Конспект уроку "Око як оптична система"

Тема: Око як оптична система. Вади зору. Окуляри.

Мета: сформувати початкові уявлення про бу­дову ока, дефекти зору та способи їх усунення.

Основні поняття: око, акомодація, адаптація, ко­роткозорість, далекозорість, гострота зору, поле зору.

Обладнання: презентація, окуляри.

Тип уроку: комбінований.

Зміст нового навчального матеріалу:

1. Будова ока.

2. Властивості ока.

3. Вади зору.

4. Окуляри.

5. Дотримання необхідних заходів для збере­ження зору.

Список використаних літературних джерел:

1.          Божинова Ф. Я. Фізика. 8 клас: Підручник / Ф. Я. Божинова, І. Ю. Ненашев, М. М. Кірюхін. – Х.: Видавництво «Ранок», 2008. – 256 с.: іл.
2.          Гельфгат І. М. Фізика 7 клас: Збірник задач. – 4-те вид. – Х.: Веста, 2009. – 64 с.: іл.
3.          Татарчук Н. В. Фізика. 8-11 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій^тм, 2006. – 256 с.

Хід уроку

I. Повторення пройденого матеріалу.

Робота в групах.

Клас розбивається на дві групи по варіантах. Учитель ставить запитання. На нього відповідає перша група. При цьому кожний учень відповідає своєму сусідові по парті. Потім на це саме за­питання відповідає сильний учень або вчитель. Учні другої групи, вислухавши відповідь учителя, порівнюють її з відповіддю товариша і виставля­ють йому «+» або «-» в робочий зошит. На наступне запитання відповідають учні другої групи, а учні першої їх вислуховують. Тепер вони виконують роль викладача і після відповіді вчителя виставляють «+» або «–» учням другої групи. Таким чином, після 8 запитань учителя кожен учень класу відповів на 4 запитання, прослу­хав відповіді вчителя й оцінив свого однокласника. Зароблені «+» враховуються при виставленні оці­нок в журнал.

Запитання:

1. Що називають лінзою? (скляне тіло обмежене опуклими або ввігнутими поверхнями).

2. Що таке тонка лінза? (це така лінза, товщиною якої можна знехтувати).

3. Що таке фокус збиральної лінзи? (Точку, в якій збираються після проходження через збиральну лінзу промені, що падають на лінзу паралельно до її головної оптичної осі, називають фокусом збиральної лінзи).

4. Що таке фокус збиральної лінзи? (Точку, в якій збираються після проходження через розсіювальну лінзу продовження променів, що падають на лінзу паралельно до її головної оптичної осі, називають фокусом розсіювальної лінзи).

5. Як позначається відстань від зображення предмета до лінзи? (f).

6. Як позначається відстань від предмета до лінзи? (d).

7. Запишіть формулу тонкої лінзи. .

8. Запишіть формулу зв'язку оптичної сили лін­зи і її фокусної відстані.

IV. Виклад нового навчального матеріалу

1. Будова ока.

Зір – це процес, коли мозок сприймає сигнали від очей і перетворює їх на образи. У різних видів тварин у процесі еволюції виробилися різні види зору.

 Око людини являє собою складну оптичну систему, що за своєю дією аналогічна оптичній системі фотоапарата. Розглянемо схематичний устрій ока. (пояснення з використанням презентації)

Око має кулясту форму й діаметр близько 2,5 см.

Склера – зовнішня захисна оболонка білого кольору.

Рогівка – передня прозора частина склери.

Райдужка – м’язове кільце, яке регулює кількість світла, що входить в око через зіницю. (Зафарбована пігментом).

Зіниця – отвір у райдужній оболонці (Залежно від інтенсивності падаючого світла рефлекторно змінює свій діаметр приблизно від 2 до 8 мм).

Кришталик – еластичне лінзоподібне тіло. Фокусує світло на сітківці, змінюючи фокусну відстань, яка має бути різною для близьких і віддалених об’єктів.

Сітківка – вистилає задню стінку ока, клітини якої посилають імпульси у мозок.

