§ 16. Око як оптичний прилад. Зір і бачення. Вади зору та їх корекція

Варто тільки розплющити очі, і перед нами з’являється дивовижний світ. Око людини має складну і тонку будову, його можна розглядати як фізичний прилад, порівнюючи з фотоапаратом. Око має майже кулясту форму (мал. 188) і захищене щільною оболонкою - склерою. Передню частину склери називають роговою оболонкою, або рогівкою. Рогівка прозора і має форму опукло-ввігнутої лінзи завтовшки близько 1 мм. За рогівкою розміщена райдужка, що має в різних людей різне забарвлення. Між рогівкою і райдужкою є водяниста рідина.

Мал. 188

У райдужці є отвір - зіниця, діаметр якої залежно від освітлення може змінюватися від 2 до 8 мм. За зіницею розміщено кришталик, що нагадує форму двоопуклої лінзи. Кришталик оточений м’язами, якими він прикріплений до склери. Решту частини ока заповнює прозоре скловидне тіло.

Рогівка, кришталик і скловидне тіло спільно виконують роль збиральної двоопуклої лінзи.

Задня частина склери покрита сітківкою, що складається з елементів, які сприймають світлові промені. У результаті подразнення сітківки виникають електричні імпульси, які за допомогою зорового нерва передаються в мозок. У сітківці є особливі світлочутливі клітини, які називають, відповідно до їхньої форми, паличками і колбочками. Загальна кількість паличок у сітківці людського ока сягає 130 мільйонів, а колбочок - близько 7 мільйонів. Палички є органами чорно-білого зору, а колбочки - органами кольорового зору.

Як утворюється і сприймається оком зображення предмета?

Промені світла, поширюючись від предмета, потрапляють в око, заломлюються в рогівці, кришталику і скловидному тілі, унаслідок чого на сітківці формується дійсне зменшене і перевернуте зображення предмета (мал. 189).

Мал. 189

Світлочутливі клітини сітківки перетворюють зображення на нервовий імпульс, який по зоровому нерву передається в головний мозок, де формується зображення у неперевернутому вигляді.

Око володіє чудовою властивістю. Завдяки зміні кривизни кришталика ми можемо чітко бачити предмети, що розміщені на різних відстанях від ока.

Здатність ока пристосовуватися до бачення предметів і на далекій, і на близькій відстані називають акомодацією ока (лат. accomodatio - «пристосування»). Для нормального ока відстань найкращого бачення складає 25 см. Вам слід це враховувати, коли ви читаєте або пишете.

ЧИ ЗНАЄТЕ ВИ, ЩО...

У риб очі відрізняються плоскою рогівкою і кулястим кришталиком. Акомодація ока в риб досягається переміщенням кришталика. У задній стінці судинної оболонки часто міститься особливий шар клітин, наповнений кристалами світлого пігменту, - це так звана срібляста оболонка. Іноді також є блискучий шар - люстерко, або тапетум, клітини якого містять кристалічний пігмент. Цей шар відбиває світлові промені на сітківку, що зумовлює свічення очей деяких риб у майже повній темноті, наприклад в акул. У земноводних рогівка ока дуже опукла, а акомодація ока відбувається, як і в риб, переміщенням кришталика. Акомодація у плазунів відбувається не тільки за рахунок переміщення кришталика, але і шляхом зміни його форми. Птахи мають дуже гострий зір. Очне яблуко в них дуже великих розмірів і своєрідної будови, завдяки чому збільшується поле зору. У птахів, що мають особливо гострий зір (грифи, орли), очне яблуко подовженої «телескопічної» форми.

У процесі розвитку людського організму можуть виникати окремі відхилення від правильної форми очного яблука, унаслідок чого порушується умова якнайкращого зору: зображення предметів формується не на сітківці ока. Найпоширенішими є два дефекти зору - короткозорість і далекозорість.

Короткозорість виникає, якщо фокусна відстань ока порівняно з нормальним оком збільшилася. Якщо предмет розміщений на відстані 25 см від короткозорого ока, зображення предмета буде не на сітківці, а ближче до кришталика, перед сітківкою (мал. 190, а). Тому в короткозорого ока відстань найкращого зору менша від 25 см.

Щоб виправити цей недолік зору, потрібно перед рогівкою розмістити розсіювальну лінзу (мал. 190, б). Із цією метою на практиці використовують окуляри з опукло-ввігнутими лінзами.

Мал. 190

Якщо фокусна відстань ока зменшилася порівняно з нормальним оком, людина стає далекозорою - зображення предмета утворюється за сітківкою (мал. 191, а). Зображення формується на сітківці, якщо предмет віддалити від ока. Звідси і випливає назва цієї вади зору - далекозорість.

Щоб виправити далекозорість, перед рогівкою слід розмістити збиральну лінзу (мал. 191, б). Із цією метою людина використовує окуляри з двоопуклими або вгнуто-опуклими лінзами.

Мал. 191

ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО

1. Яка будова ока і яке призначення його основних частин?
2. Яке зображення утворюється на сітківці ока?
3. Що таке акомодація ока?
4. Які дві основні вади зору ви знаєте?
5. У чому відмінність між короткозорістю і далекозорістю?
6. Як можна скоригувати короткозорість і далекозорість?

РОЗВ’ЯЗУЄМО РАЗОМ

1. Чи потрібно використовувати окуляри, якщо ви працюєте з будь-яким оптичним приладом, наприклад мікроскопом (мал. 192)?

Мал. 192

Відповідь: кожний оптичний прилад має свою фокусну відстань, і за допомогою відповідних регулювальних пристроїв його можна налаштувати на нормальний зір. Якщо дослідник не зняв окуляри, то в цьому випадку створюється система лінз, яка також не спотворює спостережуваних об’єктів.

2. Що означають написи на оправі лупи: 5^х, 7^х, 20^х і т. д.?

Відповідь: збільшення в 5, 7, 20 разів.