Об окружающем мире мы получаем благодаря зрению. Органом зрения человека является глаз - один из самых совершенных и вместе с тем простых оптических приборов. Как же устроен глаз? Почему некоторые люди плохо видят и как скорректировать их зрение? Как с особенностями человеческого глаза связано производство мультипликационных фильмов?
1. Знакомимся со строением глаза
Глаз человека имеет шарообразную форму (рис. 3.66). Диаметр глазного яблока около 2,5 см. Снаружи глаз покрыт плотной непрозрачной оболочкой - склерой. Передняя часть склеры переходит в прозрачную роговую оболочку - роговицу, которая действует как собирающая линза и обеспечивает 75 % способности глаза преломлять свет.
Рис. 3.66. Строение глаза
С внутренней стороны склера покрыта сосудистой оболочкой, состоящей из кровеносных сосудов , питающих глаз. В передней части глаза сосудистая оболочка переходит в радужную оболочку, которая неодинаково окрашена у разных людей. В радужной оболочке есть круглое отверстие - зрачок. Зрачок сужается в случае усиления интенсивности света и расширяется в случае ослабления.
Способность глаза приспосабливаться к различной яркости наблюдаемых предметов называют адаптацией.
За зрачком расположен хрусталик, который представляет собой двояковыпуклую линзу. Хрусталик благодаря скрепленным с ним мышцам может изменять свою кривизну, а следовательно, и оптическую силу.
Сосудистая оболочка с внутренней стороны глаза покрыта сетчаткой - разветвлениями светочувствительного нерва. Самая чувствительная часть сетчатки расположена прямо напротив зрачка и называется желтым пятном. Место, где зрительный нерв входит в глаз, невосприимчиво к свету , поэтому получило название слепого пятна. В получении изображения также принимает участие стекловидное тело - прозрачная студенистая масса, которая заполняет пространство между хрусталиком и сетчаткой. Свет, попадающий на поверхность глаза, преломляется в роговице, хрусталике и стекловидном теле. В результате на сетчатке получается действительное, перевернутое, уменьшенное изображение предмета (рис. 3.67).
Рис. 3.67. Изображение, которое получается на сетчатке глаза , - действительное, перевернутое, уменьшенное
Рис. 3.68. В спокойном состоянии фокус оптической системы здорового глаза расположен на сетчатке. В этом случае на сетчатке образуется четкое изображение удаленных предметов
2. Узнаем, почему человек видит как удаленные предметы, так и расположенные рядом
Если человек имеет хорошее зрение, он видит четкими как далеко, так и близко расположенные предметы. Это происходит потому, что в случае изменения расстояния до предмета хрусталик глаза изменяет свою кривизну.
- Способность хрусталика изменять свою кривизну в случае изменения расстояния до рассматриваемого предмета, называют аккомодацией.
Если человек смотрит на довольно удаленные предметы, в глаз попадают параллельные лучи - в этом случае глаз наиболее расслаблен. (Заметьте, что, задумавшись, человек смотрит как будто вдаль!) Чем ближе расположен предмет, тем сильнее напрягается глаз. Наименьшее расстояние, на котором глаз видит предмет, практически не напрягаясь, называют расстоянием наилучшего зрения. Для людей с нормальным зрением это расстояние равно приблизительно 25 см. Именно на таком расстоянии человек с хорошим зрением читает книгу.
3. Выясняем, что такое близорукость и дальнозоркость и какие есть способы их коррекции
Чтобы лучше разобраться, что происходит в оптической системе глаза в случае близорукости и дальнозоркости и как корректируются эти недостатки зрения, представим такую ситуацию. Три человека, один из которых имеет нормальное зрение, у второго - близорукость, а у третьего - дальнозоркость, смотрят на одни и те же предметы, расположенные довольно далеко,- например, на звезды. (В этом случае мы можем не принимать во внимание аккомодацию, ведь глаза у всех троих расслаблены.)
У человека с нормальным зрением фокус оптической системы глаза в спокойном (ненапряженном) состоянии расположен на сетчатке, т.е. параллельные лучи, попадающие в глаз, после преломления в оптической системе глаза собираются на сетчатке (рис. 3.68), и изображение предметов на ней будет четким.
Иная ситуация у людей, имеющих близорукость или дальнозоркость. Близорукость - это недостаток зрения, в случае которого фокус оптической системы глаза в спокойном (ненапряженном) состоянии расположен перед сетчаткой (рис. 3.69, а). Это происходит потому, что в случае близорукости угол преломления светового пучка в оптической системе глаза оказывается большим, чем у человека с нормальным зрением. Поэтому изображение предметов на сетчатке будет нечетким, размытым.
