Nyenzo ya kifaa cha macho
Jicho ni kifaa cha macho kilicho ndani ya binadamu. Kinakuruhusu kusoma makala ya fizikia ๐ au kutazama uso wa mpenzi mrembo au mtanashati ๐ Vipi ikiwa macho yako hayafanyi kazi vizuri? Hakika unajua jibu la swali hili. Kwa hivyo, shukuru ikiwa bado una macho yenye afya na unaweza kuona vizuri. Kipofu hakika hawezi kuona na anaweza tu kufikiria hali ya ulimwengu tunaoishi leo.
Kuwa na macho yenye afya na yanayofanya kazi vizuri ni tumaini la kila mtu. Hata hivyo, ukweli wakati mwingine hushindwa kufikia matarajio. Baadhi ya watu hukusudiwa kupata matatizo ya macho, na kuwazuia kuona vizuri. Maendeleo katika sayansi, hasa fizikia, yamewezesha kuunda vifaa vya kuona kama vile miwani na lenzi za macho.
Makala hii inachunguza jinsi jicho linavyofanya kazi, na kuwawezesha wanadamu kuona. Maelezo ya jinsi jicho linavyofanya kazi katika makala hii yanahusiana na mada ya macho ya kijiometri , ambayo ni pamoja na kuakisi mwanga, kuzingatia, na uundaji wa picha za vitu na jicho. Maelezo ya kina ya jicho na jinsi linavyofanya kazi ni zaidi ya upeo wa makala haya. Utendaji kazi mbaya wa macho, jinsi miwani na lenzi za mawasiliano zinavyofanya kazi, yanaelezwa katika makala zinazofuata.
Sehemu za Jicho
Konea atau utando wa jicho ni utando mgumu na unaopenyeza mwanga unaofunika sehemu ya mbele ya jicho. Miale ya mwanga inayoingia kwenye jicho hurejeshwa kwa kiwango kikubwa na konea.
Mwanafunzi atau mboni za macho Mbegu ni sehemu nyeusi ya jicho la mwanadamu. Mbegu ni nyeusi, kwa hivyo hunyonya karibu mwanga wote na haiakisi nyuma hata moja. Mbegu ni uwazi ambao mwanga hupitia ndani ya jicho. Kadiri mboni inavyokuwa kubwa, ndivyo mwanga unavyoingia zaidi kwenye jicho, na kinyume chake, kadiri mboni inavyokuwa ndogo, ndivyo mwanga unavyopungua kuingia kwenye jicho.
Iris atau iris Iris hudhibiti ukubwa wa mboni. Mazingira yanayozunguka jicho yanapokuwa angavu sana, iris humzuia mboni, na mazingira yanapokuwa hafifu, iris huongeza mboni, na kuruhusu mwanga zaidi kuingia kwenye jicho. Kama umewahi kuona tofauti kati ya mboni za paka wakati wa mchana na usiku, utaelewa kwa urahisi kazi ya iris.
Misuli ya siliari hufanya kazi ya kubadilisha mkunjo wa lenzi ya jicho. Mabadiliko katika mkunjo wa lenzi ya jicho huathiri urefu wa lenzi ya jicho. Ikiwa jicho litaangalia kitu kwa umbali mrefu sana, misuli ya siliari itapumzika ili radius ya mkunjo wa lenzi iongezeke na urefu wa lenzi uongezeke. Ikiwa jicho litaangalia kitu kwa umbali wa karibu, misuli ya siliari hujikunja ili radius ya mkunjo wa lenzi ipungue na urefu wa lenzi upungue. Kwa hivyo, kazi ya misuli ya siliari ni kudhibiti urefu wa lenzi ya jicho ili jicho liweze kuzingatia picha ya kitu vizuri. Mabadiliko katika urefu wa lenzi ya jicho huitwa malazi ya macho.
Lenzi ya jicho ni lenzi inayokutana, pia inajulikana kama lenzi yenye mbonyeo, au lenzi chanya . Ingawa mwanga mwingi unaoingia kwenye jicho hujipinda kwenye konea, lenzi pia hujipinda na kulenga miale ya mwanga ili picha ya kitu iundwe haswa kwenye retina. Picha lazima iundwe kwenye retina ili vitu vionekane wazi. Retina hubadilisha mawimbi ya mwanga kuwa ishara za umeme ambazo hupitishwa kupitia neva ya macho hadi kwenye ubongo.
