Noţiuni de optică. Ochiul uman - Cadre Didactice

Noţiuni de optică. Ochiul uman - Cadre Didactice Noţiuni de optică. Ochiul uman - Cadre Didactice

cadredidactice.ub.ro
from cadredidactice.ub.ro More from this publisher
03.07.2013 Views

Iuliana Lazăr specii animale este colorată, iar celulele cu bastonaşe sunt destinate vederii nocturne (scotopice) care este în alb – cenuşiu – negru. Cele două tipuri de fotoreceptori sunt de fapt complementare, după cum se poate vedea şi din tabelul alăturat în care sunt trecute comparativ proprietăţile lor. 220 Bastonaşe Conuri Număr 130x10 6 7x10 6 Vedere nocturnă diurnă Sensibilitate mare, exceptând roşul slabă Acuitate spaţială slabă puternică Variaţie spectrală vedere necolorată vedere colorată Adaptare importantă şi lentă slabă şi rapidă Pigment unul singur trei pigmenţi Retina umană este sensibilă la radiaţii luminoase cu lungimea de undă cuprinsă între 400 şi 750 nm, interval denumit domeniu vizibil al spectrului. Din punct de vedere optic, ochiul este o succesiune de dioptrii sferici, având următoarele proprietăţi (în absenţa acomodării): - dioptrul aer – cornee, cu o convergenţă C ≅ 48,3 δ; - dioptrul cornee – umoare apoasă, cu o convergenţă C ≅ - 6,1 δ; - dioptrul umoare apoasă – cristalin, cu o convergenţă C ≅ 8 δ; - dioptrul cristalin – umoare sticloasă, cu o convergenţă C ≅ 14 δ. Ochiul poate fi înlocuit deci cu două sisteme optice, corneea, cu o convergenţă de aproximativ 42 δ, şi cristalinul, cu o convergenţă de aproximativ 22 δ. O schiţă simplificată a ochiului din punct de vedere optic este reprezentată în Fig.7.50.a Parametrii optici ai ochiului pot fi caracterizaţi tratând toate mediile optice ale ochiului ca şi cum ar forma o singură lentilă groasă. Un astfel de model se numeşte ochi redus. Cel mai simplu ochi redus este format dintr-un dioptru sferic unic, de rază r = 5.6 mm, ce delimitează exteriorul, de mediul interior considerat omogen, având indicele de refracţie egal cu 1.336 (Fig.7.50.b).

42 δ 22 δ n=1,336 6,4 mm 24 mm Biofizică – Noţiuni de optică. Ochiul uman 5,6 mm 16,8 mm 22,4 mm (a) (b) Fig.7.50. Schema optică a ochiului. (a) modelul cu două sisteme optice, corneea şi cristalinul; (b) ochiul redus, format dintr-o lentilă groasă Un ochi normal, aflat în repaus, are focarul situat pe retină, astfel încât toate obiectele situate la infinit (practic la distanţe mai mari ca 15 m) formează imaginile pe retină fără nici un efort de modificare a convergenţei cristalinului. Apropiind obiectul, cristalinul îşi modifică convergenţa, adică se acomodează, astfel ca imaginea să rămână tot pe retină. Acomodarea se face prin două mecanisme: - modificarea mecanică a razei de curbură a cristalinului; - modificarea indicelui de refracţie a cristalinului. Acest lucru este posibil prin modificarea structurii lamelare a cristalinului. Acomodarea ochiului este posibilă între un punct la distanţa maximă (punct remotum – d > 15 m) şi un punct la distanţa minimă (punct proximum – d ≈ 15 cm). Ochiul vede cel mai bine la o distanţă de aproximativ 25 cm, numită distanţa vederii optime. Din punct de vedere optic, ochiul poate avea următoarele defecte de convergenţă (Fig.7.51): a) ochiul miop se caracterizează prin aceea că imaginile nu se formează pe retină, ci în faţa ei. El nu poate vedea obiecte mai depărtate decât punctul său remotum care este la o distanţă mică (de câţiva metri, în funcţie de gradul de miopie). Defectul se corectează cu ochelari alcătuiţi din lentile divergente, astfel ca imaginea finală să se formeze pe retină. 221

42 δ<br />

22 δ<br />

n=1,336<br />

6,4 mm 24 mm<br />

Biofizică – <strong>Noţiuni</strong> <strong>de</strong> <strong>optică</strong>. <strong>Ochiul</strong> <strong>uman</strong><br />

5,6 mm<br />

16,8 mm<br />

22,4 mm<br />

(a) (b)<br />

Fig.7.50. Schema <strong>optică</strong> a ochiului. (a) mo<strong>de</strong>lul cu două sisteme optice,<br />

corneea şi cristalinul; (b) ochiul redus, format dintr-o lentilă groasă<br />

Un ochi normal, aflat în repaus, are focarul situat pe retină, astfel încât<br />

toate obiectele situate la infinit (practic la distanţe mai mari ca 15 m) formează<br />

imaginile pe retină fără nici un efort <strong>de</strong> modificare a convergenţei cristalinului.<br />

Apropiind obiectul, cristalinul îşi modifică convergenţa, adică se<br />

acomo<strong>de</strong>ază, astfel ca imaginea să rămână tot pe retină. Acomodarea se face<br />

prin două mecanisme:<br />

- modificarea mecanică a razei <strong>de</strong> curbură a cristalinului;<br />

- modificarea indicelui <strong>de</strong> refracţie a cristalinului. Acest lucru este posibil<br />

prin modificarea structurii lamelare a cristalinului.<br />

Acomodarea ochiului este posibilă între un punct la distanţa maximă (punct<br />

remotum – d > 15 m) şi un punct la distanţa minimă (punct proximum – d ≈ 15<br />

cm). <strong>Ochiul</strong> ve<strong>de</strong> cel mai bine la o distanţă <strong>de</strong> aproximativ 25 cm, numită distanţa<br />

ve<strong>de</strong>rii optime.<br />

Din punct <strong>de</strong> ve<strong>de</strong>re optic, ochiul poate avea următoarele <strong>de</strong>fecte <strong>de</strong><br />

convergenţă (Fig.7.51):<br />

a) ochiul miop se caracterizează prin aceea că imaginile nu se formează<br />

pe retină, ci în faţa ei. El nu poate ve<strong>de</strong>a obiecte mai <strong>de</strong>părtate <strong>de</strong>cât punctul său<br />

remotum care este la o distanţă mică (<strong>de</strong> câţiva metri, în funcţie <strong>de</strong> gradul <strong>de</strong><br />

miopie). Defectul se corectează cu ochelari alcătuiţi din lentile divergente, astfel ca<br />

imaginea finală să se formeze pe retină.<br />

221

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!