ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Глаз и зрение из "Общий курс физики Оптика Т 4 " Недалеко от точки я, где начинаются разветвления зрительного нерва, со стороны виска, находится так называемое желтое пятно f (горизонтальный поперечник 1—3 мм, вертикальный 0,8 мм). В его центральной части (размером 0,3 мм по горизонтали и 0,2 мм по вертикали) имеется углубление, называемое центральной ямкой. Здесь толщина сетчатки не превышает 0,08—0,1 мм. Желтое пятно и в особенности центральная ямка являются наиболее чувствительными местами сетчатки (при дневном зрении). Изображение рассматриваемой точки пространства всегда приводится к середине центральной ямки. Прямая, проходящая через эту точку и заднюю узловую точку глаза, вместе с параллельной ей прямой, проходящей через переднюю узловую точку, определяет так называемую линию прямого зрения. Она не совсем совпадает с осью симметрии глаза, так как преломляющие поверхности глаза не вполне симметричны И центрированы. Ось симметрии глаза можно провести в некотором смысле только условно. Обычно ее проводят через крайнюю, наиболее выступающую точку выпуклой поверхности роговицы (несколько выше точки А на рис. 79) и через центр зрачка. Она встречает заднюю стенку глаза где-то между точками / из, образуя с линией прямого зрения А В угол около 5°. [c.133] имеющих волокнистое строение. Наружный слой мягкий И почти студенистый ядро же более твердое и вполне упругое. Показатель преломления наружного слоя хрусталика 1,405, средних слоев — около 1,429, ядра — 1,454. Мышца ии, рефлекторно напрягаясь или расслабляясь, может менять кривизну его поверхностей, главным образом передней. Этим осуществляется аккомодация, т. е. изменение оптической силы глаза, позволяющее фокусировать изображения на сетчатке. Так как деформация хрусталика может происходить только в определенных пределах, то для всякого глаза существуют определенные границы, в пределах которых глаз может, отчетливо видеть предметы. Эти границы определяют так называемую область аккомодации глаза. Наиболее отдаленная граница, которую глаз может видеть отчетливо при вполне ослабленной мышце, называется дальней, а ближайшая граница, которую он способен отчетливо видеть при максимальном напряжении мышцы, — ближней точкой ясного видения. В ненапряженном состоянии нормальный глаз аккомодирован на рассмотрение бесконечно удаленных предметов, т. е. он собирает параллельные лучи в точке сетчатки. Таким образом, дальняя точка ясного видения для нормального глаза находится в бесконечности. В возрасте до десяти лет ближняя точка нормального глаза лежит впереди на расстоянии 7—8 см от глаза. К 30 годам это расстояние увеличивается примерно до 15 см, к 40—45 годам — до 25 см. [c.134] Приближая рассматриваемый предмет к глазу, мы увеличиваем угол зрения, а с ним и размеры изображения на сетчатке. Это позволяет рассмотреть более мелкие детали. Однако при максимально возможном приближении усиливается напряжение мышцы, деформирующей хрусталик. Работа глаза становится утомительной. В случае нормального глаза оптимальное расстояние для чтения и письма составляет около 25 см. Это расстояние для нормального глаза и принимается условно за расстояние ясного зрения. При необходимости рассмотреть (в течение ограниченного времени) более мелкие детали его можно уменьшить, оставаясь в пределах области аккомодации глаза. [c.134] Термин дальнозоркий очень неудачен, так как с ним ассоциируется ошибочное представление, что дальнозоркость якобы способствует отчетливо видеть далекие предметы. Никакими преимуществами перед нормальным глазом дальнозоркий глаз не обладает, так как вся область перед глазом, отчетливо видимая дальнозорким глазом, отчетливо видна и нормальным глазом. Но область между ближними точками ясного видения дальнозоркого и нормального глаза недоступна для отчетливого рассматривания дальнозорким глазом. Близорукому глазу, напротив, недоступна область, лежащая за дальней точкой ясного видения нормального глаза ). [c.135] Как уже отмечено выше, с возрастом (в основном из-за уплотнения хрусталика, теряющего способность достаточно сжиматься) ближняя точка ясного видения удаляется от глаза. Для нормального глаза это удаление к 50 годам составляет около 50 см. Читать на таком расстоянии уже трудно. В дальнейшем указанная точка уходит еще дальше, удаляется в бесконечность и к 60—65 годам перескакивает на противоположную сторону глаза. Затем она начинает приближаться к нему, но уже с противоположной стороны. Это явление называется старческой дальнозоркостью. [c.135] Дальнозоркость устраняется применением очков с положительными (т. е. собирающими), а близорукость — с отрицательными (т. е. рассеивающими) стеклами. Положительные стекла приближают, а отрицательные отдаляют ближнюю точку ясного видения. [c.135] Острота