Рис. 3.69 В случае близорукости в спокойном состоянии глаза фокус F оптической системы глаза расположен перед сетчаткой (о). Изображение удаленных предметов на сетчатке получается нечетким. Для коррекции близорукости используют очки с рассеивающими линзами (б)
Расстояние наилучшего зрения в случае близорукости меньше 25 см. Именно поэтому близорукий человек, чтобы рассмотреть предмет в руках, подносит его близко к глазам. Близорукость корректируется ношением очков с рассеивающими линзами (рис. 3.69, б).
Дальнозоркость - это недостаток зрения, в случае которого фокус оптической системы глаза в спокойном (ненапряженном) состоянии расположен за сетчаткой (рис. 3.70, а). Это происходит потому, что в случае дальнозоркости угол преломления светового пучка в оптической системе глаза оказывается меньшим, чем у человека с нормальным зрением. Изображение предметов на сетчатке также будет нечетким, размытым.
Расстояние наилучшего зрения в случае дальнозоркости больше, чем 25 см, поэтому, рассматривая предмет в руках, человек отодвигает его от глаз. Дальнозоркость корректируется ношением очков с собирающими линзами (рис. 3.70, б).
Рис. 3.70. В случае дальнозоркости в спокойном состоянии глаза фокус F оптической системы глаза расположен за сетчаткой (о). Изображение удаленных предметов на сетчатке получается нечетким. Для коррекции дальнозоркости используют собирающие линзы (б)
4. Знакомимся с инерцией зрения
Если быстро перемещать в темноте «бенгальский огонь», то наблюдатель увидит светящиеся фигуры, образованные «огневым контуром». Разноцветные лампочки карусели во время быстрого вращения, сливаясь, образуют кольца. Наши глаза все время мигают, а поскольку эти движения довольно быстрые, мы не замечаем, что на определенный промежуток времени предмет, на который мы смотрим, становится невидимым.
Все эти явления можно объяснить так называемой инерцией зрения. Суть в том, что после того как изображение предмета исчезает с сетчатки глаза (предмет убирают, перестают его освещать, заслоняют непрозрачным экраном и т. п.), зрительный образ, вызванный этим предметом, сохраняется на протяжении 0,1 с.
Зрительную инерцию широко используют в анимационном кино. Картинки на экране очень быстро (24 раза в секунду) сменяют друг друга, во время их смены экран не освещается, но зритель этого не замечает - он просто видит ряд чередующихся картинок. Таким образом на экране создается иллюзия движения. (А теперь представьте, сколько картинок нужно нарисовать художникам, чтобы получить полнометражный мультипликационный фильм!)
На инерции зрения также базируется применение стробоскопа. (Стробоскоп представляет собой источник света, излучающий световые вспышки через определенные, очень малые промежутки времени.) Во время фотографирования объектов, освещеннных стробоскопом, мы получаем стробоскопические фотографии (рис. 3.71).
Рис. 3.71 Стробоскопическая фотография гимнаста, выполняющего упражнения на перекладине
- Подводим итоги
С точки зрения физики, глаз представляет собой оптическую систему, основными элементами которой являются роговица, хрусталик и стекловидное тело.
В результате преломления света в этой оптической системе на светочувствительной поверхности глазного дна - сетчатке - образуется уменьшенное, действительное, перевернутое изображение предмета.
Если оптическая система глаза собирает лучи перед сетчаткой, то изображение предмета на сетчатке будет размытым - такой дефект зрения называется близорукостью. Близорукость корректируют ношением очков с рассеивающими линзами.
Если оптическая система глаза слабо преломляет лучи, то продолжения лучей пересекаются за сетчаткой - такой дефект зрения называется дальнозоркостью. Дальнозоркость корректируют ношением очков с собирающими линзами.
После того как изображение предмета исчезает с сетчатки глаза, зрительный образ, вызванный этим предметом, сохраняется в сознании человека на протяжении 0,1 с. Это свойство называют инерцией зрения.
- Контрольные вопросы
1. Опишите строение человеческого глаза и назначение отдельных его элементов.
2. Какие характеристики имеет изображение, возникающее на сетчатке глаза?
3. Как изменяется диаметр зрачка в случае уменьшения освещенности?
4. Почему человек с нормальным зрением может одинаково четко видеть как далеко, так и близко расположенные предметы?
5. Чему равно расстояние наилучшего зрения для человека с нормальным зрением?
6. Какой дефект зрения называется близорукостью? Как его можно скорректировать?
7. Какой дефект зрения называется дальнозоркостью? Как его можно скорректировать?
8. Какое свойство зрения называют инерцией зрения?
- Упражнения
1. Почему кривизна хрусталика глаза рыбы большая, чем у человека?
2. Оптическая сила нормального глаза изменяется от 58,6 до 70,6 дптр. Определите, во сколько раз изменяется при этом фокусное расстояние глаза.
