Окото като оптичен уред
31. Окото като оптичен уред
Човешкото око е най-важният от всички оптични уреди. Без него ние щяхме да знаем твърде малко за околния свят. Човекът може да използва фотоапарат, лупа, микроскоп и други оптични уреди, защото благодарение на своето зрение той е в състояние да наблюдава образите, които те създават.
Устройство на човешкото око
Окото има кълбовидна форма с диаметър около 2,5 cm – очна ябълка. Светлината влиза в окото през роговицата (фиг. 1). Тя е прозрачна и по-изпъкнала от останалата част на очната ябълка.
През роговицата се вижда ирисът, в средата на който има отвор, наречен зеница (фиг. 1 и фиг. 2). Ирисът може да свива и разширява зеницата. Така той регулира проникването на светлина в окото. Зад ириса е разположена очната леща. Роговицата и очната леща пречупват светлината и фокусират образа на наблюдавания предмет върху ретината – най-вътрешната обвивка на окото. Ретината е покрита със специални клетки, които приемат светлинния сигнал и го насочват по зрителния нерв към мозъка. В зрителния център на мозъка възникват нашите зрителни усещания.
Как фокусира окото?
Очната леща е изпъкнала (събирателна) леща. За разлика от стъклените лещи обаче нейната оптична сила (фокусното разстояние) може да се променя. Това става с помощта на специален мускул, свързан към очната леща. Когато предметът е далече, идващите от него лъчи са почти успоредни (фиг. 3). Те трябва да се пречупят по-малко, за да се фокусират върху ретината. Това означава, че за пречупването е необходима леща с по-малка оптична сила. Мускулът разтяга очната леща – тя става по-слабо изпъкнала и оптичната ѝ сила намалява.
Когато предметът е разположен близо до лещата, необходимо е по-силно пречупване на лъчите, за да се фокусира образът върху ретината (фиг. 4). Тогава мускулът свива очната леща и тя става по-изпъкнала – оптичната ѝ сила нараства. Разстоянието до най-близките предмети, които окото фокусира, без да се напряга, се нарича разстояние на най-ясно гледане (виждане). За младите хора то е по-малко, а за възрастните – по-голямо. Приема се, че разстоянието на най-ясно гледане е средно 25 cm.
Далекогледство и късогледство
Когато очната леща няма достатъчно голяма оптична сила, тя пречупва по-слабо светлината и ясен образ на близките предмети се получава зад ретината (фиг. 5). Тогава образът върху ретината е размит и окото не вижда добре близките предмети. Дефектът на окото, при който не се виждат ясно близките предмети, се нарича далекогледство. Този дефект се коригира със събирателна леща (фиг. 5). Събирателната леща предварително пречупва и събира (малко) лъчите. Така тя помага на окото да фокусира образа върху ретината. Събирателната леща има положителна оптична сила (например +2 D), която се прибавя към оптичната сила на очната леща.
При някои хора оптичната сила на очната леща е по-голяма от необходимата. Затова образите на далечните предмети се получават пред ретината (фиг. 6). Такива хора страдат от късогледство – не виждат ясно далечните предмети. Късогледството се коригира с разсейвателна леща. Тя разсейва (раздалечава леко) идващите от далечния предмет лъчи и така помага на окото да фокусира образа върху ретината (фиг. 6). Тъй като разсейвателната леща не събира, а раздалечава лъчите, нейната оптична сила е отрицателна (например –2 D). Затова тя се изважда от оптичната сила на очната леща.
Избери очила
Цветно зрение
Ретината на човешкото око е покрита с милиони светлочувствителни клетки – колбички и пръчици. Когато върху тях попадне светлина, те изпращат по зрителния нерв електрични сигнали към мозъка. Пръчиците са чувствителни дори към много слаба светлина, но не могат да различават цветовете. Затова в полумрак е трудно да определим цвета на предметите. Колбичките са три вида: едни са чувствителни към червената светлина, други – към зелената, а трети – към синята. Благодарение на тях е възможно цветното зрение.
История на очилата