трусики женские украина

На головну

 Світло - Природознавство

КОЛІР, І ЗІР

ЗМІСТ

 Введення

 1. Світло

 2. Органи зору

 2.1. Основні тенденції розвитку органів зору у тваринному світі

 2.2. Колірний зір

 3. Зоровий аналізатор людини

 3.1. Будова ока

 3.2. Оптична система

 3.3. Адаптація

 3.4. Світлова і колірна чутливість

 4. Фотохімічна теорія зору

 5. Пояснення кольору тіл

 Висновок

 Список використаної літератури

 Додатки

ВСТУП

Вчення про світло і світлових явищах становить розділ фізики, званий оптикою.

Знання основних оптичних законів маємо велике пізнавальне і практичне значення.

Ми живемо у світі різноманітних світлових явищ. Багато хто з ні, наприклад такі, як вечірні зорі, коли небо і хмари над горизонтом ніби палають у вогні; веселка, що простягається від горизонту до горизонту, або полярні сяйва, що спостерігаються в полярних широтах, дуже барвисті. Тим, хто не знайомий з причинами їх виникнення, ці світлові явища здаються незвичайними і загадковими.

Щоб з'ясувати причини тих чи інших світлових явищ, потрібно виявити зв'язок спостережуваного явища з іншими явищами і пояснити його на підставі певного закону природи. Тоді загадковість явища зникне, і ми придбаємо про нього наукове знання.

У повсякденному житті ми зустрічаємося з багатьма світловими явищами, але зазвичай не замислюємося над ними - настільки вони звичні для нас, а от пояснити їх часто важко. Наприклад,

чайна ложка, опущена в склянку з водою, здається нам надламаної або зламаною, залежно від того, з якого боку ми дивимося на ложку.

А ось приклад більш складного світлового явища. Ми бачимо навколишні нас предмети багатобарвними при висвітленні сонцем або яскравою лампою, але з настанням сутінків або при ослабленні світла кольоровість предметів блякне.

На основі законів оптики виникла оптична і освітлювальна техніка.

Оптична техніка отримала свій розвиток завдяки винаходу та використання лінз. Лінзи складають головну основу оптичних приладів. Кожному тепер відомі окуляри, лупа, мікроскоп, бінокль, телескоп і ін.

Але найголовнішим і найціннішим для нас є живою оптичний - наш орган зору - око.

1. СВІТЛО - ДЖЕРЕЛО ЗОРУ

Коли ми при денному світлі дивимося на різні тіла, Тіла що оточують нас, ми бачимо їх пофарбованими в різні кольори. Так трава і листя дерев - зелені, квіти - червоні або сині або жовті або фіолетові. Є також чорні, білі, сірі тіла. Вс6е це не може не викликати здивування. Здавалося б, всі тіла висвітлені одним і тим же світлом - світлом Сонця. Чому ж різні їхні кольори

Будемо виходити з того, що світло - електромагнітна хвиля, тобто поширює змінне електромагнітне поле. У сонячному світлі міститися хвилі, в яких електричне і магнітне поля коливаються з різними частотами.

Усяке ж речовина складається з атомів і молекул, що містять заряджені частинки, які взаємодіють один з одним. Оскільки частинки заряджені під дією електричного поля вони можуть рухатися, а якщо поле змінне - то вони можуть здійснювати коливання, причому кожна частка в тілі має певну власну частоту коливань.

Це проста, хоча не надто точна картина дозволить нам зрозуміти, що відбувається при взаємодії світла з речовиною.

Коли на тіло падає світло, електричне поле, 'принесене' їм, змушує заряджені частинки в тілі вимушені коливання (поле світлової хвилі змінне). При цьому у деяких частинок їх власна частота коливань може збігатися з якоюсь частотою коливань поля світлової хвилі. Тоді, як відомо, відбудеться явище резонансу - різкого збільшення амплітуди коливань. При резонансі енергія, принесена хвилею, передається атомам тіла, що в кінцевому рахунку викликає його нагрівання. Про світло, частота якого потрапила в резонанс кажуть, що він поглинувся теплом.

Але які то хвилі з падаючого світла не потрапляють в резонанс. Однак вони теж змушують коливатися з малою амплітудою. Ці частинки самі стають джерелом так званих вторинних електромагнітних хвиль тлой ж частоти. Вторинні хвилі, складаючись з падаючою хвилею, складають відбитий або проходить світло.

