Мақала Адам көзінің оптикалық құралдары
Көздің бөліктері
Қасаң қабық - көздің алдыңғы жағын жабатын мөлдір, қатты қабық. Қасаң қабық көзге енетін жарық сәулесін сындырады.
Қарашық - көздің қара бөлігі. Қарашық қара түсті, сондықтан жарықтың барлығын дерлік сіңіреді. Қарашық - жарық көзге өтетін тесік. Қарашықтың диаметрі неғұрлым үлкен болса, көзге соғұрлым көп жарық түседі, ал қарашықтың өлшемі неғұрлым кіші болса, көзге соғұрлым аз жарық түседі.
Нұрлы қабық қарашықтың өлшемін басқарады. Көз айналасындағы орта өте жарық болған кезде, нұрлы қабық қарашықтың өлшемін кішірейтеді. Керісінше, көз айналасындағы орта онша жарық болмаған кезде, нұрлы қабық қарашықтың өлшемін үлкейтеді, сондықтан көзге түсетін жарық мөлшері көп болады. Егер сіз күндізгі және түнгі мысық көзінің айырмашылығын байқасаңыз, онда нұрлы қабықтың қызметін оңай түсінуге болады.
Кірпікшелі бұлшықеттер көз линзасының қисықтығын өзгерту үшін қызмет етеді. Көз линзасындағы өзгерістер көз линзасының фокустық қашықтығына әсер етеді. Егер көз алыс қашықтықтағы заттарды бақыласа, кірпікшелі бұлшықеттер босаңсыйды, нәтижесінде линзаның қисықтық радиусы артады және линзаның фокустық қашықтығы артады.
Көз жақын қашықтықтағы заттарды бақылаған кезде, кірпікшелі бұлшықеттер жиырылып, линзаның қисықтық радиусы азаяды және линзаның фокустық қашықтығы азаяды. Демек, жанама түрде, кірпікшелі бұлшықеттердің қызметі көз линзасының фокустық қашықтығын басқару болып табылады, осылайша көз заттың кескінін дұрыс фокустай алады. Окулярдың фокустық қашықтығының өзгеруі көз аккомодациясы деп аталады.
Көз линзасы конвергентті линза немесе дөңес линза немесе оң линза болып табылады. Жарықтың сынуы қасаң қабықта көбірек болғанымен, көз линзасы да жарық сәулесін сындырып, фокустайды, осылайша кескін тор қабықта түзіледі. Нысандарды анық көру үшін кескін тор қабықта түзілуі керек. Тор қабық жарық толқындарын электрлік сигналдарға айналдыру қызметін атқарады, содан кейін олар көру жүйкесі арқылы миға өтеді.
Қалыпты көзбен қарағандағы орналасу
Көз аккомодациясы – көз линзасының фокустық қашықтығын (f) заттың көзден қашықтығына реттеу, осылайша кескін тор қабыққа фокусталады. Көз линзасының фокустық қашықтығы – көз линзасы мен линзаның фокустық нүктесі (F) арасындағы қашықтық. Көз аккомодацияланған кезде, көз линзасының қисықтығы өзгереді, бұл окулярдың қисықтығының радиусының өзгеруіне әкеледі, сондықтан көз линзасының фокустық қашықтығы да өзгереді.
Егер көз алыс нүктедегі затты бақыласа, кірпікшелі бұлшықет босаңсыйды, бұл көз бұршағының тегістелуіне әкеледі, нәтижесінде қисықтық радиусы мен линзаның фокустық қашықтығы артады. Алыс нүкте - көздің фокустай алатын ең алыс қашықтығы, мұнда қалыпты көздің алыс нүктесі шексіз. Кірпікшелі бұлшықеттер босаңсыған кезде, көз бұршағының фокустық қашықтығы ұзарып, алыс нүктедегі затқа фокустай алады, көздің аккомодациясы минималды болады.
Көз жақын қашықтықтағы заттарды бақылаған кезде кірпікшелі бұлшықеттер жиырылады, бұл көз бұршағының қисықтығын арттырады, нәтижесінде қисықтық радиусы мен линзаның фокустық қашықтығы азаяды. Көз әлі де фокустай алатын ең жақын көзге дейінгі заттың қашықтығы жақын нүкте деп аталады. Орташа адамда жақын нүкте 25 см болады. Кірпікшелі бұлшықеттер жиырылып, көз бұршағының фокустық қашықтығы қысқарғанда және жақын нүктедегі (25 см) затқа фокустай алғанда, көз максималды аккомодацияға ие болады.
