Оптикалық көз құралының материалы
Mata Көздер – адамдарға тән оптикалық құрылғы. Көздер сізге физика туралы мақалаларды оқуға 😀 немесе әдемі немесе келбетті жігіттің бетіне қарауға мүмкіндік береді 🙂 Егер көздеріңіз дұрыс жұмыс істемесе ше? Сіз бұл сұрақтың жауабын білесіз. Сондықтан, егер сізде әлі де сау көздер болса және анық көре алсаңыз, риза болыңыз. Соқыр адам, әрине, көре алмайды және тек біз өмір сүріп жатқан әлемнің жағдайын елестете алады.
Дені сау, жақсы жұмыс істейтін көзге ие болу - әркімнің үміті. Дегенмен, шындық кейде күткеннен төмен болады. Кейбір адамдар көздің дисфункциясын бастан кешіреді, бұл олардың анық көре алмауына әкеледі. Ғылымдағы, әсіресе физикадағы жетістіктер көзілдірік пен контактілі линзалар сияқты көрнекі құралдарды жасауға мүмкіндік берді.
Бұл мақалада көздің адамдар көре алатындай етіп қалай жұмыс істейтіні қарастырылады. Бұл мақалада көздің қалай жұмыс істейтіні туралы түсініктеме тақырыпқа қатысты. геометриялық оптика оған жарықтың сынуы, фокустау және көз арқылы заттардың кескіндерін қалыптастыру кіреді. Көздің және оның қалай жұмыс істейтінінің өте егжей-тегжейлі түсіндірмесі бұл мақаланың аясынан тыс. Көздің дисфункциясы, оның қалай жұмыс істейтіні көзілдірік линзалары Dan контактілі линзалар келесі мақалада түсіндіріледі.
Көздің бөліктері
Роговица немесе көз қабығы көздің алдыңғы жағын жабатын қатты, мөлдір қабықша. Көзге енетін жарық сәулелері көбінесе қасаң қабықпен сынады.
Оқушы немесе көз алмасы Қарашық - адам көзінің қара бөлігі. Қарашық қара түсті, сондықтан жарықтың барлығын дерлік сіңіреді және кері шағылыстырмайды дерлік. Қарашық - жарық көзге өтетін тесік. Қарашық неғұрлым үлкен болса, көзге соғұрлым көп жарық түседі, ал керісінше, қарашық неғұрлым кіші болса, көзге соғұрлым аз жарық түседі.
Iris немесе ирис Нұрлы қабық қарашықтың өлшемін басқарады. Көз айналасындағы орта өте жарық болған кезде, нұрлы қабық қарашықтың тарылуын тудырады, ал қоршаған орта күңгірт болған кезде, нұрлы қабық қарашықтың үлкейуін тудырады, бұл көзге көбірек жарықтың түсуіне мүмкіндік береді. Егер сіз мысықтың қарашықтарының күндізгі және түнгі айырмашылығын байқаған болсаңыз, нұрлы қабықтың қызметін оңай түсінесіз.
Кірпікті бұлшықет көз линзасының қисықтығын өзгерту функциясын атқарады. Көз линзасының қисықтығындағы өзгерістер көз линзасының фокустық қашықтығына әсер етеді. Егер көз өте алыс қашықтықта тұрған затты бақыласа, кірпікшелі бұлшықет босаңсыйды, сондықтан линзаның қисықтығының радиусы артады және линзаның фокустық қашықтығы артады. Егер көз жақын қашықтықта тұрған затты бақыласа, кірпікшелі бұлшықет жиырылады, сондықтан линзаның қисықтығының радиусы азаяды және линзаның фокустық қашықтығы азаяды. Сонымен, жанама түрде, кірпікшелі бұлшықеттің қызметі көз линзасының фокустық қашықтығын басқару болып табылады, сонда көз заттың кескінін дұрыс фокустай алады. Көз линзасының фокустық қашықтығындағы өзгерістер деп аталады көздің орналасуы.