Якщо тіло непрозоре, то поглинання та відбиття все, що може статися з падаючим на тіло світлом: що не потрапив в резонанс світло відбивається, який потрапив - поглинається. У цьому і полягає "секрет" кольоровості тел. Якщо наприклад зі складу падаючого сонячного світла в резонанс потрапили коливання, відповідний червоному кольору, то у відбитому світлі їх не буде. А наше око влаштований так, що сонячне світло, позбавлений своєї червоною частини, викликає відчуття зеленого кольору. Забарвлення непрозорих тіл залежить, таким чином, від того, які частоти падаючого світла відсутні у світлі, відбитим тілом.

Існують тіла, в яких заряджені частійи мають так багато різних власних частот коливань, що кожна або майже кожна частота в падаючому світлі потрапляє в резонанс. Тоді ж падаючий світло поглинається, і відбиватися просто нічому. Такі тіла називають чорними, тобто тілами чорного кольору.

2.ОРГАНИ ЗОРУ ТА ЇХ ЕВОЛЮЦІЯ.

2.1Основние тенденції розвитку органів зору у тваринному світі.

Органи багатоклітинних тварин (крім губок), забезпечують сприйняття світлових подразнень. Основні елементи органів зору - світлочутливі клітини (фоторецептори). Прості органи зору (наприклад, у дощових черв'яків) складаються з світлочутливих клітин без пігменту, розсіяний серед епітеліальних клітин зовнішнього покриву. Вони сприймають лише зміни в інтенсивності освітлення і не реагують на напрям падаюшего світла. У п'явок утворюються скупчення світлочутливих клітин, постелили або заекранувати пігментними клітинами, які ізолюють світлочутливі клітини від бічних променів, що дозволяє розрізняти не тільки інтенсивність, а й напрямок падаючого світла. У деяких медуз і плоских хробаків органи зору - розрізнені світлочутливі клітини, що концентруються в очні плями (стигми). Подальше ускладнення органів зору призвело до поглиблення епітелію очного плями в очної келих. Якщо краї його змикаються, органи зору приймають форму пляшечки, заповненого драглистоподібного речовиною, що утворює склоподібне тіло. Таке поступове розвиток органів зору характерно для многощетинкових черв'яків і молюсків. Зорові клітини таких органів зору лежать під епітелієм і разом з пігментними клітинами утворюють сітківку. У багатьох членистоногих органи зору представлені фасеточними очима. Подальше вдосконалення пухирчастого органу зору призводить до збільшення числа фоторецепторів, появі роговиці, райдужної оболонки із зіницею кришталика, особливого аккомодационного пристосування і мускулатури, що служить для руху самого очі. Органи зору розвиваючись незалежно в різних філогенетичних гілках тваринного світу, на вищих щаблях набувають подібне будова. При цьому провідним фактором еволюції органів зору очевидно, була тенденція оптимального поєднання процесів як більшого використання енергії світлового потоку, таки поліпшення виборчої чутливості

Кожна тварина бачить світ по-своєму. Сидячи в засідці, жаба бачить тільки рухомі предмети: комах, на яких вони полюють, або своїх ворогів. Щоб побачити все інше, вона повинна сама почати рухатися.

Сутінкові і нічні тварини (наприклад, вовки та інші хижі звірі), як правило, майже не розрізняють кольорів.

А ось бабка добре розрізняє кольори, але тільки ... нижньої половиною очей. Верхня половина дивиться в небо, на тлі якого видобуток і так добре помітна.

Про хорошому зорі комах ми можемо судити хоча б по красі квіток рослин - адже ця краса призначена природою саме для комах-запилювачів. Але світ, якими вони його бачать, сильно відрізняється від звичного нам.

Квітки, які запилюють бджоли, зазвичай не пофарбовані в червоний колір: бджола цей колір сприймає, як ми - чорний. Зате, ймовірно, багато непоказні на наш погляд квіти набувають несподіваного пишність в ультрофіолетових спектрі, в якому бачать комахи. На крилах деяких метеликів (наприклад, лимонниця) є візерунки, приховані від людського ока і видимі тільки в ультрофіолетових променях.

Дивним чином використовують особливості зору комах деякі павуки, що чекають своїх жертв всередині квіток. Зрозуміло, майбутня жертва, сідаючи на квітку, не повинна помічати павука, тим часом, на черевцях багатьох таких павуків впадають в очі яскраві червоні плями. Чим це пояснити? Виявляється, коли на тих же павуків глянули, так би мовити, очима комах, плями стали зовсім непомітними. Зате птахам, які можуть склювати павуків, що відлякують плями помітні чудово. Значить, павук "загримований" для комах, але "яскраво розфарбований" для птахів.

