Око як оптична система. Зір і бачення. Окуляри. Вади зору та їх корекція

Око як оптична система. Зір і бачення. Окуляри. Вади зору та їх корекція

Мета: сформувати знання про око як оптичну систему, про вади людського зору та способи їх корекції.

Очікувані результати: учні повинні знати будову людського ока та призначення його окремих оптичних елементів, розуміти, яким чином можна коригувати вади людського зору, усвідомлювати явище інерції зору.

Тип уроку. Урок засвоєння нових знань. Прилади та матеріали для роботи з учнями:

 Відео. Модель оптичної системи ока  Флеш – анімація Хід променів в оці               Флеш – анімація Зображення в оці

 Флеш – анімація Далекозорість, близорукість  Флеш – анімація Корекція вад зору

 Відео. Лазерна хірургія для корекції зору  Відео. Контактні лінзи

План

1. Актуалізація опорних знань.

2. Мотивація навчальної діяльності. 3. Вивчення нового матеріалу.

4. Вчимося розв’язувати задачі. 5. Запитання на закріплення.

6. Домашнє завдання. 7. Для допитливих.

Хід уроку 1. Актуалізація опорних знань.

2. Мотивація навчальної діяльності.

1. Чому із заплющеними очима нам важко орієнтуватись?

2. Чому, визначаючи предмет із заплющеними очима, ми мусимо узяти його в руки?

3. Вивчення нового матеріалу.

1. Будова ока

Зір – це здатність організму сприймати світло, колір, величину, взаємне розташування й відстань між предметами у вигляді зображення або картини з допомогою очей.

З усіх органів чуття людини око – найвищий дар і чудовий витвір природи. Недаремно поети оспівували його у своїх творах. Філософи прославляли , а фізики намагалися наслідувати його неперевершеному зразку, створюючи оптичні прилади. Це дійсно так, бо 90% інформації дає нам “сонячний орган” – око. З допомогою зору ми:

- орієнтуємося в просторі;

- пізнаємо навколишній світ; - навчаємося читати і писати.

Саме по собі око – шедевр оптичного приладобудування.

Будова ока.

Зіниця звужується в разі посилення інтенсивності світла й розширюється в разі ослаблення.

Здатність ока пристосовуватися до різної яскравості предметів, що спостерігаються, називають адаптацією.

На сітківці виходить дійсне, перевернуте, зменшене зображення

2. Чому людина бачить як віддалені предмети, так і ті, що поряд.

Якщо людина має гарний зір, вона бачить чіткими як далеко, так і близько розташовані предмети. Це відбувається тому, що в разі зміни відстані до предмета кришталик ока змінює свою кривизну.

Здатність кришталика змінювати свою кривизну в разі зміни відстані до предмета, який розглядаємо, називають акомодацією.

Якщо людина дивиться на досить віддалені предмети, в око потрапляють паралельні промені — у цьому випадку око найкраще розслаблене. (Зауважте, що, замислившись, людина дивиться ніби вдалину!) Чим ближче розташований предмет, тим сильніше напружується око. Найменшу відстань, на якій око бачить предмет, практично не напружуючись, називають відстанню найкращого зору. Для людей із нормальним зором ця відстань дорівнює приблизно 25 см. Саме на такій відстані людина з добрим зором читає книжку.

3. Інерція зору.

Якщо швидко переміщувати в темряві бенгальський вогонь, то спостерігач побачить світні фігури, утворені «вогняним контуром». Під час швидкого обертання каруселі її різнокольорові лампи, зливаючись, виглядають для спостерігача як кільця. Очі людини весь час кліпають, при цьому ми не помічаємо, що в певний інтервал часу предмет, на який ми дивимося, стає невидимим.

Усі описані явища пояснюються інерцією зору. Річ у тім, що після того як зображення предмета зникає із сітківки ока (предмет прибирають,

припиняють освітлювати, затуляють непрозорим екраном тощо), зоровий образ, викликаний цим предметом, зберігається протягом 0,1 с.

4. Вади зору та їх корекція

У людини з нормальним зором фокус оптичної системи ока в ненапруженому стані розташований на сітківці. При короткозорості зображення предметів утворюється перед сітківкою, зображення предметів на сітківці є розмитим. Короткозорість коригується носінням окулярів з розсіювальними лінзами.

У далекозорого ока зображення далеких предметів утворюється за сітківкою, тому зображення предметів теж є нечітким. Ця вада зору виправляється носінням окулярів зі збиральними лінзами.

4. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 1. Далекозора людина різко бачить предмети, що розміщені не ближче 1 м від неї. Які контактні лінзи їй слід носити, щоб читаючи книгу, вона тримала її на відстані 25 см?