Malazi ya Juu na ya Chini Zaidi
Malazi ya macho ni marekebisho ya urefu wa kitovu (f) cha lenzi ya jicho kwa umbali wa kitu kinachoonekana na jicho, ili picha ya kitu iweze kulenga retina. Urefu wa kitovu cha lenzi ya jicho ni umbali kati ya lenzi na sehemu ya kitovu cha lenzi (F). Mabadiliko katika mkunjo wa lenzi husababisha radius ya mkunjo wa lenzi kubadilika na kwa hivyo urefu wa kitovu cha lenzi hubadilika, kama inavyoonyeshwa kwenye picha.
Ikiwa jicho linaona kitu kwenye sehemu ya mbali, misuli ya siliari hulegea (hulegea) na kusababisha lenzi ya jicho kuwa tambarare ili radius ya mkunjo na urefu wa lenzi uongezeke. Sehemu ya mbali ni umbali wa mbali zaidi ambao jicho linaweza kuzingatia, ambapo sehemu ya kawaida ya mbali ya jicho ni isiyo na kikomo. Jicho linaporekebisha urefu wa lenzi ili kuzingatia vitu vilivyo mbali au vitu visivyo na kikomo, jicho malazi ya chini kabisa.
Kwa upande mwingine, jicho linapoona kitu kikiwa karibu, misuli ya siliari hujikunja (hupunguza) na kusababisha lenzi ya jicho kupindika zaidi ili radius ya kupindika na urefu wa fokasi wa lenzi iongezeke. Umbali wa kitu kilicho karibu zaidi na jicho ambacho jicho bado linaweza kuzingatia unaitwa karibu na sehemuMwanadamu wa kawaida ana ncha ya karibu sentimita 25. Jicho linapolenga kitu kilicho karibu (sentimita 25), jicho hutoshea kwa kiwango cha juu zaidi.
Uundaji wa Kivuli cha Kitu
Umbali wa Mbali Sana wa Kitu
Ikiwa umbali wa kitu hauna kikomo, lenzi ya jicho inakuwa tambarare ili urefu wa lenzi uongezeke, ambapo urefu wa lenzi (f) lazima uwe sawa na umbali wa picha (s'). Umbali wa picha ni umbali kati ya lenzi na sehemu ambapo mihimili ya mwanga iliyogeuzwa ya jicho inakutana. Sehemu ambapo mihimili ya mwanga inakutana sanjari na retina. Kwa hivyo inaweza kuhitimishwa kwamba jicho linapoona kitu kwa umbali usio na kikomo, mkunjo wa lenzi ya jicho unakuwa tambarare hadi urefu wa lenzi (f) uwe sawa na umbali kati ya lenzi ya jicho na retina. Mihimili ya mwanga lazima ikutane kwenye retina ili mwanga uweze kubadilishwa kuwa ishara za umeme na seli za neva kwenye retina na kisha kupitishwa hadi kwenye ubongo na neva ya macho.
Ufuatao ni uthibitisho wa kihisabati wa kwa nini wakati umbali wa kitu (s) uko mbali sana au ikiwa kitu kinadhaniwa kuwa mbali sana, urefu wa lenzi (f) lazima uwe sawa na umbali wa picha (s'). Uhusiano kati ya urefu wa lenzi (f), umbali wa kitu (s) na umbali wa picha (s') unaonyeshwa kupitia mlinganyo ufuatao.
1/f = 1/s + 1/s' โโ Mlinganyo 1
Kipande cha jicho ni lenzi inayoungana, kwa hivyo urefu wa kielekezi (f) ni chanya. Umbali wa kitu (s) hauna kikomo, kwa hivyo badilisha umbali (s) wa kitu katika mlinganyo wa 1 na ishara ya kutokuwa na kikomo.
1/f = 1/~ + 1/s'
1/f = 0 + 1/s'
1/f = 1/s'
s' = f โโ Mlinganyo 2
Mlinganyo wa 2 unaonyesha kwamba katika lenzi inayoungana au lenzi yenye mbonyeo, ikiwa umbali wa kitu hauna kikomo basi urefu wa kielekezi (f) ni sawa na umbali wa picha (s').