До речі кажучи, комахи визначають положення сонця, щоб знаходити дорогу, навіть у похмурі дні. Ультрафіолетові промені вільно проходять крізь шар хмар. Коли мурах в ході досвіду стали опромінювати сильними ультрафіолетовими променями, вони побігли ховатися "в тінь" не під захист пропускавшей ультрафіолет темній дощечки, а під прозоре, на наш погляд, скло, затримує ці промені.

2.2. Кольорове зір.

Важлива властивість зорового сприйняття людини - бачення в кольорі - пояснює теорія кольорового бачення. Ця теорія виходить з того, що в оці є три типи світлочутливих приймачів, що відрізняються один від одного різною чутливістю до різних частин спектра - червоною, зеленою і синьо-блакитний. Колірне відчуття виникає в колбочках. Поки не встановлено, чи є приймачі всіх трьох типів у кожній колбочці або існують три різних види колб.

Очей звичайної людини може розрізняти близько 160 квітів. Тренований очей художника і фарбаря в змозі розрізняти понад 10000 кольорових тонів.

Зустрічаються люди (більше 1% чоловіків і близько 0.1% жінок), зір яких характеризується відсутністю приймачів однієї з зазначених вище типів. Ще рідше (приблизно один або мільйон) зустрічаються люди, у яких є приймачі лише одного типу. Перша група людей - дихромати - розрізняють менше квітів, ніж люди з нормальним зором; друга - монохромати - зовсім розрізняють кольори.

Для отримання кольорового відчуття важливий не тільки спектральний склад відбитого або випускається спостережуваним об'єктом світла, але й потужність випромінювання інших розташованих поруч предметів.

Колір багато що означає в нашому житті. Механізм кольорового впливу поки несе, хоча накопичено безліч цікавих експериментальних чинників. Відомо, що червоний колір збуджує, чорний пригнічує, зелений заспокоює, жовтий створює гарний настрій.

Здатність людського організму реагувати на колір - основа одного з напрямків натуртерапіі - лікування природними засобами. Доведено, що чорний колір може уповільнити перебіг інсульту і малярії, червоний допомагає при лікуванні бронхіальної астми, кору, бешихових захворювань шкіри, блакитний уповільнює пульс і знижує температуру. Хворим на глаукому корисно носить окуляри з зеленими стеклами, а гіпертонікам - з димчастими. Дослідження показали, що при червоному світлі знижується слухова чутливість людини, а при зеленому зазначено її підвищення. "Холодні" тону стимулюють білковий обмін, а "теплі", навпаки, гальмують. Якщо шкільний клас забарвити в білий, бежевий або коричневий тони, то покращиться успішність і дисципліна учнів. У виробничих приміщеннях, пофарбованих у блакитний і бежеві кольори, підвищується продуктивність праці.

3.ЗРІТЕЛЬНИЙ АНОЛІЗАТОР ЛЮДИНИ

3.1Строеніе очі.

Око - орган зору, сприймає світлові подразнення; є частиною зорового аналізатора, який включає також зоровий нерв і зорові центри, розташовані в корі головного мозку.

Очей, очей або очне яблуко, має кулясту форму і поміщається в кістковій воронці - очниці. Ззаду і з боків він захищений від зовнішніх впливів кістковими стінками очниці, а спереду - століттями.

Повіки являють собою дві шкірні складки. У товщі століття закладена щільна сполучнотканинна пластинка, а також круговий м'яз, що замикає очну щілину. По вільному краю століття ростуть вії (100 - 150 на верхньому столітті і 50 - 70 на нижньому) і відкриваються протоки сальних залозок. Вії захищають око від попадання в нього сторонніх тіл (частинок пилу). Внутрішня поверхня повік і передня частина очного яблука, за винятком рогівки, покрита слизовою оболонкою - ко?юнктівой. У верхненаружного краю очниці розташована слізна залоза, яка виділяє слізну рідину, що омиває око. Рівномірному її розподілу на поверхні очного яблука сприяє миготіння століття. Сльози, зволожуючи очне яблуко, стікають по передній його поверхні до внутрішнього кута ока, де на верхньому і нижньому століттях є отвори слізних канальців (слізні точки), вбирають сльози. Слізні канальці впадають в слізно носовій канал, що відкривається в нижній носовий хід.

