Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 7 клас. Повні уроки>> Око. Вади зору. Окуляри. Оптичні прилади.

Тема

• Око. Вади зору. Окуляри. Оптичні прилади.

Мета

• Ознайомитися з людським оком,
• розглянути як за допомогою оптичних пристроїв можливо корегувати вади зору.

Хід уроку

Око

Око людини складається з очного яблука, з'єднаного зоровим нервом з головним мозком, і допоміжного апарата (віка, слізні органи й м'язи, що рухають очне яблуко). За формою очне яблуко має не зовсім правильну кулясту форму: передньо-задній розмір у дорослого в середньому 24,3 мм, вертикальний - 23,4 мм і горизонтальний - 23,6 мм; розміри очного яблука можуть бути більше або менше, що має значення для формування заломлюючої здатності ока - його рефракції.

Стінки ока складаються із трьох концентрично розташованих оболонок - зовнішньої, середньої й внутрішньої. Вони оточують уміст очного яблука - кришталик, склоподібне тіло, внутріочну рідину (водянисту вологу). Зовнішня оболонка ока - непрозора склера, що займає 5/6 його поверхні; у своєму передньому відділі з'єднується із прозорою роговицею. Разом вони утворять роговично-склеральну капсулу ока, що, будучи найбільш щільною й пружною зовнішньою частиною ока, виконує захисну функцію, становлячи як би кістяк ока. Склера сформована із щільних волокон, товщина її, у середньому близько 1 мм.

Склера сильно стоншена в області заднього полюса ока, де вона перетворюється в ґратчасту пластинку, через яку проходять волокна, що утворять зоровий нерв ока. Попереду склера покрита тонкою слизуватою оболонкою – конъюнктивою, яка переходить на внутрішню поверхню верхнього й нижнього вік.

Роговиця має передню опуклу й задню ввігнуту поверхню; товщина її в центрі близько 0,6 мм, на периферії - до 1 мм. По оптичних властивостях роговиця - найбільш сильне заломлююче середовище ока. Вона також є як би вікном, через яке в очі проходять промені світла. У роговиці немає кровоносних посудин, її живлення здійснюється за рахунок дифузії із судинної мережі, розташованої на границі між роговицею й склерою. Завдяки численним нервовим закінченням, розташованим у поверхневих шарах роговиці, вона сама чутлива зовнішня частина тіла. Навіть легке торкання викликає рефлекторне миттєве змикання вік, що попереджає влучення на роговицю сторонніх предметів й обгороджує неї від холодних і теплових ушкоджень.

Безпосередньо за роговицею перебуває передня камера ока - простір, заповнений прозорою рідиною, т.зв. камерною вологою. Задньою стінкою передньої камери є радужка; у центрі її розташована зіниця - круглий отвір діаметром близько 3,5 мм.

Радужка має губчату структуру й містить пігмент, залежно від кількості якого й товщини оболонки кольори око може бути темним (чорний, коричневий) або світлим (сірий, блакитний). У радужці перебувають також два м'язи, що розширюють і звужують зіницю, що виконує роль діафрагми оптичної системи око, - на світлі він звужується (пряма реакція на світло), обгороджуючи ока від сильного світлового роздратування, у темряві розширюється (зворотна реакція на світло), дозволяючи вловлювати дуже слабкі по яскравості світлові промені.

Внутрішня оболонка ока - сітківка - сприймаючий (рецепторний) апарат очей.

По анатомічній будові сітківка складається з десяти шарів, найбільш важливим з яких є шар зорових кліток, що складає зі світлочувстливих кліток - паличкових і колбочкових, що здійснюють також і сприйняття кольорів. У них відбувається перетворення фізичної енергії променів світла, що попадають в очі, у нервовий імпульс, що по зорово-нервовому шляху передається в потиличну частку головного мозку, де й формується зоровий образ.

Чечевіцеподібний кришталик - одна із частин діоптрического апарата ока - розташований безпосередньо за райдужною оболонкою. Кришталик складається із сумки, утвореною передньою й задньою капсулами, усередині якої укладені волокна, що нашаровуються одне на інше. Склоподібне тіло - безбарвна студениста маса - займає більшу частину порожнини ока. Попереду вона прилягає до кришталика, збоку й позаду - до сітчастої оболонки.

Руху очних яблук можливі завдяки апарату, що складається з 4 прямих й 2 косих м'язів. Скорочення окремих м'язів ока або ж їхніх груп забезпечують координовані рухи очей.

Два найпоширеніші дефекти зору - це короткозорість і далекозорість . Їх можна виявити при визначенні гостроти зору в кабінеті офтальмолога по особливих таблицях. У Древньому Римі таких таблиць не було, і гостроту зору перевіряли по сузір'ю Великої Ведмедиці. При досить високій гостроті зору можна побачити поруч із зіркою Мицар (друга ліворуч у ручці ковша) слабеньку другу зірочку Алькор. По цій зірці древні римляны перевіряли гостроту зору у воїнів. Дуже більшу гостроту зору мають жителі степів і пустель. Далекозоре око - такий, у якого в ненапруженому стані зображення виходить за сітківкою. Ближня межа ясного бачення такого ока перебуває далі, ніж у нормального. Далека межа ясного бачення далекозорого ока завжди негативний, тобто перебуває не попереду ока, а позаду.