зрения максимальна, когда изображение приходится на центральную ямку сетчатки. Здесь плотность расположения колбочек максимальна, а каждая колбочка соединена с отдельным волокном зрительного нерва (число этих волокон — несколько миллионов). Мозг реагирует на раздражение каждой колбочки. Когда изображения двух близких светящихся точек приходятся на одну и ту же колбочку, эти точки действуют как одна светящаяся точка. В этом случае разрешения не получается. Для разрешения необходимо, чтобы изображения этих двух точек приходились на разные колбочки. На периферии плотность распределения светочувствительных рецепторов — колбочек и палочек — меньше, а каждое волокно зрительного нерва соединено с большим числом этих рецепторов. Вот почему максимальная разрешающая способность глаза получается при фовеальном зрении, когда изображение получается на центральной ямке сетчатки. Зрение же при помощи палочек предназначено не для повышения разрешающей способности глаза , а для увеличения его чувствительности в условиях работы при слабой освещенности. Для этого выгодно, как это и есть на самом деле, чтобы с каждым волокном зрительного нерва была соединена не одна палочка, а большая группа их. От этого усилится сигнал, передаваемый по этому волокну. [c.138] Поле зрения, соответствующее желтому пятну, невелико. На это пятно одновременно может проектироваться картина с угловыми размерами около 6° по горизонтальному направлению и около 4 по вертикальному. Поле зрения центральной ямки еще меньше — около 1° по горизонтали и вертикали. Такая ограниченность поля ясного зрения компенсируется, однако, тем, что живой глаз обладает способностью быстро поворачиваться в глазной впадине, за очень короткое время обегая все точки видимой поверхности рассматриваемого большого предмета. Благодаря этому поле ясного зрения глаза расширяется приблизительно до 150° по горизонтали и 120° по вертикали. Вместе с тем отмеченная подвижность глаза позволяет быстро концентрировать внимание на наиболее важных деталях предмета. [c.139] Встречаются люди (более 1% среди мужчин и около 0,1% среди женщин), зрение которых характеризуется отсутствием приемников одного из трех указанных типов. Они называются дихроматами. Дихромат не различает цвета всех излучений, которые для людей с нормальным зрением различаются по степени возбуждения приемника, недостающего у дихромата. Еще реже (примерно раз на миллион людей) встречаются монохроматы, у которых есть приемники только одного типа. Такие люди совсем не различают цвета. [c.140] Кривая видности среднего нормального глаза при дневном зрении, утвержденная Международной осветительной комиссией, приведена на рис. 82. Она имеет максимум в желто-зеленой части спектра при % = 555 нм, условно принимаемый за единицу. При сумеречном зрении, когда работает -только палочковый аппарат, кривая видности сохраняет свой общий вид, но смещается в сторону оротких волн с максимумом около 510 нм. При этом область максимальной чувствительности сетчатки смещается на 10—20° в сторону от центральной ямки. [c.140] Глаз человека обладает способностью приспосабливаться к освещенностям, меняющимся в необычайно широких пределах. Прямые солнечные лучи создают освещенности 10 лк, а в полной темноте глаз способен отличать от темноты предметы с освещенностью 10 лк. Глаз способен воспринимать световые потоки в интервале 10 — 10- Вт. Процесс приспособления глаза к тому или иному уровню яркости света называется адаптацией. При повышении яркости происходит световая, при понижении — темповая адаптация. При переходе от яркости 1000 кд/м к темноте чувствительность глаза возрастает в течение часа примерно в 10 миллионов раз. Сначала чувствительность возрастает очень быстро, затем ее рост замедляется и после часа пребывания в темноте уровень чувствительности почти не меняется. Световая адаптация происходит много быстрее. При средних яркостях она продолжается 1—3 минуты. Изменение чувствительности к световому восприятию в столь широких пределах свойственно палочкам. Темновая адаптация колбочек происходит значительно быстрее, причем чувствительность колбочек возрастает всего в 10—100 раз. В состоянии максимальной световой адаптации глаз может без вреда переносить сравнй ельно большие яркости (например, яркости белых матовых поверхностей, освещаемых прямым солнечным светом). При больших яркостях необходима искусственная защита глаза. Так, наблюдение солнечного затмения можно вести только через закопченное стекло или другой сильно ослабляющий светофильтр При пребывании на ледниках и в горах на большой высоте необходимо пользоваться темными или цветными очками. Здесь очки необходимы также для защиты от ультрафиолетовых лучей, достигающих на больших высотах значительных интенсивностей и вредно действующих на глаз. [c.143] Вернуться к основной статье