3. На каком минимальном расстоянии от глаза следует расположить зеркальце, чтобы увидеть четкое изображение глаза?
4. Оптическая сила линз бабушкиных очков -2,5 дптр. Каково фокусное расстояние этих линз? Какой дефект зрения имеет бабушка?
5. Почему, чтобы лучше видеть, близорукий человек щурит глаза?
6. Почему даже в чистой воде человек без маски плохо видит?
7. Мальчик читает книгу, держа ее на расстоянии 20 см от глаз. Определите оптическую силу линз, которые необходимы мальчику для чтения на расстоянии наилучшего зрения (при условии нормального зрения).
- Экспериментальные задания
1. Предложите способ, с помощью которого можно определить, какой дефект зрения (близорукость или дальнозоркость) корректируют те или иные очки. Постарайтесь найти несколько разных очков (попросите у домашних, соседей и т. д.) и убедитесь в правильности своего способа.
2. Проверьте на опыте свойство глаза изменять диаметр зрачка в зависимости от освещенности рассматриваемого объекта. Для наблюдения изменений диаметра зрачка воспользуйтесь зеркалом.
В конце прошлого века ученым удалось установить, что преломление светового луча, попадающего в глаз, различно в разных точках глаза из-за того, что поверхность роговицы не является идеально гладкой, а хрусталик не является однородным (см. рисунок).
Для исправления зрения была предложена методика сглаживания поверхности роговицы с помощью лазерного излучения. Однако чтобы эта технология действительно заработала, надо было знать, какое именно количество вещества хрусталика следует удалить в конкретном месте, т. е. было необходимо измерить реальный профиль хрусталика. Тем не менее глаз не стоит спокойно, а следовательно, надо было сделать это измерение очень быстро (за доли секунды).
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Цель: познакомить обучающихся с устройством и принципом действия оптических приборов
Задачи.
Предметные:
- Рассмотреть ход лучей в оптических приборах (лупа, микроскоп, телескоп, фотоаппарат, проектор; глаз, как оптическая система), выяснить какое изображение они дают.
- Научить обучающихся определять угловое увеличение визуальных приборов.
Метапредметные:
- Развивать у обучающихся познавательные интересы, интеллектуальные и творческие способности в процессе решения физических задач и самостоятельного приобретения новых знаний по физике посредством переработки и предъявления учебной и научно-популярной информации.
- Способствовать развитию коммуникативных способностей обучающихся, толерантных качеств, операций логического мышления (анализ, синтез, сравнение).
Личностные:
- Показать практическую значимость изучаемого материала (применение приборов).
- Воспитывать интерес к предмету.
Тип урока: урок-проект
Оборудование: ПК, проектор, лупа, микроскоп, телескоп, фотоаппарат, видеоурок: “Глаз. Оптические приборы”, 8 класс.
План урока
- Орг. момент. Определение темы урока, задач.
- Творческое воспроизведение ранее изученного материала.
- Изучение нового материала.
- Инфоурок по теме “Глаз”. Обсуждение фильма. Мини-проекты обучающихся. Заполнение таблиц.
- Физминутка
- Первичный контроль и самоконтроль. Тестирование. Проверка. Самооценка.
- Творческое применение знаний. Фронтальное решение задачи.
- Мини-проекты обучающихся. Заполнение таблиц.
- Применение полученных знаний. Работа в парах. Самооценка. Проверка.
- Творческое применение знаний. Решение задач повышенной сложности.
- Итоги урока. Рефлексия.
- Заключение. Свет в нашей жизни.
Ход урока
1. Орг. момент. Слайд 2
Доброе утро! Прошу вас удобно сесть и закрыть глаза. Звучит лёгкая музыка. Учитель читает стихотворение И.А.Бунина:
Чудный дар природы вечной, дар бесценный и
святой,
В нем источник бесконечный наслажденья красотой:
Небо, солнце, звезд сиянье, море в блеске голубом
–
Всю картину мирозданья мы лишь в свете познаем.
Да будет свет! Откройте глаза.
Введение в тему урока. Как вы думаете, каким стал бы наш мир без света? Действительно, как сказал поэт: Если б солнечный свет вдруг бы взял и пропал, мир бы сразу угрюмым и темным весь стал.
А что, на ваш взгляд, общего между светом и выставкой приборов у нас в кабинете? Почему сегодня на уроке я организовала эту выставку? (Выставка оптических приборов)
Верно, сегодня в центре нашего внимания – оптические приборы.Запишите тему урока: “Оптические приборы”.
Слайд 3. Определение задач урока.
Что бы вы хотели узнать о приборах, о чём поговорить? Принцип действия, оптическая схема, какие изображения получаются, где применяются эти приборы. Это те задачи, которые мы должны сегодня решить. Я позволю себе добавить ещё одну, практически важную задачу – ввести понятие углового увеличения приборов и научиться его определять (лупа, микроскоп, телескоп).
