляются в 40-45 лет и в последующем усугубляются, если не назначить правильную коррекцию зрения. В связи с тем, что пресбиопия имеет прогрессирующий характер, то изменение коррекции каждые 5-10 лет – нормальное явление. Существуют факторы риска, способствующие более раннему развитию пресбиопии, основными из которых являются: гиперметропия (дальнозоркость), большие зрительные потребности для близи (например, профессиональная деятельность связана с продолжительной и напряженной зрительной работой на близком расстоянии – граверы, микроскописты, программисты, т.д.). Астигматизм – рефракционное нарушение, при котором во взаимно перпендикулярных меридианах (осях) глаза наблюдается различная степень или вид рефракции. Если эта разница находится в пределах 0,75-1,0 дптр, то чаще всего она не требует коррекции, так как не влияет на остроту зрения, и называется физиологическим астигматизмом. Причины изменения сферичности оптических сред глаза, главным образом роговицы и хрусталика, которые ведут к возникновению астигматизма, делятся на: - врожденные,- приобретенные (заболевания (например, кератоконус или катаракта), травмы и хирургические вмешательства на роговице и/или хрусталике).
0 Comments
Leave a Reply. |
AuthorWrite something about yourself. No need to be fancy, just an overview. ArchivesCategories |