Рух очного яблука і їх узгодженість здійснюються за допомогою шести очних м'язів. Очне яблуко має кілька оболонок. Нижня - склера, або білкову оболонку, - щільна непрозора тканина білого кольору. У передній частині очі вона переходить в прозору рогівку, як би вставлену в склеру подібно часовому склу. Під склер розташована судинна оболонка ока, що складається з великої кількості судин. У передньому відділі очного яблука судинна оболонка переходить у війкового (циліарного) тіло і райдужну оболонку (радужку). У ресничном тілі закладена так звана циліарного м'яз, пов'язана з кришталиком (прозоре еластичне тіло, має форму двоопуклої лінзи), і регулювальна його кривизну. Райдужка розташована за рогівкою. У центрі райдужної оболонки є круглий отвір - зіниця. У райдужці розташовані м'язи, які змінюють величину зіниці, і залежно від цього в око потрапляє більша або менша кількість світла. Тканина райдужної оболонки стримає особливе барвник (пігмент) - меланін. Залежно від його кількості колір райдужної оболонки коливається від сірого і блакитного до коричневого, майже чорного. Кольором райдужної оболонки визначається колір очей. При відсутності в ній меланіну промені світла проникають в око не тільки через зіницю, а й через тканину райдужної оболонки. При цьому очі мають червонуватий відтінок. Недолік пігменту в райдужці часто поєднується з недостатньою пігментацією інших частин очей, шкіри, волосся. Таких людей називають альбіносами. Зір у них зазвичай значно знижений.

Між рогівкою і райдужкою, а також між райдужкою і кришталиком є ??невеликі простору, звані відповідно передній і задньою камерами ока. У них знаходиться прозора рідина - так як звана водяниста волога. Вона постачає поживою роговицю і кришталик, які позбавлені кровоносних судин. В оці відбувається безперервна циркуляція рідини. Процес її поновлення - необхідна умова правильного харчування тканин ока. Кількість циркулюючої рідини постійно, що забезпечує відносну сталість внутрішньоочного тиску. Порожнину ока позаду кришталика заповнена прозорою желеподібної масою - склоподібним тілом. Внутрішня поверхня очі вистелена тонкою, вельми складною за будовою, оболонкою - сітківкою, або ретиной. Вона містить світлочутливі клітини, названі на їхню формі колбочками і паличками. Нервові волокна, що відходять від цих клітин, збираються разом і утворюють зоровий нерв, який прямує в головний мозок.

Око людини являє собою своєрідну оптичну камеру, в якій можна виділити світлочутливий екран - сітківку і светопреломляющие середовища, головним чином рогівку і кришталик. Кришталик спеціальної зв'язкою з'єднаний з цилиарной м'язом, розміщеної широким кільцем позаду райдужки. За допомогою цієї м'язи кришталик змінює свою форму - стає більш-менш опуклим і сильніше або слабкіше переломлює потрапляють в око промені світла. Це здатність кришталика називається акомодацією. Вона дозволяє чітко бачити предмети, розташовані на різній відстані, забезпечуючи суміщення фокусу потрапляють в око променів від розглянутого предмета з сітчастою оболонкою.

Здатність заломлення очі при спокої акомодації, тобто коли кришталик максимально сплощений, називають рефракцією ока. Розрізняють три види рефракції ока: розмірну (емметропіческой), дальнозоркую (гіперметропіческій) і короткозору (миопического). В оці сумірною рефракцією паралельний промені, що йдуть від предметів, перетинаються на сітківці. Це забезпечує чітке бачення предмета. Далекозорий очей має щодо слабкої заломлюючої здатністю. У ньому паралельні промені, що йдуть від далеких предметів, перетинаються за сітківкою.

У короткозорий оці паралельні промені, що йдуть від далеких предметів перетинаються попереду сітківки, не доходячи до неї.

Короткозорий очей добре бачить тільки близько розташовані предмети. Про ступінь далекозорості або короткозорості судять по оптичній силі лінзи; приставлена ??до оку в умовах спокою акомодації, вона так змінює напрямок які у нього паралельних променів, що вони перетинаються на сітківці. Оптична сила лінзи визначається діоптріях. Розрізняють далекозорість і короткозорість слабкого ступеня (до 3 дптр), середньої (від 4 до 6 дптр) і високої (більше 6 дптр). Рефракція обох очей не завжди буває однаковою, наприклад короткозорість одного очі й далекозорість іншого очі або різна їх ступінь обох очах. Такий стан називають анізометропія.