2. Воспроизведение ранее изученного материала. Слайд 4
Для решения поставленных задач, потребуется вспомнить изученный ранее материал.
Какие изображения можно получить с помощью линз. (Ответ: прямое – обратное, мнимое – действительное, увеличенное, уменьшенное, равное по размеру).
Зависит ли вид изображения от формы линзы. (Ответ: рассеивающая линза всегда даёт мнимое, уменьшенное, прямое изображение; у собирающей линзы изображение зависит от положения предмета относительно фокуса линзы) .
Всегда ли выпуклая линза является собирающей. (Ответ: только при нахождении в менее плотной среде, например, стеклянная линза в воздухе).
От чего зависит D линзы. (Ответ: от R, n линзы и n среды. D = (n 1 –n 2)(1/R 1 – 1/R 2), где n= n линзы/ n среды).
Плосковыпуклую стеклянную линзу (n стекла = 1,54), перенесли из воздуха (n воздуха = 1) в воду (n воды = 1,33). Выберите дваверных утверждения о характере изменений, произошедших с оптической системой “линза + окружающая среда”. (Демоверсия ЕГЭ 2016, № 24)
1) Линза из собирающей превратилась в рассеивающую.
2) Линза была и осталась рассеивающей.
3) Фокусное расстояние уменьшилось, оптическая сила увеличилась.
4) Фокусное расстояние увеличилось, оптическая сила уменьшилась.
5) Линза была и осталась собирающей
3. Изучение нового материала. Слайд 5
Посмотрите внимательно на таблицу, и, опираясь на ваш жизненный опыт, определите признак, по которому проведена классификация оптических приборов.
Ответ: слева приборы, которые действуют только совместно с человеческим глазом и не образуют изображения на экране (лупа, микроскоп, телескоп), их называют “визуальными”.
В правом столбце приборы, при помощи которых получают оптические изображения на экране (проекционный аппарат, фотоаппарат, кинопроектор).
С какого прибора вам бы хотелось начать обсуждение? Давайте начнём с самого важного оптического прибора, созданного в ходе эволюции самой природой, без которого трудно представить существование человека в окружающем его мире, и которого нет в нашей таблице – это глаз человека.
Слайд 6.Глаз и зрение.
Предлагаю для просмотра и дальнейшего обсуждения фрагмент инфоурока по теме “Глаз”. При просмотре обратите внимание на следующие вопросы (вопросы записаны на доске). Вы заметили какую-нибудь особенность в записи вопросов? Вопросы записаны в алфавитном порядке, а вот ответы в фильме будут не по порядку, будьте внимательны:
Аккомодация. Близорукость. Где, какое изображение даёт оптическая система глаза.
Дальнозоркость. Инерция зрения. Расстояние наилучшего зрения. Стереоскопичность зрения.
Просмотр фрагмента инфоурока “Глаз. Оптические приборы”, 8 класс. (Первые 4 минуты фильма). http://infourok.ru/videouroki
Слайд 7. Обсуждение фильма.
Учитель. И так, глаз - это оптическая система, проецирующая изображение, воспринимающая и “кодирующая” полученную информацию для головного мозга. Вернёмся к вопросам, поставленным перед просмотром.
Слайд 8.Где и какое изображение даёт оптическая система глаза?
Ответ: действительное, уменьшенное перевернутое изображение рассматриваемого объекта на сетчатке.
Слайд 9.В чём заключается аккомодация глаза?
Ответ: это изменение оптической силы глаза (способность при помощи мышц менять кривизну хрусталика) - приспосабливаться к видению, как на близком, так и на более далеком расстоянии.
Слайд10.Инерции зрения – после прекращения светового раздражения, зрительное впечатление исчезает не сразу – на этом основано действие кино.
Слайд 11.Чему равно расстояние наилучшего зрения? Ответ: около 25 см.
Зачем нужны два глаза? Ответ: Стереоскопичность зрения, т.е. объемность предмета, другими словами - трехмерное изображение. При этом увеличивается поле зрения.
Слайд 12. Внимание, сейчас будет введено новое понятие.
Размер изображения предмета на сетчатке h определяется углом зрения с вершиной в оптическом центре глаза и лучами, направленными на крайние точки предмета.
Минимальный угол зрения?(? 0), под которым две точки ещё видны раздельно – называют разрешающей способностью (остротой) глаза. Опыт дает для минимального угла зрения значение около одной угловой минуты (??? 1?), так как расстояние между двумя соседними палочками или колбочками равно примерно 5 мкм (h ? ? 5·10?? мм), а фокусное расстояние оптической системы глаза f=17,2 мм.