Розв’язання: Книгу слід розмістити на відстані 25 см від ока. При цьому контактна лінза повинна створювати пряме уявне зображення на відстані 1 м перед оком ( саме з такої відстані людина починає різко бачити предмети). За формулою тонкої лінзи визначимо її оптичну силу:

D F d f ,

де d = 0,25 м, f = 1 м. Людині, про яку йде мова, потрібні позитивні контактні лінзи з оптичною силою D = 3м-1 = 3 дптр.

Відповідь. D = 3 дптр (діоптрії).

Задача 2. Маша користується окулярами з оптичною силою +2 дптр. Яка фокусна відстань лінз у цих окулярах? Яку ваду зору вони виправляють?

Задача 3. Хлопчик стоїть на відстані 17 м від будівлі заввишки 6 м. Яка висота зображення цієї будівлі на сітківці ока? Вважайте, що око є тонкою лінзою з фокусною відстанню 17 мм.

5. Запитання на закріплення. Вправа 1. Вивчаємо будову ока. Вправа 2. Оптична система ока.

1. Людина без напруження розглядає своє обличчя в дзеркалі на відстані 15 см. Який недолік зору має ця людина?

2. Як змінюється діаметр зіниці в разі зменшення освітленості?

3. Чому людина з нормальним зором може однаково чітко бачити як далеко, так і близько розташовані предмети?

4. Яку ваду зору виправляють окуляри зі збиральними лінзами? розсіювальними лінзами?

5. Кришталик людського ока може змінювати свою кривизну. Для чого це потрібно?

6. Домашнє завдання.

Вивчити § 16; виконати: вправа 16(6, 7 – усно).

7. Для допитливих.

Види зору у тварин

Око жаби – чудова біологічна інформаційна система, що обирає лише ту інформацію, яка становить інтерес: наприклад, муху, що пролітає десь поблизу, жаба миттю схопить і з’їсть.

Бджола чітко розрізняє форму і розміри тіні, що промайнули поблизу неї. Вона також може оцінити швидкість руху цього об’єкта. Окрім того, природа наділила бджіл здатністю сприймати ультрафіолетове випромінювання, а здатність відрізняти площину поляризації світла, що розсіяне у небі, допомагає комахам орієнтуватися в просторі.

Комахи мають складені очі. Очі складаються з фасеток, немов діамант, а кожна фасетка – це лінза. Кожне око домашньої мухи має 4000 фасеток. Коли муха дивиться на квітку, кожна фасетка бачить крихітну частину квітки. Потім мозок мухи складає тисячі зображень у єдине зображення квітки, неначе малі шматочки утворюють мозаїку. У складених очах об’єкти виглядають найчіткіше, якщо дивитися зблизька. Якщо ви піднесете годинник занадто близько до своїх очей, він вийде з фокусу. Але якби ви були мухою, ваш найкращий фокус утворювався б, коли ви повзали б по циферблату годинника. Врешті-решт, комахи малі, отже, найважливішим для них є те, що відбувається за сантиметри від них, а не за метри.

Курка дивиться на світ одним оком. Згадайте, як вона при цьому повертає голову.

Кальмари бачать інфрачервоне випромінювання.

Риби бачать у воді значно краще за людину, а деякі з них, наприклад карасі, добре бачать навіть те, що відбувається над водою, у тому числі й самого рибалку.

Зайця не випадково прозвали «косим»: його очі дійсно дивляться в різні боки. Завдяки цьому заєць, не повертаючи голови, бачить практично все, що

відбувається довкола нього (навіть позаду). Такий широкий огляд життєво важливий для зайця, оскільки він має бути весь час насторожі.

Саме через це природа надала «косі» очі й іншим травоїдним: «косять» коні, козулі, кози, вівці… Усім їм необхідно мати широкий огляд, щоб вчасно помітити хижака, що підкрадається.

Зате в самих хижаків – зір бінокулярний! Згадайте глибоко посаджені очі вовка, тигра або лева, які дивляться прямо вперед. Бінокулярний зір необхідний хижакові: готуючись до стрибка, він має точно оцінити відстань до своєї жертви.

Зорові ілюзії

Хоча око – дивний оптичний прилад, воно все-таки може помилятися! Омани зору називають оптичними ілюзіями. Однією з особливостей візуального сприйняття є візуальні ілюзії.

Ілюзія (лат. illusio — обман, помилка) — викривлене, хибне сприймання дійсності. Проте ілюзію слід відрізняти від галюцинації, при якій реального зовнішнього об`єкта, як правило, немає.

А чи не здається вам, що всі «чоловічки» на малюнку різного зросту? Лінійка доведе вам, що це не так!