Світло

КОЛІР, СВІТЛО І ЗРЕНИЕ.

ЗМІСТ |Запровадження | | |1. Світло | | |2. Органи зору | | |2.1. Основні тенденції розвитку органів зору в тварину | | |світі | | |2.2. Колірне зір | | |3. Зоровий аналізатор людини | | |3.1. Будова очі | | |3.2. Оптична система | | |3.3. Адаптація | | |3.4. Світлова і колірна чутливість | | |4. Фотохимическая теорія зору | | |5. Пояснення кольору тіл | | |Укладання | | |Список використаної літератури | | |Додатка | |.

Вчення про світі і світлових явищах становить розділ фізики, званий оптикой.

Знання основних оптичних законів маємо велике пізнавальне і практичне значение.

Ми у світі різноманітних світлових явищ. Чимало з подібних ні, приміром, такі, як вечірні зорі, коли небо і хмари над обрієм як ніби палають загинув у вогні; веселка, що простягається від обрію до горизонту, чи полярні сяйва, що спостерігаються в полярних широтах, дуже яскраві. Тим, хто знайомий з причинами їх виникненню, ці світлові явища здаються незвичайними і загадочными.

Щоб з’ясувати причини тих чи інших світлових явищ, потрібно знайти зв’язок спостережуваного явища коїться з іншими явищами і пояснити його виходячи з певного закону природи. Тоді загадковість явища зникне, і ми придбаємо про неї наукове знание.

У повсякденному житті ми зустрічаємося із багатьма світловими явищами, але не задумуємося про ними — настільки вони звичні для нас, тоді як пояснити їх часто важко. Наприклад, чайна ложка, опущена в склянку із жовтою водою, здається нам надламаної чи поламаною, залежно від цього, з якого боку ми ще дивимося на ложку.

І це приклад складнішого світлового явища. Ми сусідні предмети багатобарвними при висвітленні сонцем чи яскравою лампою, але із настанням сутінків або за ослабленні світла кольоровість предметів блекнет.

За підсумками законів оптики виникла оптична і освітлювальна техника.

Оптична техніка почала розвиватися завдяки винаходу та використання лінз. Лінзи становлять основну засаду оптичних приладів. Кожному тепер відомі окуляри, лупа, мікроскоп, бінокль, телескоп і др.

Але найголовнішою і найціннішим нам є живою оптичний — наш орган зору — глаз.

1. СВІТЛО — ДЖЕРЕЛО ЗРЕНИЯ.

Коли ми при денному світлі дивимося різні тіла, Тіла сусідні, ми їх забарвленими у різні кольору. Так трава і листя дерев — зелені, квіти — червоні чи сині чи жовті чи фіолетові. Є й чорні, білі, сірі тіла. Вс6е не може не викликати подив. Здається, все тіла освітлені у тому ж світлом — світлом Сонця. Чому ж Україні різні їх цвета.

Виходитимемо речей, що світло — электромагнитная хвиля, то є яка поширює змінне електромагнітне полі. У сонячному світлі утримуватися хвилі, у яких електричне і магнітне поля коливаються з різними частотами.

Будь-яке ж речовина складається з атомів і молекул, містять заряженые частки, які взаємодіють друг з одним. Оскільки частки заряджені під впливом електричного поля можуть рухатися, і якщо полі змінне — вони можуть здійснювати коливання, причому кожна частка у тілі має певну власну частоту колебаний.

Це проста, хоча занадто точна картина нам зрозуміти, що відбувається за взаємодії світла з веществом.

Коли на тіло падає світло, електричне полі, ‘принесенное' їм, змушує заряджені частки у тілі здійснювати змушені коливання (полі світловий хвилі змінне). У цьому в деяких частинок їх власна частота коливань може збігатися з якоюсь частотою коливань поля світловий хвилі. Тоді, як відомо, станеться явище резонансу — різкого збільшення амплітуди коливань. При резонансі енергія, принесена хвилею, передається атомам тіла, що в рахунку викликає його нагрівання. Про світло, частота якого потрапила до резонанс кажуть, що він поглотился теплом.

Але що то хвилі з падаючого світла не потрапляють у резонанс. Але вони теж змушують коливатися з малої амплітудою. Ці частки самі стають джерелом про вторинних електромагнітних хвиль тлой ж частоти. Побічні хвилі, складаючись із хвилею, становлять відбитий чи проходить свет.