Для ясного бачення фокус потрапляють в око променів повинен збігатися з сітківкою. Але це не єдина умова. Для розрізнення деталей предмета необхідно, щоб його зображення потрапило на область жовтої плями сітківки, розташовану прямо проти зіниці. Центральний ділянку жовтої плями є місцем найкращого бачення. Уявну лінію, що сполучає розглянутий предмет з центром жовтої плями, називають зорової лінією, або зорової віссю, а здатність одночасно спрямовувати на аналізований предмет зорові лінії обох очей - конвергенцією. Чим ближче зоровий об'єкт, тим більше повинна бути конвергенція, тобто ступінь сходження зорових ліній. Між акомодацією і конвергенцією є відоме відповідність: більша напруга акомодацією вимагає більшою мірою конвергенції і, навпаки, слабка акомодація супроводжується меншим ступенем сходження зорових ліній обох очей.

3.2 Оптична система ока.

Знаючи, як влаштований очей хребетних, фотоапарат можна винайти заново, настільки схожі основні принципи їх влаштування. Об'єктив нашого ока як і у фотоапарата, складовою. Одна частина, рогівка, - з незмінним фокусною відстанню; інша, кришталик, змінює свою кривизну, автоматично встановлюючи різке зображення того предмета, який привернув нашу увагу. Про таку автоматиці кіно- і телеоператори можуть тільки мріяти.

У восьминога і деяких риб кривизна кришталика постійна, і вони "наводять на різкість", змінюючи відстань між кришталиком і сітківкою; саме цей принцип використовують конструктори фотоапаратів. У молюсків наутілус, що у тропічних морях (інша назва - кораблики), зовсім немає лінз, і вони обходяться маленьким отвором в оці. Технічний аналог - дірочка в стінці камери-обскури, фотоапарата без лінз, який багато років з нас самі майстрували в дитинстві.

Кришталик за сумісництвом виконує роль світлофільтра. Він не пропускає ультрафіолетові промені, які можуть пошкодити сітківку, і тому злегка жовтий на просвіт. З роками кришталик жовтіє сильніше, і людина вже не бачить всього багатства фіолетовою частини спектра. Так що, коли йдеться про яскравість світу дитини, треба мати на увазі не тільки психологічну свіжість сприйняття, а й фізично ширший діапазон колірної інформації. Між іншим, і слуховий діапазон у дітей ширше. Вони сприймають ультразвук частотою до 40 кГц.

Але повернемося до зору. Світлосила нашого об'єктива (відношення площі зіниці до квадрату фокусної відстані) до 1: 3 - це непогано для кута зору близько 100 в будь-якій площині. У кращих фотооб'єктивів світлосила 0.8: 1, але чітке зображення вони дають тільки для кута близько 45. В іншому, наш об'єктив фокусує зображення не на площину, а на частину сфери, що набагато спрощує справу. Іноді через тих чи інших дефектів очі кришталик не в змозі "навести на різкість". Доводиться йому допомагати - носити окуляри.

Щоб робити гарні знімки при різній освітленості, в фотоапараті передбачена діафрагма. В оці її роль виконує райдужна оболонка - кольорове колечко, середину якого називають зіницею. Залежно від освітленості наш зіницю автоматично змінює діаметр від 2 до 8 мм. Точно так само, як у фотоапарата, при цьому зменшується глибина різкості. Люди, що страждають на короткозорість або далекозорість в слабкому ступені, добре знають, що на яскравому світлі вони добре бачать і без окулярів, а у сутінках контури предметів або букв розпливаються.

Пігментний епітелій, розташований за сітківкою, ефективно поглинає світло, щоб зменшити його розсіювання, інакше чіткість зображення погіршилася б. Усі оптичні прилади з тією ж метою чорнять зсередини. В очах деяких нічних тварин світлочутливість збільшується за рахунок чіткості зображення. У них очне дно відбиває промені, що пройшли через сітківку. Так як оптична щільність сітківки дорівнює 0.3 (близько половини падаючого на неї світла поглинається), то відображення від очного дна збільшує кількість поглиненого світла ще на 25%.