Мини-проекты обучающихся
Слайд 13. О дефектах зрения и их коррекции расскажет Никита Корсаков.
Слайд 14. По ходу выступления, фиксируйте в таблице ответы на предложенные вопросы. Шаблон для ответов (незаполненная таблица) на столах.
Слайд 15-17.Выступление обучающегося. “Очки”. Приложение 1
Слайд 18-20. Выступление обучающегося. “Контактные линзы”.
4. Физминутка. Слайд 21.
5. Первичный контроль и самоконтроль. Приложение 2
Проверь себя: 6 вопросов с одним вариантом ответа, 1 вопрос на соответствие. Вопросы на столах.
Слайд 22-28.Обсуждение правильных ответов.
6. Творческое применение знаний. Решение задачи на доске. Школьник, читая книгу без очков, держит её на расстоянии 20 см от глаз. Какие очки он должен носить?
Ответ: D = - 1 дптр.
2 урок
7. Мини-проекты обучающихся. Заполнение таблиц.
Слайд 29.Подробнее остановимся на конструктивных особенностях некоторых оптических приборов. Слушая выступления одноклассников, не забывайте заполнять таблицу (листы с таблицами на столах).
| Прибор | Вид изображения | Формула увеличения | Применение | Для заметок |
| Лупа | Мнимое, увеличенное, прямое | Г=d/F | Рассматривание мелких предметов | Короткофокусная линза, предмет между фокусом и лупой |
| Микроскоп | Мнимое, увеличенное, перевёрнутое | Г=dL/FокFоб Lрасстояние между окуляром и объективом |
Рассматривание очень мелких предметов | В биологии – клетки |
| Телескоп | Мнимое, перевёрнутое, увеличение освещённости | Г= Fоб/Fок Fобъектива |
Наблюдение удалённых объектов (звёзды. планеты) | Астрономические обсерватории. Рефлектор – зеркало, рефрактор - линзы |
| Фотоаппарат | Действительное, уменьшенное, перевёрнутое | - | Получение изображения предметов, их хранение | Изображения преобразуют в слайд, фотоснимок, проекцию) |
| Проектор | Действительное, увеличенное, перевёрнутое | - | Получение изображения рисунков, чертежей, фотографий, видеофильмов | Диапоектор (прозрачная основа), эпипроектор, кинопроектор, мультимедиа |
Слайд 30-35.“Лупа”.Выступление обучающегося. Приложение 3
Слайд 36-37. “Микроскоп”.Выступление обучающегося. Приложение 3
Слайд 38-40. “Телескоп”.Выступление обучающегося. Приложение 3
Слайд 41-44. “Фотоаппарат”. Выступление обучающегося. Приложение 3
Слайд 45-46.“Проектор”.Выступление обучающегося. Приложение 3
8. Применение полученных знаний. Самооценка.
Решение задач. Работа в парах. Через отведённое учителем время проверка ответов. При необходимости коррекция решения.
- Найти угловое увеличение лупы, оптическая сила которой 20 дптр. (5)
- Найти угловое увеличение лупы, фокусное расстояние которой равно 10 см. (2,5)
- Оптическая сила D объектива микроскопа равна 100 дптр, D окуляра 50 дптр. Расстояние между объективом и окуляром 19 см. Чему равно угловое увеличение микроскопа? (237,5)
- Фокусное расстояние F объектива микроскопа 1 см, F окуляра равно 2 см. Расстояние между объективом и окуляром 15 см. Чему равно угловое увеличение микроскопа? (187,5)
- Оптическая сила D объектива телескопа 0,5 дптр, оптическая сила D окуляра равна 50 дптр. Определите угловое увеличение телескопа. (100)
9. Творческое применение полученных знаний. Решение задачи на выбор, защита решения.
Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч на расстоянии d=500м от фотоаппарата, фокусное расстояние которого равно F=50 см. Какова должна быть экспозиция t, чтобы размытость изображения не превышала х=0,0001м? Ответ: t =5 мс.
Мальчик, читал книгу в очках, расположив её на расстоянии 25 см, а сняв очки на расстоянии 12,5 см. Какова оптическая сила его очков? Ответ: - 4 дптр
Объектив фотоаппарата имеет фокусное расстояние 5 см, а размеры кадра 24 на 35 мм. С какого расстояния надо фотографировать чертёж размерами 480 на 600 мм, чтобы получить максимальный размер изображения? Ответ: 1,05 м
10. Итоги урока. Рефлексия.
Давайте вспомним задачи, которые мы ставили в начале первого урока. Все ли задачи решены? Что нового вы узнали, что не получилось, почему?
Дома вы можете дорешать задачи, откорректировать таблицу. На следующем уроке контрольная работа по геометрической оптике.
Для любознательных вопрос: какое изображение мы видим в дверной глазок и почему, какая там линза?