Якщо тіло надання у непрозорий, то поглинання і відбиток усе, що статися з падаючим на тіло світлом: не що у резонанс світло відбивається, потрапив — поглинається. У цьому полягає «секрет» кольоровості тіл. Якщо приміром, із складу падаючого сонячного світла резонанс потрапили коливання, відповідний червоному кольору, то відбитому світлі їх буде. А наш очей влаштований отже сонячне світло, позбавлений своєї червоною частини, викликає відчуття зеленкуватого кольору. Забарвлення непрозорих тіл залежить, в такий спосіб, від цього, які частоти падаючого світла відсутні у світі, відбитим телом.

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

2.ОРГАНЫ ЗОРУ ТА ЇХНІ ЕВОЛЮЦІЯ. 2.1Основные тенденції розвитку органів зору в тварину мире.

Органи багатоклітинних тварин (крім губок), забезпечують сприйняття світлових подразнень. Основні елементи органів зору — світлочутливі клітини (фоторецептори). Прості органи зору (наприклад, у дощових хробаків) складаються з світлочутливих клітин без пігменту, рассеяных серед епітеліальних клітин зовнішнього покриву. Вони сприймають лише зміни у інтенсивності освітлення і не реагують на напрям падаюшего світла. У п’явок утворюються скупчення світлочутливих клітин, подостланные чи заэкранированные пігментними клітинами, які ізолюють світлочутливі клітини від бічних променів, що дозволяє розрізняти як інтенсивність, а й напрямок падаючого світла. В окремих медуз і пласких хробаків органи зору — розрізнені світлочутливі клітини, концентрирующиеся в очні плями (стигми). Подальше ускладнення органів зору призвело до поглибленню епітелію очного плями в очної келих. Якщо краю його сходяться, органи зору приймають форму пляшечки, заповненого студнеобразным речовиною, що створює склоподібне тіло. Таке поступове розвиток органів зору притаманно многощетинковых хробаків і молюсков. Глядачеві клітини таких органів зору лежать під епітелієм разом із пігментними клітинами утворюють сітківку. У багатьох членистоногих органи зору представлені фасеточными очима. Подальше вдосконалення пузырчатого органу зору призводить до збільшення кількості фоторецепторів, появі роговиці, райдужної оболонки зі зіницею кришталика, особливого аккомодационного пристосування, і мускулатури, яка є для руху самого очі. Органи зору розвиваючись незалежно в різних филогенетических гілках тваринного світу, на найвищих щаблях набувають подібне будова. У цьому провідним чинником еволюції органів зору очевидно, була тенденція оптимального поєднання процесів як більшого використання світлового потоку, таки поліпшення виборчої чувствительности.

Кожну тварину бачить світ по-своєму. Сидячи в засідці, жаба вбачає лише рухомі предмети: комах, де вони полюють, або своїх ворогів. Щоб побачити решта, вона повинна переважно сама розпочати двигаться.

Сутінкові і нічні тварини (наприклад, вовки та інші хижі звірі), зазвичай, майже розрізняють цветов.

І це стрекоза добре розрізняє кольору, але… нижньої половиною очей. Верхня половина дивиться на небо, і натомість якого видобуток й дуже добре заметна.

Про хорошому зорі комах ми можемо бачити хоча би за красі квіток рослин — ця краса призначена природою саме для насекомых-опылителей. Проте третій світ, якими вони його бачать, дуже відрізняється від звичного нам.

Квіти, які запилюють бджоли, звичайно вирізняються в червоний колір: бджола цей колір сприймає, як ми — чорний. Зате, мабуть, багато непоказні з погляду квіти набувають несподіване пишноту в ультрофиолетовом спектрі, у якому бачать комахи. На крилах деяких метеликів (наприклад, лимонницы) є візерунки, приховані від ока і видимі лише у ультрофиолетовых лучах.

Дивним чином використовують особливості зору комах деякі павуки, поджидающие свої жертви всередині квіток. Зрозуміло, майбутня жертва, сідаючи на квітка, має помічати павука, тим часом, на брюшках багатьох таких павуків впадають правді в очі яскраві червоні плями. Хіба це пояснити? Виявляється, коли тих-таки павуків глянули, як кажуть, очима комах, плями стали цілком непомітними. Зате птахам, які можуть склювати павуків, що відлякують плями помітні чудово. Отже, павук «загримований «для комах, але «яскраво розфарбований «для птиц.