Складається з млн. світлочутливих клітин, які мають форму паличок і колбочок:

Палички – діють при слабкому освітленні, але не розрізняють кольори;

Колбочки – діють при яскравому освітленні, розрізняють кольори.

Зоровий нерв – канал передачі імпульсу від сітківки до мозку.

Промені світла від предмета, заломлюючись на межі повітря і роговиці, проходять далі крізь прозору рідину кришталика (лінзу зі змінною оптичною силою), склоподібне тіло й створюють зображення на сітківці. Роговиця, прозора рідина, кришталик і склоподібне тіло утворюють оптичну систему, оптичний центр якої розташований на відстані близько 5 мм від роговиці. При розслабленому очному м’язі оптична сила ока становить приблизно 5 дптр, при максимальній напрузі м’яза – 70 дптр.

2. Властивості ока.

Основна особливість ока як оптичного інструмента полягає в здатності рефлекторно змінювати оптичну силу очної оптики залежно від розташування предмета. Таке пристосування ока до зміни розташування предмета, за яким ведеться спостереження, називається акомодацією.

Область акомодації ока можна визначити положенням двох точок:

Дальня точка акомодації визначається положенням предмета, зображення якого виходить на сітківці при розслабленому очному м’язі. У нормального ока дальня точка акомодації перебуває в безкінечності.

Ближня точка акомодації – відстань від предмета до ока при максимальній напрузі очного м’яза. Ближня точка нормального ока розташована на відстані 10-20 см від ока. З віком ця відстань збільшується.

 Окрім цих двох точок, що визначають межі області акомодації, в ока є відстань найкращого зору тобто відстань від предмета до ока, при якій найзручніше (без надмірної напруги) розглядати деталі предмета (наприклад читати дрібний текст). Ця відстань у нормального ока умовно становить 25 см.

3. Вади зору.

При нормальному зорі зображення віддалених предметів, якщо око не напружене, опиняються на сітківці, при порушенні зору вони можуть опинятися або перед сітківкою(короткозорість), або за сітківкою (далекозорість). Відстань найкращого зору в короткозорого ока менша, а в далекозорого – більша, ніж у нормального. Для виправлення дефекту зору використовують окуляри. Для далекозорого ока потрібні окуляри з позитивною оптичною силою (збиральні лінзи), для короткозорого – з негативною оптичною силою (розсіювальні лінзи).

4. Окуляри.

Відомості з історії окулярів

Виявляється, ідея виправляти зір з'явилася ще в давніх єгиптян. У гробниці фараона Тутанхамона, який помер у X V I ст. до н. е., тобто понад 33 століття тому, серед золотих прикрас і найрізноманітніших побутових предметів лежала пара зелених скелець – два тоненькі спили смарагда, у які був вплавлений бронзовий дріт, що виконував роль дужок.

Римський імператор Нерон споглядав гладіаторські бої через смарагд, але робив це тільки в сонячні дні.

У першій половині XI ст. арабський учений Ібн-аль-Хайсам у своїх працях описав збільшувальну лінзу. Через два століття трактат Ібн-аль-Хайсана переклали латиною.

1267 року учений і філософ Роджер Бекон спробував зробити лінзи спеціально для очей, при цьому він використав гірський кришталь. На жаль, успіху учений у цій справі не мав.

Перші справжні окуляри «народилися» в Італії наприкінці XIII ст. Приблизно 1285 р. Один скловар, флорентієць на і м ' я Сальвіно дель Арматі випадково подивився на світ крізь краплю скла й побачив, що застигла крапля не тільки збільшує предмети, а й виправляє вади його немолодих очей. Ось так було винайдено окуляри. Одначе Карло Роберто Дато, який жив у XVII ст., приписує славу винайдення окулярів Алесандро Спіні – монаху з Пізи, який помер 1312 р.

Загалом зараз уже не так важливо, хто був першим. Головним є те, що окуляри швидко увійшли в моду. Навіть монахи проповідували прихожанам про предмети, які покращують зір. І Папа Римський Лев X одягає на ніс окуляри. Але багато людей усе одно були впевнені, що окуляри носять чаклуни та шахраї.