Оценки за урок.
11. Заключение. Слайд47.
Мы начали урок с понятия о свете не случайно, признавая важность оптики и световых технологий для жизни граждан всего мира, Генассамблея ООН провозгласила 2015 год Международным годом света и световых технологий. А что есть свет не с физической точки зрения?
Слайд 48. Свет это разум и сознание. Свет это воля и мечта. Свет это то, что руку тянет, когда нам помощь так нужна. Дарите свой свет и тепло своей любви окружающим вас людям. Я благодарю вас за работу, урок окочен.
Слайд 2
Линзы известны человечеству более 4500 лет, о чем свидетельствуют археологические находки. Отдельные попытки использовать природные прозрачные материалы для коррекции недостатков зрения известны давно. Еще древнеримский император Нерон (I в. до н.э.) приводил в трепет своих приближенных, когда подносил к глазу изумруд и пристально наблюдал за происходящим. Без истории предмета – нет теории предмета?
Слайд 3
Очки – вещь настолько повсеместная и привычная, что воздавать должное величию этого изобретения как-то даже и не приходит в голову. А между тем, еще 800 лет назад очки были неизвестны, а 1000 лет назад никаких средств для коррекции зрения не существовало вовсе.
Слайд 4
Твердых доказательств тому, что очки были изобретены на Востоке, не существует. Но в XV веке они уже были известны в Китае. Так, например, султан Малакки Парамесвара отправил их в 1411 году в дар китайскому императору Ион Ло. Малакка располагалась на пути торговли с Западом, откуда, по всей вероятности, и появились эти 10 пар очков, подаренные императору. Очки Китая и Японии
Слайд 5
Монокли, в отличие от увеличительных стекол, – настоящие средства коррекции зрения, линзы которых работают точно так же, как и в очках. Однако монокль нужно было держать перед глазом рукой, и поэтому владельцами моноклей не могли быть люди, занятые ручным трудом. Монокли предназначались только для среднего и высшего сословия, и потому во многих странах прочно ассоциировались с надменностью и высокомерием. Монокли
Слайд 6
«Очки ревности»
Это изделие, похожее на небольшой лорнет, в действительности является моноклем, потому что в нем только одна линза настоящая. Вместо второй вставлено зеркальце, которое при надлежащем положении позволяло видеть происходящее сбоку, глядя вперед. Ручка-футляр сделана из черепахи.
Слайд 7
Пенсне В конце XIX - начале XX века пенсне (от фр. pince nez - «сожми нос») превзошли по популярности очки с заушниками, и стали на какое-то время самым распространенным типом очков. В основе конструкции пенсне лежит тот же принцип, что и у старинных очков с арочной переносицей: фиксацию очков на носу обеспечивает арочная пружина, соединяющая правую и левую половинки оправы.
Слайд 8
Зрение человека Глаз может четко видеть предметы, находящиеся на различных расстояниях. Эта способность глаза называется аккомодацией и объясняется способностью хрусталика изменять с помощью мышц кривизну своей поверхности. Но одновременно видеть отчетливо близкие и удаленные предметы мы не можем. Каждый глаз обладает аккомодацией в определенных пределах, ограниченных двумя точками – ближнего и дальнего видения. У нормального глаза дальний предел аккомодации – бесконечно удаленная точка.
Слайд 9
Близорукость и дальнозоркость
Близорукость (миопия) – это дефект глаз, при котором лучи от бесконечно удаленного точечного источника фокусируются перед сетчаткой. Дальнозоркость (гиперметропия) – это дефект глаз, при котором истинный фокус лучей от бесконечно удаленного предмета лежит за сетчаткой.
Слайд 10
Астигматизм
Слово «астигматизм» состоит из греческого «stigme», что значит «точка», и частицы-отрицания «а». Таким образом, астигматизм - это болезнь глаз, при которой напрочь «отсутствуют точки». При астигматизме световые лучи после преломления в оптической системе глаза не сходятся в одну точку, а проецируются на сетчатку в виде нескольких точек, отрезков разной длины, кругов или овалов. В результате вместо нормального изображения получается что-то деформированное и нечеткое. Причем человек, страдающий астигматизмом, одинаково плохо видит как близкие, так и удаленные предметы.
Слайд 11
Чем опасен компьютер для глаз?
Усталость глаз Слезоточивость Уменьшение ясности видения Близорукость
Слайд 12
Что влияет на глаза?
Компьютер испускает электромагнитное излучение, причём из бытовых приборов по силе этого излучения с ПК могут сравниться разве что микроволновая печь или телевизор, однако в непосредственной близости с ними мы не проводим так много времени, а электромагнитное излучение уменьшается с увеличением расстояния от источника до объекта.
Слайд 13
Как защитить свое зрение?