Тим, хто користується зором при низьких освещенностях, взагалі немає сенсу дбати про чіткості зображення. Шуми, обумовлені квантової природою світла, накладають жорсткі обмеження на число деталей, які можна розглядати при заданому контрасті і освітленості. Обговорення цього питання відняло б занадто багато місця, але важливо відзначити, що зерно нашої чорно-білої "плівки" периферії сітківки - має діаметр 30-40 мкм, що відповідає вимогам, необхідним для розрізнення в сутінках предметів, якщо вони відображають світла на 10% більше, ніж фон. При гіршому висвітленні сітківка надлишкова: зернистість зображення, обумовлена ??флуктуацій світлового потоку, буде більше зору сітківки. При кращих освещенностях ми переходимо на кольорову "плівку" - жовта пляма в центрі сітківки. Тут розмір зерна близько 2 мкм - це якраз розмір дифракційного кільця, відповідного діаметра зіниці 2 мм. Таким чином, зерно "плівки" відповідає максимально досяжному якості зображення як при низьких, так при високих освещенностях.

Відзначимо, що на відміну від фотоапарата очей має постійним часом експозиції - близько 0.1 секунди. У нас, правда, немає затвора. Час експозиції - це проміжок, протягом якого всі фотони, що потрапили в око, сприймаються як одночасні. Тому два спалахи, інтервал між якими менше 0.1 секунди, ми сприймаємо як одну. Для того щоб визначити цей час точніше, проводили такі експерименти. Піддослідним пред'являли спалахи рівної енергії, але різної тривалості і, отже, різної інтенсивності (потужності). При тривалості спалаху менше 0.1 секунди об'єктивне сприйняття її яскравості не залежало від тривалості - весь світ сприймався як миттєвий спалах. При великих длительностях сприйняття яскравості стає обернено пропорційним тривалості спалахи, тобто визначається її інтенсивністю.

І нарешті, роль ковпачка грають повіки, в одну мить, в прямому сенсі цього слова, що прикривають очне яблуко при найменшій небезпеці. (Мить триває приблизно 0.1 секунда.) Слізні залози змивають пил з оптики і захищають око від бактерій. Такий наш природний оптичний прилад.

3.3 Адаптація

В абсолютній темряві очей нічого не бачить. Мова піде про дуже слабкому освітленні: ввечері в темній кімнаті, вночі на неосвітленій вулиці, в полі або в лісі при світлі місяця і зірок. У цих умовах відбивається від предметів і потрапляє в наші очі незрівнянно менше світла, ніж сонячним, ясним днем. Зіниці у темряві гранично розширені, але це не набагато збільшує освітленість сітківки. Розширення зіниць хоч і важливий, але в даному випадку другорядний пристосувальний механізм. Більше значення має він при яскравому освітленні, коли зіниці звужуються, обмежуючи кількість світла, що падає на сітківку.

"Ніщо не вічне під місяцем" ... Наприкінці 50-х років були проведені психофізичні досліди, які дозволили фахівцям припустити, що адаптація не зводиться лише до змін концентрації зорового пігменту родопсину в фоторецепторах: процеси пристосування до різних умов яскравості світла набагато складніше, в них неодмінно повинні брати участь і нервові клітини сітківки (треба сказати що, крім паличок і колбочок, сітківка включає в себе щонайменше чотири різних типи нервових клітин).

Підтвердження цієї гіпотези не змусило себе чекати. На допомогу нейрофізіологам прийшли мікроелектроди - найтонші (у сотні разів тонше волосся) скляні трубочки, заповнені сольовим розчином і з'єднані з підсилювачем биопотенциалов. Проводячи таку "мікропіпетку" до окремих нервовим клітинам і змінюючи при цьому розмір що вибухає на екрані світлового плями, дослідники переконалися, що нейтрони сітківки справді активно беруть участь в процесі адаптації зорової системи.

Під рецептивних полем нейтрона (і сітківки, і підкірки, і кори) розуміють сукупність фоторецепторів сітківки, сигнали з яких приходять до даного нейтрону. Рецептивні поля є у всіх нейронів зорової системи, це як би віконце, через яке нейтрон бачить світ. Власне, бачать світло в прямому сенсі цього слова тільки фоторецептори. Всі інші зорові нейтрони сприймають інформацію у формі потоку електричних імпульсів, бомбардують (не дивуйтеся, це повсякденний нейрофизиологический термін) їх входи.

Тільки от, у нейтронів різних відділів зорової системи рецептивні поля сильно розрізняються за розміром, а в корі людини, приматів і хижих тварин ще за формою. Нейтрони сітківки та підкіркового зорового центру спостерігають світ як би через круглі віконця-ілюмінатори.

Нейтрони сітківки та підкіркового зорового центру описують зображення поточечно. Це означає, що кожна нервова клітина цих структур, дивлячись на світ через своє кругле рецептивної полі - точку, інформує про події в ній вищі відділи системи.

