0 0 0
Личный кабинет Войти Регистрация
Уроки
Математика Алгебра Геометрия Физика Всеобщая история Русский язык Английский язык География Биология Обществознание ОГЭ
Тренажёры
Математика ЕГЭ Тренажёры для мозга

Глаз и зрение человека

Содержание

    Окружающий нас мир наполнен различными красками, звуками, запахами. Информацию о нем мы получаем через органы чувств – зрения, слуха, осязания, вкуса и обоняния. Внешний мир мы видим благодаря зрению. Именно с помощью глаз мы получаем более 70% информации об окружающем нас пространстве.

    На данном уроке вы познакомитесь с устройством человеческого глаза — его важными частями. Мы рассмотрим, как и где получается изображение у здоровых людей и у людей с нарушениями зрения.

    Структура глаза

    Человеческий глаз, как и глаза многих животных, имеет почти шарообразную форму (рисунок 1). Этот шар целиком называют глазным яблоком. Он защищен специальной плотной оболочкой — склерой.

    Рисунок 1. Структура глаза человека

    Передняя часть склеры — это роговая оболочка 1 (роговица). Она прозрачная.

    За роговой оболочкой находится радужная оболочка 2 (радужка). Именно эта часть глаза бывает разных цветов.Пространство между радужкой и роговицей заполнено водянистой жидкостью.

    Как вы видите из рисунка 1, радужная оболочка не покрывает глаз по всему объему, в ней есть отверстие. Это отверстие и есть наш зрачок 3.

    Вы знаете, что наши зрачки могут сужаться и расширяться. В это время меняется диаметр зрачка. В среднем изменения составляют от 2 до 8 мм. Такие изменения размеров возможны благодаря способности радужной оболочки раздвигаться и сдвигаться.

    Важно понимать, что наш зрачок — это не какое-то физическое тело, а лишь обозначение отверстия в радужке. При движениях радужки это отверстие может увеличиваться или уменьшаться.

    За зрачком у нас находится прозрачное тело, по форме похожее на собирающую линзу, — хрусталик 4. Он крепится к склере с помощью мышц 5.

    За хрусталиком находится стекловидное тело 6. Оно тоже прозрачное, и заполняет собой большую часть глаза.

    Задняя часть склеры называется глазным дном. Оно покрыто сетчатой оболочкой 7 (сетчаткой). Эта оболочка не гладкая, она состоит из множества тончайших волокон. Эти волокна представляют собой разветвленные окончания зрительного нерва, чувствительные к свету.

    Формирование изображения в глазу

    Как же получается и воспринимается изображение глазом? Давайте разберемся.

    Свет падает в глаз. При этом он преломляется на передней поверхности глаза, в роговице, хрусталике и стекловидном теле — в оптической системе глаза.

    В итоге, на сетчатке образуется изображение (рисунок 2).

    Рисунок 2. Формирование изображения на сетчатке глаза

    Полученное изображение предметов будет являться действительным, уменьшенным и перевернутым.

    Когда образуется изображение, происходит раздражение нервных окончаний зрительного нерва (из которых и состоит сетчатка). Эти раздражения передаются в мозг по нервным волокнам. Так мы получаем зрительное впечатление — видим предметы.

    Почему же мы тогда видим предмет прямым, а не перевернутым? Мозг постоянно обрабатывает информацию, полученную с помощью зрения. Поэтому говорят, что мы видим окружающий нас мир не глазами, а мозгом.

    При этом новорожденные видят мир перевернутым примерно до трех недель. К этому времени мозг обучается «переворачивать» увиденное.

    Интересный эксперимент провел Джордж М. Стрэттон из Калифорийского университета. Если человеку надеть очки, которые переворачивают зрительный мир вверх ногами, то в первые дни у него происходит совершенная дезориентация в пространстве. Но уже через неделю человек привыкает к «перевернутому» миру вокруг него, и даже все меньше осознает, что окружающий мир перевернут. У него формируются новые зрительно-двигательные координации. Если после этого снять очки-перевертыши, то у человека снова происходит нарушение ориентации в пространстве, которое вскоре проходит. Этот эксперимент демонстрирует гибкость работы зрительного аппарата и мозга в целом.

    Аккомодация глаза

    Наш глаз способен получать четкие изображения предмета вне зависимости от его положения. Да, наше зрение имеет свои пределы, но мы способны одинаково хорошо видеть предмет, лежащий на нашей ладони, и предмет, находящийся в дальнем углу комнаты.

    Это свойство выработалось в оптической системе глаза в ходе эволюции. В его основе лежат возможности нашего хрусталика. Его кривизна может изменяться. Значит, может изменяться и его оптическая сила.

    Когда мы смотрим на дальние от нас предметы, кривизна хрусталика невелика. Мышцы, которые его окружают, расслаблены. Хрусталик практически плоский.

    Если мы посмотрим на ближние к нам предметы, то мышцы начнут сжимать хрусталик. Его кривизна увеличится, хрусталик станет более выпуклым. Увеличится и оптическая сила.

    Это явление получило название — аккомодация глаза.

    Аккомодация (в переводе с латинского “приспособление”) — это способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на дальнем расстоянии.

    Как создается четкое изображение на сетчатке, когда переводят взгляд с удаленного предмета на близкий? Благодаря аккомодации нашего глаза. Когда мы переводим взгляд на более близкий объект, мышцы напрягаются и сжимают хрусталик. Его оптическая сила увеличивается, теперь мы можем сфокусировать взгляд на более коротком расстоянии. В итоге, получается четкое изображение на сетчатке нашего глаза.