Использовать жидкокристаллический монитор Использовать монитор с защитным покрытием По возможности сократить время работы за компьютером и почаще прерывать работу Позаботиться о равномерном использовании искусственного света Делать зарядку для глаз
Слайд 14
Полностью задерживают губительные для глаз УФ-лучи и основную долю вредного коротковолнового фиолетово-синего света Повышают четкость и улучшают контрастность изображения Способствуют активному восстановлению (релаксации) функционального состояния клеток тканей глаза, в том числе светочувствительных клеток, и замедляют процесс их старения Без очков В очках Водительские очки
Слайд 15
Без очков В очках Компьютерные очки рекомендуются людям любого возраста при длительной работе за компьютером. Очки предназначены для защиты глаз от вредных излучений монитора в ультрафиолетовой и фиолетово-синей части спектра, воздействие которых усиливается при использовании освещения люминесцентных ламп. Длительность работы с применением данных очков контролируется индивидуально и зависит только от состояния комфортности. Компьютерные очки
Слайд 16
Статистика исследований Дети страдают от необходимости носить очки, их общение со сверстниками затрудняется. Из каждых 100 детей примерно 90 рождаются с дальнозоркостью, 3 – с близорукостью, 7 – с нормальным зрением.
Слайд 17
Специальные упражнения для предупреждения болезни глаз 1. И.п. – стоя. Вытянуть руку вперед, смотреть на конец пальца вытянутой руки, расположенной по средней линии лица, медленно приближать палец, не сводя с него глаз, до тех пор, пока палец не начнет двоиться. Повторить 6-8 раз. (Облегчается зрительная работа на близком расстоянии.) 2. И.п. – сидя. Закрыть глаза, массировать веки круговыми движениями пальца. Повторить в течение 1 мин. Расслабляются мышцы, улучшается кровообращение век. 3. И.п. – стоя. Отвести руку в правую сторону, медленно передвигать палец полусогнутой руки справа налево и, не двигая головой, следить глазами за пальцем; медленно передвигать палец полусогнутой руки слева направо и, не двигая головой, следить за пальцем. Повторить 10-12 раз.
Слайд 18
Очки или линзы? Преимущество контактных линз в том, что при правильном их подборе значительно улучшается изображение на сетчатке глаза, расширяется поле и повышается острота зрения, восстанавливается бинокулярное зрение, стираются ограничения, вызванные ношением очков. Линзы позволяют вести более активный образ жизни. Но есть и неоспоримые недостатки: дороговизна, постоянное раздражение конъюнктивы глаза, потребность в частой смене линз и др.
Слайд 19
Зрение принадлежит к числу интереснейших явлений природы. Зрение дает людям 90% информации, воспринимаемой из внешнего мира. Хорошее зрение необходимо человеку для любой деятельности: во время учебы, отдыха, работы. Каждый должен понимать, как важно оберегать и сохранять зрение.
Слайд 20
Берегите богатство, которым наградила вас природа! Берегите зрение!!! Все видеть, все понять, все знать, все пережить, Все формы, все цвета вобрать в себя глазами, Пройти по всей земле горящими ступнями, Все воспринять и снова воплотить. М. Волошин
Слайд 21
Спасибо за внимание! Домашнее задание: § 66, задача №3, стр. 271 (Касьянов В.А. Физика. 11 класс. – М.: Дрофа, 2006).
Посмотреть все слайды
Лупа. Так называется двояковыпуклая линза, вставленная в оправу с ручкой. Лупу всегда располагают так, чтобы предмет отстоял от нее не дальше фокуса. Именно тогда лупа даст прямое и увеличенное изображение предмета. Лупа – самый древний оптический прибор.
Лучи, испущенные предметом и прошедшие через лупу, становятся расходящимися (рассмотрите направление хода красных или синих лучей). Поэтому лупа не может давать действительных изображений, например, на стене или экране. А мнимое изображение предмета в лупе может видеть лишь один человек, что не всегда удобно.
Проектор. Этот прибор предназначен для получения действительных увеличенных изображений предметов. То есть таких изображений, которые можно спроектировать на экран и, тем самым, сделать видимыми многим людям одновременно.
Схему проектора вы видите на чертеже. Свет лампы 1 при помощи вогнутого зеркала 2 направляется на слайд 3. Он расположен между фокусом и двойным фокусом линзы 4. В результате этого на экране 5 получается увеличенное действительное изображение слайда. Обратите внимание, что изображение слайда является перевернутым. Поэтому слайды в проектор всегда вставляют «вверх ногами».
Глаз. Орган зрения высших животных, в том числе и человека, является сложным оптическим прибором. Основные его части: 1 – склера (плотная оболочка глаза), 2 – роговица (передняя более выпуклая прозрачная часть склеры), 3 – радужная оболочка, 4 – хрусталлик, 5 – мышца, 6 – сетчатка (пронизанная нервными рецепторами внутренняя поверхность склеры), 7 – зрительный нерв.