Далекозорість може бути обумовлена меншою довжиною ока в порівнянні з довжиною нормального ока. Коректують далекозорість за допомогою лінз, що збирають. З віком, в основному через ущільнення кришталика, що губить здатність досить стискуватися, ближня крапка ясного бачення віддаляється від ока. Це явище називається стареча далекозорість.

Побачити хід променів світла та корекцію зору можно на наступному відео:

Короткозоре око не може чітко бачити віддалені предмети, тому що відбиті ними світлові промені фокусируются, не досягаючи сітківки. Це відбувається в тому випадку, якщо очне яблуко занадто длинно або занадто велике кут, під яким переломлюються світлові промені в кришталику. Увігнуті лінзи коректують короткозорість, випрямляючи світлові промені так, щоб вони фокусировались точно на сітківці.Окуляри—найпоширеніший з Ооптичних приладів, призначений для поліпшення людського зору й допомоги йому при оптичних недосконалостях ока, або для захисту очей від різних шкідливих впливів.

Оптичні прилади

Прозорі пластини в окулярів називаються лінзами, а утримуючий їхній механізм — опра́вю, як показано на малюнку.

До появи окулярів як прилади, що поліпшують зір, використалися окремі поліровані кристали або шматки скла для одного ока.

Окуляри були винайдені, очевидно, в Італії в XIII столітті. Передбачуваний рік винаходу — 1284, а творцем перших окулярів уважається Сальвино Д'Армате, хоча документальних підтверджень цим даним немає.

Перші документальні свідчення існування окулярів відносять до 1289 року

Окуляри відносять до оптичних приладів — пристроям, у яких випромінювання якої-небудь області спектра (ультрафіолетової, видимої, інфрачервоної) перетвориться (пропускається, відбивається, переломлюється, поляризується).

Оптичні прилади можуть збільшувати, зменшувати, поліпшувати (у рідких випадках погіршувати) якість зображення, давати можливість побачити шуканий предмет побічно.

В оптичних приладах не всі взаємодіючі зі світлом деталі є оптичними, спеціально призначеними для його зміни. Такими неоптичними деталями в оптичних приладах є оправи лінз, корпус і т.п.

Таким чином, оптичний прилад — конструктивним образом оформлена для виконання конкретного завдання оптична система.

Сукупність безладно розкиданих оптичних деталей не утворить оптичної системи.

Типи й різновиди оптичних систем досить різноманітні, однак звичайно виділяють оптичні системи, що зображують, які формують оптичне зображення й освітлювальні системи, що перетворять світлові пучки від джерел світла.

Історично елементами оптичного приладу є:

•    лінзи;

•    призми;

•    дзеркала.

Розглямо деякі оптичні прибори:

Перископ - прилад, що дає можливість розглядати предмети, розташовані в горизонтальних площинах, що не збігаються з горизонтальною площиною ока спостерігача. Застосовується на підводних човнах для спостереження за поверхнею моря при зануреному стані човна, у сухопутній армії - для безпечного й непомітного спостереження за супротивником із захищених пунктів, у для дослідження недоступних внутрішніх частин виробів.

У найпростішій формі перископ складається з вертикальної труби із двома нахиленими під кутом в 45 градусів дзеркалами.

У більше складних варіантах для відхилення променів замість дзеркал використаються призми, а одержуване спостерігачем зображення збільшується за допомогою системи лінз.

Зорова труба—оптичний прилад для спостереження об'єктів.

Зорова труба один з основних елементів конструкції телескопа й використається в біноклях, мікроскопах, ін.

Підзорна труба складається двох видів оптичних систем: об'єктива, що створює оптичне зображення об'єктів, і окуляра для збільшення цього зображення. Ці лінзи ставляться усередину тубуса — спеціального циліндра.

В залежносты  від типу лінз розрізняють трубу Галилея й Кеплера

Зорова труба Галилея. У її оптичній схемі використаються дві лінзи — опукла (збірна) і ввігнута . Зображення в такій трубі виходить прямим, збільшеним.

У її оптичній схемі дві лінзи, але обидві вони опуклі. Телескопічна система, зібрана за схемою Кеплера, дає зворотне, збільшене зображення спостережуваного об'єкта.

Завдання

Побудувати модель перископа,використовуючи картон на кішенькові дзеркал.

Список використаних джерел

1. Янчук В. Довідник школяра: 5-11 кл., 2002, Київ

2. Коршак Є. В., Ляшенко О. І., Савченко В.Ф. Фізика 7 клас: Підруч. для для загальноосвітніх навч. закл. - Ірпінь: Перун, 2002.

3. Гончаренко С.У. Фізика: Основні закони і формули., 2006, Либідь.

4. Вакуленко М. О. Російсько-український словник фізичної термінології / За ред. проф. О. В. Вакуленка (додаток: "Російсько-український фізичний словник":. - К., 2006.

5. Урок фізики по тему: "Око як орган зору й оптична система" Бушуева Людмила Геннадьевна

Відредаговано та надіслано Фролов Д. В.

Над уроком працювали

Фролов Д. В.

Бушуева Л. Г.

Романчук В.Є.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.