Көз линзасы оның ішінде конвергентті линза немесе дөңес линза немесе оң линзаКөзге енетін жарықтың сынуы негізінен қасаң қабықта жүрсе де, линза жарық сәулелерін сындырып, фокустайды, осылайша заттың бейнесі тор қабықта дәл пайда болады. Заттардың анық көрінуі үшін кескін тор қабықта пайда болуы керек. Тор қабық жарық толқындарын электрлік сигналдарға айналдырады, содан кейін олар көру жүйкесі арқылы миға беріледі.
Максималды және минималды тұру
Көзге арналған орын көз линзасының фокустық қашықтығын (f) көз көретін заттың қашықтығына реттеу, осылайша заттың кескіні тор қабыққа фокусталады. Көз линзасының фокустық қашықтығы - линза мен линзаның фокустық нүктесі (F) арасындағы қашықтық. Линзаның қисықтық радиусының өзгеруі линзаның қисықтық радиусының өзгеруіне әкеледі, сондықтан суретте көрсетілгендей, линзаның фокустық қашықтығы өзгереді.
Егер көз бір затты байқаса алыс нүкте, кірпікшелі бұлшықет босаңсыйды (босаңсыйды), бұл көздің линзасының жазық болуына әкеледі, нәтижесінде қисықтық радиусы мен линзаның фокустық қашықтығы артады. Алыс нүкте - көз фокустай алатын ең алыс қашықтық, мұнда көздің қалыпты алыс нүктесі шексіздікке тең. Көз линзаның фокустық қашықтығын алыс нүктедегі немесе шексіздіктегі заттарға фокустау үшін реттегенде, көз ең аз тұру орны.
Екінші жағынан, көз жақын қашықтықтан нысанды бақылаған кезде, кірпікшелі бұлшықет ширығып (жиырылып), көз линзасының қисықтығы артады, нәтижесінде линзаның қисықтық радиусы мен фокустық қашықтығы артады. Көзге ең жақын орналасқан және көз әлі де фокустай алатын нысанның қашықтығы деп аталады. жақын нүктеОрташа адамның дене бітімі шамамен 25 см. Көз жақын нүктеде (25 см) орналасқан затқа фокусталған кезде, көз максималды түрде бейімделеді.
Объектінің көлеңкесінің қалыптасуы
Өте алыс нысан қашықтығы
Егер заттың қашықтығы шексіз болса, көз линзасы жалпақ болады, сондықтан линзаның фокустық қашықтығы артады, мұндағы фокустық қашықтық (f) кескін қашықтығына (s') тең болуы керек. Кескін қашықтығы - линза мен көздің сынған жарық сәулелері қиылысатын нүкте арасындағы қашықтық. Жарық сәулелері қиылысатын нүкте торлы қабықпен сәйкес келеді. Демек, көз шексіз қашықтықта затты бақылаған кезде, көз линзасының қисықтығы линзаның фокустық қашықтығы (f) көз линзасы мен торлы қабық арасындағы қашықтыққа тең болғанша жалпақ болады деген қорытынды жасауға болады. Жарық сәулелері торлы қабықта қиылысуы керек, сонда жарық торлы қабықтағы жүйке жасушалары арқылы электрлік сигналдарға айналады, содан кейін көру жүйкесі арқылы миға беріледі.
Төменде объектінің қашықтығы (с) өте алыс болғанда немесе объект шексіз алыс деп есептелсе, линзаның фокустық қашықтығы (f) кескін қашықтығымен (с') бірдей болуы керек екендігінің математикалық дәлелі келтірілген. Фокустық қашықтығы (f), объектінің қашықтығы (с) және кескін қашықтығы (с') арасындағы байланыс келесі теңдеу арқылы өрнектеледі.
1/f = 1/с + 1/с' —– 1-теңдеу
Окуляр - конвергентті линза, сондықтан фокустық қашықтық (f) оң мәнге ие. Нысанға дейінгі қашықтық(лар) шексіз, сондықтан 1-теңдеудегі нысанға дейінгі қашықтық(лар)ды шексіздік белгісімен ауыстырыңыз.
1/f = 1/~ + 1/с'
1/f = 0 + 1/с'
1/f = 1/с'
s' = f —– 2-теңдеу
2-теңдеу жинайтын линзада немесе дөңес линзада, егер объектінің қашықтығы шексіз болса, онда фокустық қашықтық (f) кескін қашықтығына (s') тең екенін көрсетеді.