До речі, комахи визначають становище сонця, щоб знаходити дорогу, навіть у похмурі дні. Ультрафіолетові промені вільно проходять крізь шар хмар. Коли мурашок під час досвіду стали опромінювати сильними ультрафіолетовими променями, вони побігли укриватися «у тінь «під захист пропускавшей ультрафіолет темній дощечки, а під прозоре, на наш погляд, скло, затримуюче ці промені. 2.2. Колірне зрение.

Важливе властивість зорового сприйняття людини — бачення в кольорі - пояснює теорія кольорового бачення. Ця теорія розмірковує так, що у оку є три типу світлочутливих приймачів, які один від друга різною чутливістю до різних частин спектра — червоною, зеленої і синоблакитний. Колірне відчуття виникає у колбочках. Поки що встановлено, чи є приймачі всіх трьох типів у кожному колбочці або є три відмінні види колбочек.

Око пересічної людини може розрізняти близько 160 квітів. Тренований очей митця і фарбаря може розрізняти понад 10 000 кольорових тонов.

Зустрічаються люди (більше однієї% чоловіків, і близько 0.1% жінок), зір яких характеризується відсутністю приймачів однієї з зазначених вище типів. Ще рідше (приблизно чи мільйон) зустрічаються люди, які мають є приймачі лише типу. Перша група людей — дихроматы — розрізняють менше квітів, ніж з зором; друга — монохроматы — не розрізняють цвета.

Для отримання кольорового відчуття важливий як спектральний склад відображеного чи испускаемого піднаглядним об'єктом світла, а й потужність випромінювання інших розташованих поруч предметов.

Колір багато важить у житті. Механізм кольорового впливу поки несе, хоча накопичено безліч цікавих експериментальних чинників. Відомо, що червоний колір збуджує, чорний пригнічує, зелений заспокоює, жовтий створює хороше настроение.

Здатність організму людини реагувати на колір — основа котрогось із напрямів натуртерапии — лікування природними засобами. Доведено, що чорний колір може уповільнити протягом інсульту і малярії, червоний допомагає під час лікування бронхіальну астму, кору, бешихових захворювань шкіри, блакитний уповільнює пульс і знижує температуру. Хворим глаукомою корисно носить окулярів з зеленими скельцями, а гипертоникам — з димчастими. Дослідження засвідчили, що з червоне світло знижується слуховая чутливість людини, а при зеленому зазначено її. «Холодні» тону стимулюють білковий обмін, а «теплі», навпаки, гальмують. Якщо шкільний клас забарвити в білий, бежевий чи коричневий тону, то поліпшиться успішність і дисципліна учнів. У виробничих приміщеннях, забарвлених у блакитний і бежеві кольору, підвищується продуктивність труда.

3.ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНОЛИЗАТОР ЛЮДИНИ 3.1Строение очі. Око — орган зору, сприймає світлові роздратування; є частиною зорового аналізатора, що включає також зоровий нерв і зорові центри, які працюють у корі головного мозга.

Око, очей чи очне яблуко, має кулясту форму і міститься у кісткової воронку — очниці. Ззаду і з боків він захищений від зовнішніх впливів кістковими стінками очниці, а попереду — веками.