Свет от рассматриваемого предмета, проходя в глаз, попадает на хрусталлик. Поскольку он является собирающей линзой, то на сетчатке глаза образуется изображение предмета. Светлые и темные части, из которых оно состоит, по-разному воздействуют на нервные рецепторы, пронизывающие сетчатку глаза. Эти воздействия по зрительному нерву попадают в головной мозг человека и воспринимаются им. Так протекает процесс зрения.
Одним из замечательных свойств хрусталлика является его упругость. Если окружающие его мышцы напрягаются, то хрусталлик растягивается и становится тоньше. Его преломляющая способность уменьшается, и мы можем четко видеть более удаленные предметы.
Очки. Этот оптический прибор предназначен для исправления таких дефектов зрения как дальнозоркость, близорукость и астигматизм. Рассмотрим это на примере близорукости. Такой глаз хорошо видит только близкие предметы. Их четкие изображения получаются именно на сетчатке глаза (верхний чертеж). Если же предмет удален, то его четкое изображение получается позади сетчатки, а на ней – нечеткое изображение (средний чертеж).
Поместим перед глазом рассеивающую линзу (нижний чертеж). Она сделает пучок лучей от предмета более расходящимся, чем прежде. В результате он станет похож на тот пучок, который попадал в глаз на верхнем чертеже. Следовательно, четкое изображение рассматриваемого предмета (красной точки) вновь окажется на сетчатке глаза. Таким образом очки с рассеивающими линзами помогают близоруким людям четче видеть удаленные предметы.
В наше время очки могут использоваться во многих случаях. Это могут быть очки для улучшения зрения, при дальнозоркости или близорукости. Очки необходимы также для просмотра 3D. Есть и другие сферы применения очков.
Улучшение зрения
Глаза – это один из важных органов человека. Человек страдает от того что он не видит или плохо видит окружающие предметы.
Если человек плохо видит окружающие удаленные предметы, объекты, то этот человек страдает близорукостью. Чтобы увидеть предметы, приходится прищуривать глаза, для того, чтобы уменьшить количество света, падающего на сетчатку. Одним из способов улучшения зрения являются очки.
Как работают очки в данном случае? В этих очках применяются рассеивающие линзы, превращающие параллельные лучи в расходящиеся, способствующие перемещению фокуса лучей света на сетчатку глаза.
При дальнозоркости применяются выпуклые стекла, которые фокусируют предмет на сетчатке глаза, а не на плоскости за ней. При возрастной дальнозоркости хрусталик уплотняется, становясь менее гибким, не может преломлять лучи, чтобы они сошлись на сетчатке.
Есть люди, которым требуются одновременно очки для близкого и дальнего расстояния. Двое очков носить неудобно, в таком случае пользуются комбинированными (бифокальными) стеклами. Такие очки состоят из двух половин стекол: верхняя для дали, а нижняя для ближнего расстояния.
Полезны для глаз очки-тренажеры. В них искусственно уменьшается диаметр зрачка и уровень освещенности, свет проходит через центральную оптическую зону глаза, приводя к уменьшению светорассеивания на сетчатку глаз, повышая четкость изображения предмета.
3D фильмы
С 2010 года началось производство трехмерных Full HD телевизоров. В области объемных фильмов применяются технологии IMAX 3D и ReaID 3D.
Многим конечно интересно, как работают 3D очки. В IMAX 3D используется 2 мощных пленочных проектора. Они проецируют на экран изображение для правого и левого глаза, поляризованное в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
На стеклах этих стереоскопических очков стоят светофильтры, которые пропускают строго свой поляризованный свет и человек начинает воспринимать объект под разными углами, видя объемное изображение. При этой технологии просматривается изображения в 3D на больших экранах, однако если наклонить голову немного в сторону, то изображение двоится, теряет яркость, а стереоскопический эффект может совсем исчезнуть.
При технологии ReaID 3D используется один цифровой проектор, который попеременно проецирует с высокой чистотой кадры для каждого глаза.
Вот как работают 3Д очки в этой технологии. Очки здесь применяется на правом и левом стекле с противоположной круговой поляризацией. Благодаря этому каждый глаз, независимо от наклона головы, видит собственную картинку.
Технология ReaID 3D передает более естественные цвета трехмерного изображения. Однако есть и недостаток этой технологии – это потеря яркости, поэтому ReaID 3D применяется в небольших кинозалах.
Для просмотра телевизора 3D используются специальные очки с микрочипом, с поочередным затемнением светофильтров. В телевизоре встроен блок, который задает последовательность затемнения правого и левого стекол очков, позволяя глазам видеть то, что именно для них предназначено.