Кескінді қалыптастыру
Алыс нүкте
Егер зат шексіз болса, көз линзасы линзаның фокустық қашықтығы (f) кескін қашықтығына (di) тең болғанша жалпақталып айналады. Кескін қашықтығы - линза мен жарық сәулесінің көзбен сынған нүктесі арасындағы қашықтық. Жарық сәулелерінің қиылысатын нүктесі торлы қабықпен сәйкес келеді. Демек, көз шексіз затты бақылаған кезде, көз линзасының қисықтығы линзаның фокустық қашықтығы (f) линза мен торлы қабық арасындағы қашықтыққа тең болғанша жалпақталып айналады деген қорытынды жасауға болады. Жарық сәулесі торлы қабықта электрлік сигналдарға айналуы үшін торлы қабықта қиылысуы керек.
Төменде объект шексіздікте болған кезде линзаның фокустық қашықтығының (f) кескін қашықтығына (di) тең болатынының математикалық дәлелі келтірілген. Фокустық қашықтығы (f), объектінің қашықтығы (do) және кескін қашықтығы (di) арасындағы байланыс келесі теңдеу арқылы өрнектеледі.
1/f = 1/do + 1/di —– 1-теңдеу
Көз линзасы - жинақталатын линза. Сондықтан фокустық қашықтық (f) оң мәнге ие. Нысанға дейінгі қашықтық (do) шексіз, сондықтан 1-теңдеудегі нысанға дейінгі қашықтықты (do) шексіздік белгісімен ауыстырыңыз.
1/f = 1/~ + 1/ди
1/f = 0 + 1/диум
1/f = 1/диум
di = f —– 2-теңдеу
2-теңдеу конвергентті линзаларда объект шексіздікте болса, фокустық қашықтық (f) кескін қашықтығына (di) тең екенін көрсетеді.
Жақын нүкте
Егер зат көзге жақын болса ше? Бұрын қалыпты көздің жақын нүктесі немесе қалыпты көз дұрыс фокустай алатын ең жақын заттың қашықтығы 25 см екені түсіндірілген болатын. Осылайша, көз линзасының фокустық қашықтығы (f) заттың қашықтығынан (do) 25 см аз болуы керек. Көз линзасының фокустық қашықтығы 25 см қашықтықтан аз болуы керек, сонда көз линзасы нақты кескінді жасайды. Көз линзасы - виртуалды кескінді де, нақты кескінді де жасай алатын дөңес линза. Нақты кескін фокустық қашықтығы (f) заттың қашықтығынан (do) кіші болған кезде дөңес линза арқылы жасалады. Бұл дөңес линзаның кескінді қалыптастыру тақырыбында талқыланды.
Көз линзасының фокустық қашықтығын (f) бағалаңыз:
Қалыпты көздің жақын нүктесі 25 см, сондықтан ең жақын зат(тар)дың қашықтығы 25 см. Қасаң қабық пен тор қабық арасындағы қашықтық шамамен 2.5 см. Егер жарық сәулесі тор қабыққа түссе, сондықтан қасаң қабық пен тор қабық арасындағы қашықтық кескін қашықтығы (ди) ретінде қарастырылса, кескін анық болады. Демек, кескін қашықтығы (дюйм) 2.5 см.
1/f = 1/do + 1/di
1/f = 1/ 25 + 1/ 2.5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 25/11
f = 2.27 см
Жоғарыда келтірілген есептеулердің нәтижелеріне сүйене отырып, фокустық қашықтық (f) кескін қашықтығынан (di) кіші деген қорытынды жасауға болады. Кескін қашықтығы (di) мен фокустық қашықтық (f) арасындағы айырмашылық 2.5 см – 2.27 см = 0.23 см. Қасаң қабық-көз линза жүйесінің фокустық нүктесі кескіннің немесе тор қабықтың сол жағында 0.23 см орналасқан.
Қасаң қабық-көз линзасы жүйесі дөңес линза болып табылады, сондықтан кескін нақты болса да, кері бұрылған күйде тор қабықта пайда болады. Тор қабықтағы кескін кері бұрылған болса да, ми жүйкесі оны тік бұрады.