Повіки є дві шкірні складки. У товщі століття закладено щільна соединительно-тканная платівка, і навіть кругова м’яз, замикаюча очну щілину. По вільному краю століття ростуть вії (100 — 150 на верхньому столітті та 50 — 70 на нижньому) і відкриваються протоки сальних залізячок. Вії захищають очі влучення до нього сторонніх тіл (частинок пилу). Внутрішня поверхню століття та передня частина очного яблука, крім роговиці, покрита слизової оболонкою — конъюнктивой. У верхненаружного краю очниці розташована слізна заліза, яка виділяє слізну рідина, омывающую очей. Рівномірному її розподілу лежить на поверхні очного яблука сприяє миготіння століття. Сльози, воложачи очне яблуко, стікають по передній поверхні до внутрішнього розі очі, де на кількох верхньому і нижньому століттях є отвори слізних канальцев (слізні точки), вбирающие сльози. Слізні канальцы впадають у слізно носовій канал, що відкриється в нижній носовій хід. Рух очного яблука та його узгодженість здійснюються з допомогою шести очних м’язів. Очне яблуко має низку оболонок. Нижня — склера, чи белочная оболонка, — щільна непрозора тканину білого кольору. У передній частини очі вона перетворюється на прозору роговицю, хіба що уставлену в склеру подібно вартов склу. Під склерою розташована судинна оболонка очі, що складається з великої кількості судин. У передньому відділі очного яблука судинна оболонка перетворюється на ресничное (цилиарное) тіло і райдужну оболонку (радужку). У ресничном тілі закладено так звана цилиарная м’яз, що з хрусталиком (прозоре еластичне тіло, має форму двоопуклої лінзи), і регулювальна його кривизну. Райдужка розташована за рогівкою. У центрі райдужної оболонки є круглий отвір — зіницю. У радужці розташовані м’язи, які змінюють величину зіниці, і залежно цього у очей потрапляє більше чи менше світла. Тканина райдужної оболонки стримає особливе барвне речовина (пігмент) — меланин. Залежно з його кількості колір райдужної оболонки коштує від сірого і блакитного до коричневого, майже чорного. Кольором райдужної оболонки визначається колір очей. За відсутності у ній меланіну промені світла пробираються у очей як через зіницю, а й через тканину райдужної оболонки. У цьому очі мають червонуватого відтінку. Недолік пігменту в радужці часто узгоджується з недостатньою пігментацією інших частин очей, шкіри, волосся. Таких людей називають альбіносами. Зір вони зазвичай значно понижено.

Між рогівкою і радужкой, і навіть між радужкой і хрусталиком є невеликі простору, звані відповідно передній і задньою камерами очі. Вони перебуває прозора рідина — так як звана водяниста волога. Вона постачає поживою роговицю і кришталик, позбавлених кровоносних судин. У оку відбувається безперервна циркуляція рідини. Процес її відновлення — необхідна умова правильного харчування тканин очі. Кількість циркулюючої рідини постійно, що забезпечує відносне сталість внутріочного тиску. Порожнину очі позаду кришталика заповнена прозорою желеобразной масою — стекловидным тілом. Внутрішня поверхню очі вистелена тонкої, дуже складним за будовою, оболонкою — сітківкою, чи ретиной. Вона має світлочутливі клітини, названі з їхньої формі колбочками і паличками. Нервові волокна, що відходять від цих коштів клітин, збираються разом й утворюють зоровий нерв, які направляють завдяки головній мозг.

Око людини являє собою своєрідну оптичну камеру, де можна виділити світлочутливий екран — сітківку і светопреломляющие середовища, переважно роговицю і кришталик. Кришталик ока спеціальної зв’язкою з'єднаний із цилиарной м’язом, церкви, розміщеної широким кільцем позаду райдужної оболонки. З допомогою цієї м’язи кришталик змінює свою форму — стає більш-менш опуклим і сильніше або слабкіша переломлює які у очей промені світла. Це здатність кришталика називається акомодацією. Вона дозволяє чітко бачити предмети, розташовані різному відстані, забезпечуючи суміщення фокусу які у очей променів від аналізованого предмета з сітчастої оболочкой.

Заломлюючу здатність очі при спокої акомодації, тобто коли кришталик максимально сплощений, називають рефракцією очі. Розрізняють три виду рефракції очі: розмірну (эмметропическую), дальнозоркую (гиперметропическую) і короткозору (миопическую). У оку сумірною рефракцією паралельний промені, які від предметів, перетинаються на сітківці. Це забезпечує чітке бачення предмета. Далекозорий очей має щодо слабкої заломлюючої здатністю. У ньому паралельні промені, які від далеких предметів, перетинаються за сітківкою. У близоруком оку паралельні промені, які від далеких предметів перетинаються попереду сітківки, не сягаючи неї. Короткозорий очей добре вбачає лише близько розташовані предмети. Про ступеня далекозорості чи короткозорості судять по оптичної силі лінзи; приставлена до оку за умов спокою акомодації, вона така змінює напрям які у нього паралельних променів, що вони перетинаються на сітківці. Оптична сила лінзи визначається діоптріях. Розрізняють далекозорість і недалекоглядність слабкої ступеня (до 3 дптр), середньої (від 4 до 6 дптр) і високої (більше шести дптр). Рефракція обох очей який завжди буває однаковою, наприклад короткозорість одного очі й далекозорість іншого очі або різна їх ступінь обох очах. Такий стан називають анизометропией.