У ХVІ-ХVII ст. французькі дворяни вважали окуляри атрибутом черні, а їх носіння – дурним тоном. Зате курфюрст саксонський Август платив за окуляри чималі гроші і мав їх дуже багато.

Швидко перейняли моду на окуляри іспанці. Вони вважали, окуляри символом аристократизму. Відомий такий історичний факт: під час зустрічі іспанського короля Філіпа V в Мадриді 1701 р. 500 придворних дам як прикрасу начепили на себе величезні окуляри в черепахових оправах, хоча жодна з них не жалілась на поганий зір. Коли ж помер король Карл V, серед його речей знайшли 27 пар окулярів.

З Європи окуляри потрапили до Китаю. Тут виготовляли тимчасові окуляри, які носили судді, щоб приховати своє ставлення до вироку. Пізніше серед африканських племен почали вважати, що окуляри є символом розуму й авторитету. Іноді місцеві жителі одягали окуляри без скла, зате з багатьма прикрасами.

У середині XIV ст. поширюються окуляри у формі монокля й лорнета, а пізніше з'являється дужка для їх чіпляння на ніс.

5. Дотримання необхідних заходів для збере­ження зору.

Під час роботи, пов'язаної з великим напруженням зору, необхідно періодично давати відпочивати очам! Можна при цьому робити масаж очей. Дуже корисно дивиться на природу, милуючись зеленню, квітками. Можна дивитися в далечину, у нескінченну глибину неба. Це не тільки дає відпочинок очам, а й заспокійливо діє на нервову систему, знімає стрес. Людям, які зайняті розумовою працею, необхідно кожні 3 години «переспрямовувати» зір, переводячи погляд у далечінь і фокусуючи його на горизонті 5-10 хв. Після цього треба заплющити очі на 1-2 хв. для відпочинку. Не можна читати й писати, нахилившись до тексту. Освітлення має бути достатньо яскравим, але світло не повинно бути спрямоване безпосередньо в очі. Телевізор не повинен знаходитися ближче, ніж за 4,5 м від очей під час перегляду передач або фільмів. У школі і вдома необхідно дотримуватися режиму зорових навантажень. Тому під час письмових занять і читання кожні 30-40 хв. роботи необхідно робити перерву на 15-20 хв. Ці рекомендації стосуються й роботи за комп'ютером. Для дітей молодшого шкільного віку робота за комп'ютером не повинна перевищувати 20 хв., для середнього шкільного віку – 40-60 хв. протягом дня. Під час домашнього читання дитина має сидіти за зручним для нього столом, освітлення повинно падати зліва.

Висновки: Отже, з першого дня появи дитини зір допомагає їй пізнавати навколишній світ. За допомогою очей людина бачить чудовий світ фарб і сонця, сприймає багато інформації. Око дає можливість читати та писати, знайомитися з мистецтвом. Око має фор­му кулі, воно захищене щільною оболонкою, яка називається склерою. Передня частина склери – райдужна оболонка, за райдужною оболонкою розміщено кришталик, а потім рогову оболонку. У рогівці є отвір – зіниця, діаметр якої залежно від освітленості може змінюватися приблизно від 2 см до 8 см. Задня частина склери вкрита сітчас­тою оболонкою. Здатність кришталика змінювати свою кривизну в разі зміни відстані до предмета, який розглядаємо, називають інерцією зору.

Є багато захворювань, які не загрожують жит­тю, але позбавляють людину можливості бачити світ. Це – хвороби зору. За даними ВООЗ у світі приблизно 40 млн сліпих людей. Короткозорість – це вада зору, за якої оптична сила системи ока така мала, що зображення предмета розташоване перед сітківкою ока. Далекозорість – це хвороба, за якої людина бачить на дуже великі відстані, а от предме­ти, розташовані перед очима, розгледіти не може.

ІІІ. Закріплення вивченого

Інтерактивна вправа «Незакінчене речення»

1.          Учні підсумовують вивчене одним реченням, починаючи словами: «Я зрозумів, що...».
2. Розв’язування задач.

Додаток.

ІV. Домашнє завдання

1.  § 28 (підручник Божинова, Кірюхін).

2.  Намалювати на аркуші паперу формату А4 схему ока як оптичної системи.