Umbali wa Kitu Kilicho Karibu Sana
Vipi kama kitu kiko karibu na jicho? Lenzi yenye mkunjo inaweza kuunda picha pepe na halisi. Picha halisi huzalishwa na lenzi yenye mkunjo wakati umbali wa kitu ni mkubwa kuliko urefu wa lenzi (f). Hili limejadiliwa katika mada hii. picha ya lenzi yenye mbonyeo.
Ilielezwa hapo awali kwamba kitu kilicho karibu zaidi ambacho jicho la kawaida linaweza kuzingatia ipasavyo ni sentimita 25. Kwa hivyo, urefu wa kitovu lazima uwe chini ya sentimita 25. Pia hauwezi kuwa sentimita 25 kwa sababu kama ingekuwa hivyo, picha ingekuwa katika hali ya kutokuwa na kikomo, jambo ambalo halina mantiki kutokana na ukubwa mdogo wa mboni.
Hesabu ya kukadiria urefu wa fokasi (f) wa mfumo wa lenzi ya jicho:
1/f = 1/s + 1/s' โโ Mlinganyo 1
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida ni sentimita 25, kwa hivyo umbali wa kitu kilicho karibu zaidi ni sentimita 25. Umbali kati ya konea na jicho ni takriban sentimita 2,5. Picha inaonekana wazi ikiwa mwangaza utaanguka kwenye retina, kwa hivyo umbali kati ya konea na lenzi huzingatiwa kama umbali wa picha.
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/25 + 1/2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 25/11
f = sm 2,27
Tofauti kati ya umbali wa picha (s') na umbali wa fokasi (f) ni 2,5 cm - 2,27 cm = 0,23 cm. Kulingana na matokeo ya hesabu hapo juu, inaweza kuhitimishwa kuwa umbali wa fokasi (f) ni mdogo kuliko umbali wa picha (s'). Sehemu ya fokasi ya jicho ni 0,23 cm upande wa kushoto wa sehemu ya picha au retina.
Lenzi ya jicho imeunganishwa, kwa hivyo picha inayoundwa kwenye retina, ingawa ni halisi, imegeuzwa. Ingawa picha kwenye retina imegeuzwa, neva za ubongo huifanya iwe wima. Hii inaweza kuelezewaje? ๐
Mifano ya maswali kuhusu vifaa vya macho vya macho
1. EBTANAS-SMP-01-15
Maelezo ya uundaji wa picha katika kasoro za macho ya myopic ni...
Majadiliano
Uoni wa karibu au myopia ni ugonjwa wa macho wa jicho ambapo jicho haliwezi kuona vitu kwa mbali vizuri.
Sababu ya kutoona vizuri ni mfumo wa lenzi ya konea uliopinda zaidi (sehemu ya mlalo ya mboni ya jicho ni ndefu sana) ili urefu wa kitovu cha mfumo wa lenzi ya konea upunguzwe, na kusababisha miale ya mwanga kutoka sehemu za mbali kulenga mbele ya retina. Miale ya mwanga isiyo na kikomo haizingatii retina ili seli za neva kwenye retina zisiweze kubadilisha mawimbi ya mwanga kuwa ishara za umeme zinazopelekwa kwenye ubongo.
Jibu sahihi ni B.
2. EBTANAS-SMP-02-15
Uundaji wa vivuli kwa watu wenye myopia unaonyeshwa kwenye picha sahihi...
Majadiliano
Uoni wa karibu au myopia ni ugonjwa wa macho wa jicho ambapo jicho haliwezi kuona vitu kwa mbali vizuri.
Sababu ya kutoona vizuri ni mfumo wa lenzi ya konea uliopinda zaidi (sehemu ya mlalo ya mboni ya jicho ni ndefu sana) ili urefu wa kitovu cha mfumo wa lenzi ya konea upunguzwe, na kusababisha miale ya mwanga kutoka sehemu za mbali kulenga mbele ya retina. Miale ya mwanga isiyo na kikomo haizingatii retina ili seli za neva kwenye retina zisiweze kubadilisha mawimbi ya mwanga kuwa ishara za umeme zinazopelekwa kwenye ubongo.
Jibu sahihi ni C.