Для ясного бачення фокус які у очей променів повинен збігатися з сітківкою. Але це єдину умову. Для розрізнення деталей предмета необхідно, що його зображення потрапило галузь жовтого плями сітківки, розташовану прямо проти зіниці. Центральний ділянку жовтого плями є місцем найкращого бачення. Уявну лінію, з'єднуючу аналізований предмет з центром жовтого плями, називають зорової лінією, чи зорової віссю, а здатність одночасно спрямовувати на аналізований предмет зорові лінії обох очей — конвергенцією. Чим ближче до зоровий об'єкт, тим більше коштів мусить бути конвергенція, тобто, ступінь сходження зорових ліній. Між акомодацією і конвергенцією є відоме відповідність: більше напруга акомодацією вимагає більшою мірою конвергенції і, навпаки, слабка аккомодация супроводжується меншою мірою сходження зорових ліній обох очей. 3.2 Оптична система глаза.

Знаючи, як влаштований очей хребетних, фотоапарат можна винайти наново, настільки схожі основні засади їх устрою. Об'єктив нашого очі як і в фотоапарата, складовою. Одна частина, роговиця, — з неизменяемым фокусним відстанню; інша, кришталик, змінює свою кривизну, автоматично встановлюючи різке зображення того предмета, котрий привернув нашу увагу на. Реальність такої автоматиці кіноі телеоператори можуть нині лише мечтать.

У восьминога та деякі риб кривизна кришталика постійна, і вони «наводять на різкість», змінюючи відстань між хрусталиком і сітківкою; саме такий принцип використовують конструктори фотоапаратів. У молюсків наутілус, що у тропічних морях (іншу назву — кораблики), час від лінз, і вони обходяться маленьким отвором в оці. Технічний аналог — дірочка у судинній стінці камери-обскури, фотоапарата без лінз, що багато років людей самі майструвати в детстве.

Кришталик ока за сумісництвом виконує роль світлофільтра. Він не пропускає ультрафіолетові промені, які можуть зашкодити сітківку, і тому злегка жовтий наскрізь. З роками кришталик жовтіє сильніше, і людина не бачить всього багатства фіолетовою частини спектра. Отож, коли говориться про яскравості світу дитини, треба пам’ятати як психологічну свіжість сприйняття, а й фізично ширший діапазон колірної інформації. Між іншим, та слухової діапазон в дітей віком ширше. Вони сприймають ультразвук частотою до 40 кГц.

Але повернімося до зору. Светосила нашого об'єктива (ставлення площі зіниці до квадрату фокусного відстані) до 1:3 — це непогано для кута зору близько 100 у будь-якій площині. У кращих фотообъективов светосила 0.8:1, але чітке зображення вони дають лише кута близько 45. У втім, наш об'єктив фокусує зображення не так на площину, але в частина сфери, що набагато спрощує справа. Іноді через ті чи інших дефектів очі кришталик неспроможна «навести на різкість». Доводиться йому допомагати — носити очки.

Щоб робити хороші знімки при різною освітленості, в фотоапараті передбачена діафрагма. У оку її роль виконує райдужна оболонка — кольорове кільце, середину яку називають зіницею. У залежність від освітленості наш зіницю автоматично змінює діаметр від 2 до 8 мм. Так само, як в фотоапарата, у своїй зменшується глибина різкості. Люди, страждають на короткозорість чи далекозорістю в слабкої ступеня, добре знають, що у яскравому світу вони добре бачать і очок, а сутінках контури предметів чи літер расплываются.

Пігментний епітелій, розташований за сітківкою, ефективно поглинає світло, аби знизити його розсіювання, інакше чіткість зображення погіршилася б. Усі оптичні прилади з тією ж метою чорнять зсередини. У очах деяких нічних тварин світлочутливість збільшується за рахунок чіткості зображення. Але вони очне дно відбиває промені, минулі через сітківку. Оскільки оптична щільність сітківки дорівнює 0.3 (близько половини падаючого її у світла поглинається), то відбиток від очного дна збільшує кількість поглиненої світла на 25%.

