Органы зрения имеются у большинства животных. Глаз — орган зрения животных и человека. Глаз человека состоит из глазного яблока, соединенного зрительным нервом с головным мозгом, и вспомогательного аппарата (веки, слезные органы и мышцы, двигающие глазное яблоко). У некоторых животных глаза расположены близко, улучшая восприятие глубины. У других глаза находятся далеко друг от друга, образуя большое поле зрения.
Немного теории:
1. Разрешающая способность глаза (минимальное расстояние между точками) характеризует способность глаза различать отдельные детали объекта. Разрешающую способность называют остротой зрения.
Разрешающая способность зависит от следующих факторов:
- формы и ориентации отдельных деталей объекта
- освещенности, цвета и окружающего фона
- периода времени, в течение которого рассматривают объект
- качества изображения на сетчатке
- положения изображения на сетчатке
- внимательности наблюдателя и от того, насколько ему привычна окружающая обстановка
- возраста.
2. Порог относительной светочувствительности (контрастная светочувствительность) – это наименьшее изменение (разница) уровня освещенности, которое глаз способен зарегистрировать.
Порог относительной светочувствительности зависит от уровня освещенности и адаптации глаза.
3. Способность различать расстояния, на которых расположены объекты, называется восприятием глубины пространства.
4. Способность глаза приспосабливаться к широкому диапазону уровней освещенности называется адаптацией.
5. Если адаптация глаза нарушена освещением, яркость которого на некоторую минимальную величину выше освещения, к которому глаз уже адаптирован, то наступает ослепление.
6. Способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на более далеком расстоянии называется аккомодацией.
Любое излучение в видимом диапазоне спектра электромагнитных излучений при попадании в глаз вызывает определенные зрительные ощущения.
В технопарке универсальных педагогических компетенций ШГПУ для изучения разрешающей способности глаза есть специальный прибор.
С помощью этого оборудования возможно проведение экспериментов, направленных на:
- изучение способности глаза видеть раздельно две близкорасположенные точки;
- определение угла зрения человека.
Принцип действия прибора основан на возбуждении светочувствительных клеток сетчатки. Возбуждение светочувствительных клеток сетчатки всегда занимает немного больше времени, чем световой стимул, поэтому может быть обработано только ограниченное количество стимулов за единицу времени (временная разрешающая способность глаза).
Если источник света периодически включается и выключается во все более быстрой последовательности, глаз сначала воспринимает отдельные вспышки, затем мерцание и, наконец, возникает впечатление непрерывного света (слияние мерцания).
Частота стимуляции, при которой происходит слияние мерцания, а также его частота зависят от интенсивности, длины волны, а также от направления падения света. Приспосабливаясь к интенсивности окружающего света, глаз может изменять интенсивность света, проникающего через открытую (затемненную комнату) или почти закрытую (сильно освещенную комнату) радужную оболочку.
При помощи данного прибора можно проводить ряд лабораторных работ:
- Определение частоты мигания светодиода, при котором создается впечатление непрерывного света.
- Эксперименты в измененных условиях, например, изменение направления падения света с помощью периметра.
- Определение порога слияния мерцания левого и правого глаза по отношению к направлению падения светового раздражителя и состоянию адаптации глаз.
В ходе выполнения которых мы получаем понятие о:
- периметре;
- временной разрешающей способности глаза;
- частоте слияния мерцания.
Для исследования временной разрешающей способности глаза человека измеряется частота слияния мерцаний, при которой возникает впечатление непрерывного источника света.
Примерный набор заданий:
- Измерьте частоту слияния мерцания для всех углов падения от -90 ° до 90 ° для левого и правого глаза.
- Повторите измерения в затемненной комнате, чтобы изучить эффект адаптации глаза к свету.
- Повторите измерения из упражнений 1 и 2 с другой амплитудой сигнала, соответствующей другой интенсивности света.
Для начала работы с прибором необходимо закрепить периметр на краю рабочего стола при помощи струбцины, штативного стержня, зажимной стойки и двойной муфты (прямоугольного зажима) так, чтобы открытая часть периметра была повернута к окну. Периметр необходимо закрепить в строго горизонтальном положении. Затем при помощи зажимной стойки прикрепите столик на ножке к основанию штатива и отрегулируйте его высоту так, чтобы глаз испытуемого находился точно по центру периметра. Цифровой функциональный генератор размещается на столе таким образом, чтобы индикатор частоты не был виден испытуемому.
Испытуемый должен расположиться так, чтобы он мог долго удерживать голову на подголовнике, не двигаясь. При необходимости регулируется высота стула. Исследуемый глаз должен смотреть в точку внутреннего центра периметра в течение всего эксперимента. Необходимо прикрепить белый маркер к периметру во внутреннем центре для облегчения фокусировки. Другой глаз остается закрытым. Расположите стимуляторный источник света в центре внутренней части периметра и закрепите его магнитом снаружи. На цифровом функциональном генераторе установить частоту - 10 Гц, а регулятор амплитуды поверните до макс. 3В. Постепенно медленно увеличивайте частоту до тех пор, пока у испытуемого исчезнет впечатление непрерывного света (мерцание переходит в непрерывный свет).
Передвиньте источник света горизонтально на 10º от центра и вновь определите частоту слияния мельканий, начиная от 10 Гц. Глаз испытуемого при этом должен постоянно смотреть в центр периметра. Измерение повторяется с интервалами 10 °, сначала справа от центра, пока источник света не исчезнет из поля зрения, затем слева. Частота записывается для всех углов. Измерения повторяются для другого глаза.
Дорогие подписчики, учителя, преподаватели, если кто-то из вас хочет в учебных целях исследовать разрешающую способность глаза человека, добро пожаловать в технопарк УПК Шадринского государственного педагогического университета.
Заявки на экскурсии, интерактивы по данной теме можно оставлять в комментариях или в группе ВК по ссылке https://vk.com/technoshgpu
Подписывайтесь на наш канал, здесь много интересного!
Материал подготовлен методистами технопарка УПК Анастасией Михайловной Межиной и Еленой Алексеевной Коптеевой