Өте жақын нысан қашықтығы
Егер зат көзге жақын болса ше? Ойыс линза виртуалды және нақты кескіндерді жасай алады. Нақты кескін дөңес линза арқылы объектінің қашықтығы (с) линзаның фокустық қашықтығынан (f) үлкен болған кезде алынады. Бұл тақырыпта талқыланды дөңес линза кескіні.
Бұрын қалыпты көздің дұрыс фокустай алатын ең жақын нысаны 25 см екені түсіндірілген болатын. Сондықтан фокустық қашықтық 25 см-ден аз болуы керек. Ол 25 см болуы да мүмкін емес, себебі егер олай болса, кескін шексіз болар еді, бұл қарашықтың кішкентай өлшемін ескере отырып, ақылға қонымсыз.
Көз линзасының фокустық қашықтығын (f) бағалау үшін есептеу:
1/f = 1/с + 1/с' —– 1-теңдеу
Қалыпты көздің жақын нүктесі 25 см, сондықтан ең жақын зат арақашықтығы (с) 25 см. Қасаң қабық пен көз арасындағы қашықтық шамамен 2,5 см. Жарық сәулесі тор қабыққа түссе, кескін анық көрінеді, сондықтан қасаң қабық пен линза арасындағы қашықтық кескін арақашықтығы (с) ретінде қарастырылады.
1/f = 1/с + 1/с'
1/f = 1/ 25 + 1/ 2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 25/11
f = 2,27 см
Кескін қашықтығы (s') мен фокустық қашықтық (f) арасындағы айырмашылық 2,5 см – 2,27 см = 0,23 см. Жоғарыдағы есептеу нәтижелеріне сүйене отырып, фокустық қашықтық (f) кескін қашықтығынан (s') кіші деген қорытынды жасауға болады. Көздің фокустық нүктесі кескін нүктесінен немесе тор қабықтан солға қарай 0,23 см орналасқан.
Көздің линзасы конвергентті, сондықтан тор қабықта пайда болған кескін, шынайы болса да, кері бұрылады. Тор қабықтағы кескін кері бұрылғанымен, ми жүйкелері оны тік көрсетеді. Мұны қалай түсіндіруге болады? 🙂
Оптикалық көз құралдары туралы мысал сұрақтар
1. EBTANAS-SMP-01-15
Миопиялық көз ақауларындағы кескіннің қалыптасуының сипаттамасы...
Талқылау
Алыстан көргіштік немесе миопия көздің оптикалық бұзылуы, онда көз алыстағы заттарды анық көре алмайды.
Жақыннан көрмеудің себебі - қасаң қабық-линза жүйесінің қисық болуы (көз алмасының көлденең бөлігі тым ұзын), сондықтан қасаң қабық-линза жүйесінің фокустық қашықтығы азаяды, бұл алыс нүктелерден келетін жарық сәулелерінің тор қабықтың алдына шоғырлануына әкеледі. Шексіз жарық сәулелері тор қабыққа шоғырланбайды, сондықтан тор қабықтағы жүйке жасушалары жарық толқындарын миға берілетін электр сигналдарына айналдыра алмайды.
Дұрыс жауап - B.
2. EBTANAS-SMP-02-15
Миопиясы бар адамдарда көлеңкелердің пайда болуы дұрыс суретте көрсетілген...
Талқылау
Алыстан көргіштік немесе миопия көздің оптикалық бұзылуы, онда көз алыстағы заттарды анық көре алмайды.
Жақыннан көрмеудің себебі - қасаң қабық-линза жүйесінің қисық болуы (көз алмасының көлденең бөлігі тым ұзын), сондықтан қасаң қабық-линза жүйесінің фокустық қашықтығы азаяды, бұл алыс нүктелерден келетін жарық сәулелерінің тор қабықтың алдына шоғырлануына әкеледі. Шексіз жарық сәулелері тор қабыққа шоғырланбайды, сондықтан тор қабықтағы жүйке жасушалары жарық толқындарын миға берілетін электр сигналдарына айналдыра алмайды.
Дұрыс жауап - C.