Тим, хто користується зором при низьких освещенностях, взагалі немає сенсу турбуватися про чіткості зображення. Шуми, зумовлені квантової природою світла, накладають жорсткі обмеження на число деталей, які можна розгледіти при заданому контрасті і освітленості. Обговорення цього питання відняло надто велике місце, але важливо відзначити, що зерно нашої чорно-білої «плівки» периферії сітківки — має діаметр 30−40 мкм, що відповідає вимогам, необхідним розрізнення літніми присмерками предметів, якщо відбивають світла на 10% більше, ніж фон. При гіршому висвітленні сітківка надлишкова: зернистость зображення, обумовлена флуктуаціям світлового потоку, буде більше зрена сітківки. При кращих освещенностях ми переходимо на кольорову «плівку» — жовте пляма у центрі сітківки. Тут розмір зерна близько двох мкм — це саме розмір дифракційного кільця, відповідного діаметра зіниці 2 мм. Отже, зерно «плівки» відповідає максимально досяжному якості зображення як із низьких, так при високих освещенностях.

Зазначимо, що на відміну від фотоапарата очей має постійним часом експозиції - близько 0.1 секунди. В Україні, щоправда, немає затвора. Час експозиції - це проміжок, протягом якого всі фотони, хто у очей, сприймаються, мов одночасні. Тому дві спалахи, інтервал між якими менше 0.1 секунди, ми сприймаємо як одну. Щоб визначити цей час точніше, проводили такі експерименти. Піддослідним пред’являли спалахи рівної енергії, але різною тривалості і, отже, різної інтенсивності (потужності). При тривалості спалахи менше 0.1 секунди об'єктивне сприйняття її яскравості не чого залежало від тривалості - весь світло сприймалася як миттєва спалах. При великих длительностях сприйняття яскравості стає назад пропорційним тривалості спалахи, тобто визначається її интенсивностью.

І, насамкінець, роль ковпачка грають повіки, миттєво, у прямому розумінні, прикриває очне яблуко при найменшої небезпеки. (Мить триває приблизно 0.1 секунда.) Слізні залози змивають порох із оптики і захищають очі бактерій. Такий наш природний оптичний прибор.

3.3 Адаптация.

У абсолютної темряві очей щось бачить. Йтиметься про дуже слабкому висвітленні: ввечері у темній кімнаті, вночі на неосвітленій вулиці, в полі бою або лісом при світлі місяця і зірок. У умовах відбивається від предметів й потрапляє в очі незрівнянно менше світла, ніж сонячним, ясним днем. Зіниці у темряві гранично розширено, але ці набагато збільшує освітленість сітківки. Розширення зіниць хоч і важливий, але у тому випадку другорядний пристосувальний механізм. Більше значення має він пройшов за яскравому висвітленні, коли зіниці звужуються, обмежуючи кількість світла, падаючого на сетчатку.

«Ніщо вічне під луной»…В кінці 50 років було проведено психофізичні досліди, що дозволило фахівцям припустити, що адаптація не зводиться тільки в змін концентрації зорового пігменту родопсина в фоторецепторах: процеси пристосування до найрізноманітніших умовам яскравості світла набагато складніше, у яких неодмінно мають братиме участь і нервові клітини сітківки (як і раніше що, крім паличок і колбочек, сітківка включає у собі по меншою мірою чотири різних типи нервових клеток).

Підтвердження цієї гіпотези не змусило себе чекати. Ніхто на допомогу нейрофизиологам прийшли мікроелектроди — найтонші (у сотні разів тонше волосу) скляні трубочки, заповнені солевым розчином і з'єднані з підсилювачем биопотенциалов. Проводячи таку «микропипетку» до окремим нервовим клітинам та міняючи у своїй розмір що вибухає на екрані світлового плями, дослідники переконалися, що нейтрони сітківки справді активно беруть участь у процесі адаптації зорової системы.

Під рецептивным полем нейтрона (і сітківки, і підкірки, і кори) розуміють сукупність фоторецепторів сітківки, сигнали із яким дійдуть даному нейтрону. Рецептивные поля на відзнаку всіх нейронів зорової системи, це хіба що віконце, крізь який нейтрон бачить світ. Власне, бачать світло у сенсі цього терміну лише фоторецептори. Всі інші зорові нейтрони сприймають інформацію у вигляді потоку електричних імпульсів, бомбардирующих (не дивуйтеся, це повсякденний нейрофизиологический термін) їх входы.

