Зрение и физика
На уроках биологии вы узнали о строении глаза. С физической точки зрения глаз больше всего похож на фотоаппарат. Хрусталик играет роль объектива, зрачок — диафрагмы, а светочувствительный слой — сетчатка — зто запас цветной фотопленки на всю жизнь. На ней хрусталик глаза образует перевернутое уменьшенное изображение рассматриваемого предмета.
Если смотреть сквозь тюлевую занавеску, стоя в 20—30 см от нее, на предмет, находящийся далеко за нею, легко заметить, что занавеску и предмет видеть резко одновременно нельзя. Глаз должен приспособиться к расстоянию. Это нам знакомо и по фотоаппарату: там нужно навести на резкость.
В глазе хрусталик сам изменяет фокусное расстояние (иначе свою толщину) в зависимости от расстояния до предмета. На сетчатке всегда образуется резкое изображение. А когда глаз не справляется с этой работой, приходится надевать очки. Большей частью у детей бывают врожденные дефекты зрения. Глаз оказывается длинно или короткофокусным, и картинка на сетчатке получается расплывчатой. Дальнозоркость исправляется собирающими линзами, близорукость — рассеивающими.
То, что фотоаппарат дает перевернутое изображение, никого не волнует. Всегда можно изображение «поставить на ноги». У человека эту работу проводит мозг.
Проверим это на опыте. В почтовой открытке проделаем гвоздиком маленькую дырочку. Поднесем ее как можно ближе к правому глазу, а левый закроем. Через дырочку мы видим окружающие предметы нормально. Поместим теперь между отверстием и глазом шляпку гвоздика, направив его острием вниз. Как ни странно, мы видим его перевернутым острием вверх (рис. 1). Это происходит потому, что при малом удалении действительное изображение уже не может получиться на сетчатке. Проходящий через дырочку свет отбрасывает тень от гвоздика на сетчатку. Тень ориентирована так же, как и гвоздик. В сознании, однако, полученная на сетчатке картина автоматически переворачивается. И тогда мы видим тень вверх ногами.
Если в солнечный день вы лежите на пляже и смотрите на небо, то в поле зрения появляются маленькие нитевидные объекты, которые медленно движутся вниз. Мгновенное движение веками — и они исчезают, чтобы снова появиться и начать свое движение вниз. Их можно также наблюдать, если глядеть сквозь отверстие в открытке на ярко освещенный лист бумаги или на матовую лампу (рис. 2). Причина возникновения этих объектов заключается в крохотных неоднородностях в стекловидном теле, заполняющем глазное яблоко. Эти мутные неоднородности отбрасывают тени на сетчатку.
Поднесите журнал так близко к глазам, чтобы текст начал расплываться. Теперь поместим нашу универсальную открытку между текстом и глазом и взглянем через маленькую дырочку на шрифт. Буквы видны вполне отчетливо и даже увеличенными в размере (рис. 3). Дырочка выполняет роль диафрагмы. И при фотографировании, приоткрывая или закрывая шторки объектива, можно добиться большей глубины резкости. На границе отверстия свет немного преломляется, луч отклоняется к краям и пучок света расширяется. Оттого и происходит небольшое увеличение.
Посмотрите на какой-нибудь предмет над большим пальцем вытянутой руки. Закройте поочередно правый и левый глаз. Большой палец при этом прыгает вправо и влево. Каждый глаз видит большой палец под разными углами, в нашем сознании формируются две независимые картинки, которые могут сравниваться между собой. Это позволяет нам видеть объемно, различать близкие и далекие предметы, оценивать скорость движения объектов относительно нас. Попытка вдеть нитку в иголку, глядя только одним глазом, оказывается совершенно безрезультатной. Если подвесить кольцо и попытаться попасть в него карандашом, глядя при этом сбоку, то выяснится, что сделать это тоже непросто (рис. 4).
Сделайте из этого опыта веселое соревнование. Каждый может убедиться, что в жизни всегда нужно глядеть в оба.
Рисунок С. ПИВОВАРОВА
Юный техник
Учёный Бейтс опроверг строение глаза по Геймгольцу.Геймгольц думал,что изменяется хрусталик глаза,но Бейтс очень продложительное время исследовал строение глаза и пришёл к выводу,что изменяется шаровидность самого глаза с помощью шести глазодвигательных мышц,четырех продольных и двух поперечных.Хотя до сих пор в высших учебных заведениях учат студентов по Геймгольцу.Очки приносят колоссальную прибыль в бизнесе.А Бейтс путём применения специальных упражнений,тренирующих глазные мышцы, восстанавливал зрение полностью и даже лучше.