Суть дій нейтронів-детекторів зводиться до того, що вони як би розбороняють на складові частини, зводячи до простих будь-яке складне зображення, щоб роздільно, незалежно і паралельно проаналізувати окремі його ознаки. Природно, що на наступних етапах переробки зорової інформації відбувається синтез перекодувати відомостей в єдиний зоровий образ, який потім звіряє з "бібліотекою" образів нашої пам'яті; мозкові механізми подають команду моторним центрам, звідти йдуть накази мовної і мімічної мускулатуру, і ми з широкою посмішкою викликуємо: "Здрастуй, дорогий Петя!" або кисло мимрить: "Ах це ви, Дарина Іванівна ..."

До недавнього часу вважалося, що властивості нейтронів-детекторів зорової кори жорстко "запаяні", тобто їх рецептивні поля НЕ перебудовуються при зміні зовнішніх умов, і тому ці нейтрони не вносять скільки-небудь істотного внеску в зоровий адаптаційний процес. Переконання це ґрунтувалося, зокрема, на тому що в період становлення детекторной нейрофізіології експерименти проводилися, як правило, при незмінному світловому тлі; робота детекторів не досліджували в різних станах, як самої зорової системи, так і організму в цілому.

Психологи провели цікавий і переконливий досвід: маленького кошеняти перетворювали в "рикшу" - він міг бігати, куди хотів, все чіпати, але постійно возив при цьому за собою легку візок. У ній сидів другий кошеня, який бачив все те ж, що і "рикша", але нічого не міг доторкнутися. Через деякий час вчені переконалися, що в зоровому поведінці кошеня-вершника з'явилися серйозні дефекти, а "рикша" розвивався нормально. На підставі цих даних фахівці зробили висновки: для повноцінного розвитку зорових функцій зокрема і пізнавальної діяльності в цілому важливо не лише бачити різні об'єкти зовнішнього світу, але виходити з ними в безпосередній дотиковий, тактильний контакт.

Дуже багато для розуміння ролі коркових детекторів у процесах адаптації дали також досліди. Досліджуючи рецептивні поля зорових коркових нейронів кішки в умовах адаптації до темряви, вчені отримали вражаючий факт. Незважаючи на те, що число досліджених нейтронів дійшло до десятків, а потім і до сотень, серед них було вкрай мало класичних нейронів-детекторів. Експериментатори губилися в здогадах: куди ж вони зникали? Та й взагалі чи ті це клітини, поведінка яких настільки докладно описано в численних наукових публікаціях?

Перевірка була елементарної: варто було включити світло в камері і "дивний" нейрон дуже швидко ставав добре знайомим детектором. І скільки разів повторювали перехід від світла до темряви і знову до світла, стільки раз змінювалися властивості поля нейрона, причому вся перебудова займала не більше десятків секунд.

Стало ясно, що в темряві нейрони не зникають, а лише різко змінюють свій вигляд. І дивляться вони на світ не з вузьких "бійниць" і "щілин", а через широкі вікна круглої або еліптичної форми. Вони ніби наближаються в цьому відношенні до нервових клітин сітківки, і тому і було запропоновано називати це явище ретіналізаціей зорової кори (по латині сітківка - геtina). Подальші досліди показали, що не всі детектори ретіналізіруются в темряві: 10% з них як би ігнорують адаптацію і не змінюють свої рецептивні поля, а ще 20-25 відсотків нейронів поводяться досить єхидно - в темряві не тільки не знижують або втрачають, але навпаки , посилюють, загострюють свої детекторні властивості.

Ніщо не дається задарма, і тому в процесі адаптаційних перебудов зорова система і окремі її нейрони не тільки щось купують, але і щось втрачають. У темряві вони втрачають тонкість зорового аналізу. Не кажучи вже про колірному зорі. У сутінках вона втрачає, саме тому вночі всі кішки сірі.

3.4Световая і колірна чутливість.

У дослідах Вавилова по квантовим флуктуацій світла проводилися спостереження сусідніх ділянок інтерференційного максимуму і мінімуму при інтерференції зеленого світла. При звичайних интенсивностях світла інтерференційна картина в цих дільницях не змінювалася в часі. Потім інтенсивність світла зменшувалася до порога зорового сприйняття світла. Враховуючи, що зеленому світлу відповідає довжина хвилі близько 500 нм, а діаметр адаптованого до темряви зіниці становить близько 8 мм, неважко переконатися, що пороговий інтенсивності зеленого світла відповідає 20-25 фотонів в секунду. При цьому виявилося наступне: ділянки в темних смугах завжди залишалися темними, а ділянки в світлих смугах іноді "гаснули", але тут же знову "спалахували", причому ці коливання освітленості з'являлися в часі безладно, хаотично.