Ось тільки, у нейтронів різних відділів зорової системи рецептивные поля принципово різняться за величиною, а корі людини, приматів і хижих тварин ще у формі. Нейтрони сітківки і підкоркового зорового центру спостерігають світ неначе через круглі окошки-иллюминаторы.

Нейтрони сітківки і підкоркового зорового центру описують зображення поточечно. Це означає, кожна нервова клітина цих структур нейтральних, коли бачиш світ через своє круглий рецептивное полі - точку, інформує про подіях у ній вищі відділи системы.

Суть дій нейтронов-детекторов зводиться до того що, що вони, як б рознімають на складові, зводячи простою будь-яке складне зображення, щоб роздільно, незалежно і відомства паралельно проаналізувати окремі його ознаки. Природно, що у наступних етапах переробки зорової інформації відбувається синтез перекодированных відомостей у єдиний зоровий образ, і потім сличается з «бібліотекою» образів нашої історичної пам’яті; мозкові механізми подають команду моторним центрам, звідти йдуть накази мовної і мімічної мускулатуру, і ми з широкою усмішкою викликуємо: «Здрастуй, дорогий Петя!» чи кисло мямлим: «О це, Дарія Ивановна…».

Донедавна вважалося, що властивості нейтронівдетекторів зорової кори жорстко «запаяні», тобто їх рецептивные поля не перебудовуються за зміни зовнішніх умов, і тому ті нейтрони не вносять скільки-небудь істотного внеску до зоровий адаптаційний процес. Переконання це ґрунтувалося, зокрема, у тому що під час становлення детекторной нейрофізіології експерименти проводилися, як правило, за незмінної світловому тлі; робота детекторів не досліджувалася в різних станах, як самої зорової системи, і організму в целом.

Психологи провели цікавий і переконливий досвід: маленького кошеняти обертали на «рикшу» — міг бігати, куди хотів, до всього торкатися, але постійно возив у своїй у себе легку візок. У ньому сидів другий кошеня, що бачив усе ж, як і «рикша», нічого було помацати. Невдовзі вчені переконалися, що у глядачевій поведінці котенка-седока виникли серйозні дефекти, а «рикша» розвивався нормально. З цих даних фахівці зробили висновки: для розвитку зорових функцій зокрема і пізнавальною діяльність у цілому важливо як бачити різні об'єкти зовнішнього світу, але виходити з ними безпосередній дотикальний, тактильний контакт.

Дуже багато розуміння ролі коркових детекторів у процесах адаптації дали також досліди. Досліджуючи рецептивные поля зорових коркових нейронів кішки за умов адаптацію темряві, вчені одержали разючий факт. Попри те що, що кількість досліджених нейтронів дійшло до десятків, і потім і по сотень, у тому числі було конче мало класичних нейронов-детекторов. Експериментатори губилися у роздумах: куди вони зникали? Та й взагалі чи ті це клітини, поведінка яких настільки докладно описано у численних наукових публикациях?

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

Стало ясно, що у темряві нейрони не зникають, лише різко замінюють образ. І дивляться на світ ні з вузьких «бійниць» і «щілин», а через широкі вікна круглої чи еліптичної форми. Вони ніби наближаються цьому плані до нервовим клітинам сітківки, і тому й запропонували називати це явище ретинализацией зорової кори (латиною сітківка — геtina). Подальші досліди показали, що не детектори ретинализируются в темряві: 10% їх хіба що ігнорують адаптацію і змінюють свої рецептивные поля, та ще 20−25 відсотків нейронів поводяться досить єхидно — у темряві як не знижують чи втрачають, але навпаки, посилюють, загострюють свої детекторні свойства.

Ніщо загалом немає задарма, і тому процесі адаптаційних перебудов зорова система й окремі її нейрони як щось набувають, а й щось втрачають. У темряві вона втрачає тонкість зорового аналізу. А про колірному зір. У сутінках вона втрачає, саме тому вночі все кішки сірки. 3.4Световая і колірна чувствительность.

Досліди Вавилова по квантовим флуктуаціям світла проводилися спостереження сусідніх ділянок интерференционного максимуму і мінімуму при інтерференції зелене світло. При звичайних интенсивностях світла интерференционная картина у тих ділянках не змінювалася у часі. Потім інтенсивність світла зменшувалася до порога зорового сприйняття світла. З огляду на, що зеленому світу відповідає довжина хвилі близько 500 нм, а діаметр адаптованого до темряви зіниці становить близько 8 мм, неважко переконатися, що граничний інтенсивності зелене світло відповідає 20−25 фотонів в секунду. У цьому виявилося таке: ділянки в темних шпальтах завжди залишалися темними, а ділянки в світлих шпальтах іноді «гаснули», але відразу знову «спалахували», причому ці коливання освітленості з’являлися у часу безладно, хаотически.

Результати цих дослідів за класичним ефекту — інтерференції - пояснюються квантовими властивостями світла. У насправді, трапляється так, як у інтерференційні максимуми потрапляє або більше фотонів, ніж відповідає порогу зорового сприйняття світла, або менший за нього. Отже, щільність фотонів в світловому потоці флуктуирует. Тому видно «спалахи» (якщо фотонів значно більше) чи відповідно «гасіння» світла на окремі ділянки (якщо фотонів трохи менше). Ці флуктуації мають статистичний характер, чим це пояснюється нерегулярне поява світлих участков.

4.ФОТОХИМИЧЕСКАЯ ТЕОРІЯ ЗРЕНИЯ.

5.ОБЪЯСНЕНИЕ КОЛЬОРУ ТЕЛ.

Довколишній світ барвистий. Це складністю сонячного світла. Але як пояснити, що листя рослин бачимо зеленими, піонерський краватка — червоним, соняшник — жовтим, Волошка — синім, писальну папір — білої, а класну дошку — чорної? Звернімося до опыту.

Одержимо на екрані з допомогою трикутною скляній призми спектр і закриємо його стрічкою червоного кольору. Ми, що у Червоної частини спектра стрічка виглядає яскраво-червоної. У інших частинах спектра вона чорна. Це тому, що стрічка, яку падає світло всіх спектральних квітів, відбиває лише червоне світло, а світло інших квітів поглощает.

Якщо проробити такий досвід з зеленої стрічкою, то виявиться, що вона лише у зеленої частини спектра виглядає яскраво-зеленою. За інших частинах спектра вона темная.

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

Якщо тіло рівномірно розсіює все складові білого світла, то, при звичайному висвітленні вона здається білим, наприклад писальна папір. Якщо тіло, наприклад сажа, поглинає весь падаючий нею світло, воно здається черным.

Різні тіла як неоднаково розсіюють світло різної кольоровості, але й неоднаково і пропускають світло крізь себе. Такі прозорі тіла називають светофильтрами.

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

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Світло має дуже велике значення не для життя людини. Вивчивши цю тему можна зробити такі выводы:

— Світло має корпускулярно-волновым дуалізмом: є електромагнітної хвилею, але за випромінюванні і поглинанні поводиться як потік частинок — фотонов;

— Поняття кольору пов’язані з довжиною хвиль і частотою. Однак ж здатністю тіл поглинати електромагнітні волны;

— Око є складною оптичної системою. Він здатний відрізняти електромагнітні хвилі оптичного діапазону різною частоти, т. е. відрізняти свет.

— Око людини найбільш чутливий до хвилях 546 Нм, що він відповідає зеленому цвету.

— Електромагнітні хвилі оптичного діапазону різною частоти можуть проводити нервову систему.

— Пояснення зору дано з урахуванням фотохимической теорії света.

— За підсумками фізичних законів можна пояснити такі явища як: — блакитний колір неба.

— білий колір облаков.

— червоні листя, і т. д.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ Багданов До. Б. Фізика на погостинах у біолога М: Наука, 1986 Перышкин А. У., Чемакин У. П. Факультативний курс фізики, 1980 Глазунов А. Т., Курминский І. І., Пінський А. А., Квантова фізика, 1989 Науково — популярний фізико-математичний журнал «Квант», 1987 Попов Р. У., П-58, Спектроскопія і кольору тіл знає фізики середньої школи. М: «Просвітництво», 1971 Чандаева З. А., Та фізика і людина, АО"Аспект прес", 1994.-336с. Гриффин Д, Новиков Еге, Живий організм. Пер. з анг. Б. Д. Васильева. М: «Світ», 1983.