    Предел аккомодации наступает при нахождении предмета на расстоянии 12 см от нашего глаза. Однако при очень близком расположении рассматриваемого пред­мета напряжение мышц, деформирующих хрусталик, усиливается, и работа глаза становится утомительной.

    Оптимальное расстояние при чтении, письме, шитье и др. составляет около 25 см. Это расстояние называют расстоянием ясного (или наилучшего) видения.

    Какие преимущества дает зрение двумя глазами?

    Зрение двумя глазами обеспечивает нам широкое поле зрения. Мы можем видеть достаточно большое пространство перед собой.

    Кроме этого, такое устройство нашего зрения позволяет различать, какие предметы находятся к нам ближе, а какие — дальше. Как это происходит?

    На сетчатках правого и левого глаза получаются изображения, отличные друг от друга. Мы как бы видим предметы слева и справа. Чтобы это проверить, достаточно выбрать близкий к нам предмет и по очереди посмотреть на него сначала правым глазом, а потом левым.

    Чем ближе к нам предмет, тем сильнее будет различие в изображениях разных глаз. Именно это различие и создает впечатление разницы в расстояниях. Когда мы смотрим двумя глазами, эти изображения сливаются в одно. Это наш мозг, получив информацию от каждого глаза по отдельности, выдает нам итоговую картинку. Из-за этого мы видим предметы объемными, а не плоскими.

    Близорукость и дальнозоркость

    Изображение образуется именно на сетчатке глаза благодаря аккомодации. Так происходит в случае, если глаз нормальный. Что означает «нормальный»?

    Нормальный глаз — это глаз, способный в ненапряженном состоянии собирать параллельные световые лучи в точке, лежащей на сетчатке глаза.

    Нормальный глаз представлен на рисунке 3, а. Параллельные лучи падают на глаз и после прохождения оптической системы собираются в точке на сетчатке — в фокусе. Еще один пример, показывающий как оптическая система глаза схожа с собирающей линзой.

    Самыми распространенными глазными недостатками считаются близорукость и дальнозоркость.

    Рисунок 3. Нормальный, близорукий и дальнозоркий глаза

    Близоруким называется глаз, у которого фокус при спокойном состоянии глазной мышцы лежит внутри глаза.

    Близорукий глаз показан на рисунке 3, б. Как вы видите, после преломления лучи сходятся не на сетчатке, а внутри склеры. Чаще всего близорукость обусловлена тем, что сетчатка находится на большем расстоянии от хрусталика, чем в нормальном глазу.

    Представьте, как близорукий человек смотрит на предмет, находящийся на расстоянии 25 см от его глаз. Изображение этого предмета образуется не на сетчатке, а впереди нее — ближе к хрусталику. Чтобы изображение оказалось на сетчатке, предмет нужно поднести ближе. Именно поэтому расстояние наилучшего видения у близорукого глаза будет меньше 25 см. Т.е., такой глаз хорошо видит предметы, находящиеся вблизи, и плохо (расплывчато) те предметы, что находятся далеко.

    Дальнозоркие люди плохо видят предметы вблизи. Глаз такого человека показан на рисунке 3, в.

    Дальнозорким называется глаз, у которого фокус при спокойном состоянии глазной мышцы лежит за сетчаткой.

    Дальнозоркость обуславливается тем, что сетчатка расположена ближе к хрусталику, по сравнению с нормальным глазом. Четкое изображение предмета будет образовываться за сетчаткой. Чтобы изображение оказалось на сетчатке нужно отдалить предмет от глаза.

    Разница в расположении сетчатки относительно хрусталика не всегда должна быть большой. Отдаление или приближение сетчатки даже на расстояние меньше 1 мм может привести к заметной близорукости или дальнозоркости.

    Коррекция зрения с помощью линз

    Недостатки зрения могут быть врожденные, а могут проявляться с возрастом. Например, многие люди к старости становятся дальнозоркими, хотя всю жизнь имели нормальное зрение.

    Дело в том, что со временем хрусталик уплотняется и теряет способность сжиматься. Мышцы, прежде способные сжимать его, ослабевают и способность аккомодации уменьшается. Поэтому изображение образовывается за сетчаткой такого глаза.

    Близорукость и дальнозоркость можно уменьшить или совсем убрать при использовании линз (очков или контактных линз).

    У близорукого глаза изображение образовывается внутри глаза перед сетчаткой. Необходимо его передвинуть на сетчатку.

    Для этого нужно уменьшить оптическую силу преломляющей системы глаза. Поэтому применяют рассеивающую линзу (рисунок 4).

    Рисунок 4. Коррекция близорукости с помощью рассеивающей линзы

    Оптическая сила таких линз отрицательная. Если вы видите очки, оптическая сила которых равна -1 дптр, -4,5 дптр, -6 дптр, то это очки для близоруких людей.

    У дальнозоркого человека изображение получается за сетчаткой глаза. Его, наоборот, нужно пододвинуть, чтобы оно оказалось на сетчатой оболочке глаза (рисунок 5). Для этого нужно усилить оптическую систему глаза.

    Рисунок 5. Коррекция дальнозоркости с помощью собирающей линзы

    Здесь используют собирающие линзы. Такие очки для дальнозорких людей могут иметь, например, оптическую силу +0,5 дптр, +3 дптр, +4,25 дптр.

    На данный момент популярны операции лазерной коррекции зрения. В их ходе врачи изменяют форму роговицы. Основной принцип заключается в придании ей новой формы. Это необходимо, чтобы сфокусировать световые лучи на сетчатке.

    5
    5
    5Количество опыта, полученного за урок

    Оценить урок

    Спасибо, что помогаете нам стать лучше!

    Комментарии
    Получить ещё подсказку

    Трудности? Воспользуйтесь подсказкой

    Верно! Посмотрите пошаговое решение