Результати цих дослідів за класичним ефекту - інтерференції - пояснюються квантовими властивостями світла. Справді, бувають випадки, коли в інтерференційні максимуми потрапляє або більше фотонів, ніж відповідає порогу зорового сприйняття світла, або менше його. Значить, щільність фотонів в світловому потоці флуктуірует. Тому видно "спалахи" (якщо фотонів трохи більше) або відповідно "гасіння" світла на окремих ділянках (якщо фотонів трохи менше). Ці флуктуації мають статистичний характер, чим пояснюється нерегулярне поява світлих ділянок.

4.ФОТОХІМІЧЕСКАЯ ТЕОРІЯ ЗОРУ

5.ОБ'ЯСНЕНІЕ КОЛЬОРУ ТЕЛ

Навколишній світ барвистий. Це пояснюється складністю сонячного світла. Але як пояснити, що листя рослин бачимо зеленими, піонерський галстук - червоним, соняшник - жовтим, Волошка - синім, папір для письма - білою, а класну дошку - чорною? Звернемося до досвіду.

Отримаємо на екрані за допомогою трикутної скляної призми спектр і закриємо його стрічкою червоного кольору. Ми бачимо, що тільки в

Червоній частині спектра стрічка виглядає яскраво-червоною. У всіх інших частинах спектра вона чорна. Це відбувається тому, що стрічка, на яку падає світло всіх спектральних квітів, відбиває тільки червоне світло, а світло інших квітів поглинає.

Якщо проробити такий досвід з зеленою стрічкою, то виявиться, що вона тільки в зеленій частині спектра виглядає яскраво-зеленою. В інших частинах спектра вона темна.

Досвід, показує, що колір тіла, освещаемого білим світлом, залежить тільки від того, світло якого кольору це тіло розсіює.

Якщо тіло рівномірно розсіює всі складові частини білого світла, то при звичайному освітленні воно здається білим, наприклад газетний папір. Якщо тіло, наприклад сажа, поглинає весь падаючий на нього світло, то воно здається чорним.

Різні тіла не тільки неоднаково розсіюють світло різної кольоровості, але також неоднаково і пропускають світло крізь себе. Такі прозорі тіла називають світлофільтрами.

У неоднаковою кольоровості прозорих тіл можна переконатися на досвіді. Якщо за призмою на шляху розкладеного білого пучка світла по черзі ставити кольорові скла, то кольоровість смужки спектра на екрані буде змінюватися.

ВИСНОВОК

Світло має дуже велике значення для життя людини. Вивчивши дану тему можна зробити наступні висновки:

- Світло володіє корпускулярно-хвильовим дуалізмом: є електромагнітної хвилею, але при випромінюванні і поглинанні поводиться як потік частинок - фотонів;

- Поняття кольору пов'язано з довжиною хвилі і частотою. А так же здатністю тел поглинати електромагнітні хвилі;

- Око є складною оптичною системою. Він здатний відрізняти електромагнітні хвилі оптичного діапазону різної частоти, т. Е. Відрізняти світло.

- Око людини найбільш чутливий до хвиль 546 Нм, що відповідає зеленому кольору.

- Електромагнітні хвилі оптичного діапазону різної частоти можуть впливати на нервову систему.

- Пояснення зору дано на основі фотохімічної теорії світла.

- На основі фізичних законів можна пояснити такі явища як: - блакитний колір неба

- Білий колір хмар

- Червоне листя і т. Д.

Список використаних джерел

1. Багданов К. Б. Фізика в гостях у біолога М: Наука, 1986

2. Перишкін А. В., Чемакіна В. П. Факультативний курс фізики, 1980

3. Глазунов А. Т., Курмінскій І. І., Пінський А. А., Квантова фізика, 1989

4. Науково - популярний фізико-математичний журнал "Квант", 1987

5. Попов Г. В., П-58, Спектроскопія і кольору тіл у курсі фізики середньої школи. М: «Просвещение», 1971

6. Чандаева С. А., Фізика і людина, АО »Аспект прес», 1994.-336с.

7. Гріффін Д, Новиков Е, Живий організм. Пров. з англ. Б.Д.Васільева. М: «Мир», 1983

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка