Реферати українською » Наука и техника » Як ми бачимо світ через окуляри


Реферат Як ми бачимо світ через окуляри

Віктор Лаврус

Хто винайшов збільшувальне скло?

Якщо залишити осторонь уривчасті дані, які походять ще до античним часів, то збільшувальні скла стали об'єктом наукового розгляду вже у епоху раннього середньовіччя. Ще Альхазен досліджував збільшення, створюване скляній сферою, розглядаючи його як оптичну ілюзію. Пізніше з'явилися окуляри, які були результатом теоретичного розгляду, адже можна собі уявити, щоб за середньовічної теорії зору, можна було й дійти про можливість виправлення його дефектів. Відкриття це були, мабуть, випадковим, і цілком імовірно допустити, що його автором є хтось із виготовлювачів скла.

Те, що це відкриття було зроблено ремісниками, підтверджено і народним походженням слова "lente" (лінза) від слова "lenticchia" (сочевиця), яке вчені XVI століття вирішили кілька облагородити, латинизировав його.

Вперше лінзи з метою науки застосував Бекон. Відомо, що він використовував їх у багатьох дослідах і навіть підніс одну татові Клименту IV, просячи його спробувати застосувати її. Бекон уникає спеціального назви у відповідь про «пристосуванні». Навіть у XVI столітті Ієронім Кардан, завжди туманно изъясняющийся латиніст, називає лінзи "orbem e vitro" – вираз, що його французький перекладач чи то не зрозумів, чи то не зміг правильно висловити французькою і аж перевів "rotondite faite du verre" (округлість, виклепана з скла).

Протягом три століття після Бэкона в працях учених не міг відшукати згадки про «окулярах для старих», як називалися двояковыпуклые скла, чи «окулярах молодих» – двояковогнутых шибках для корекції короткозорості.

Двояковогнутые скла з'явилися, очевидно, пізніше двояковыпуклых і також, певне, випадково винайшли мастерами-стекольщиками чи з'явилися результатом елементарного міркування: якщо опуклі скла допомагають зору старих, то увігнуті повинні, навпаки, допомагати зору молодих. На середину чотирнадцятого окуляри вже отримали вдосталь стала вельми поширеною – на фресці 1352 р. зображений чернець в окулярах.

Рис. 1. Деталь фрески 1352 р. Томмазо так Молены (Тревізо, Санто Нікколо, кімната капітулу). Чернець в окулярах – брат Угоне з Провансу

У 1743 р. французький натураліст Бюффон Жорж Луї Леклерк запропонував окклюзию (латів. occlusio – запирання, переховування) здорового очі із єдиною метою виправлення косоокості і відновлення гостроти зору хворого очі. Цим методом користуються і він.

Корекція зору

Корекція зору здійснюється з допомогою чотирьох видів дії оптичних лінз.

Сферическое, чи, як він ще називають, стигматическое дію. Воно залежить від переміщенні фокусу вздовж оптичної осі: позитивні лінзи (а) наближають, а негативні (б) – видаляють фокус від лінзи.

Рис. 2. Сферическое дію оптичних лінз

Завдяки сферичному дії лінз окуляри можуть виправляти зір при короткозорості, далекозорості, при віковому ослабленні зору, за відсутності кришталика після операції катаракти. У першому випадку призначають окуляри негативним лінзами, у решті трьох – з позитивними.

Астигматическое дію – зміна форми збіжності променів – його забезпечують лінзи з циліндричною поверхнею.

Рис. 3. Астигматическое дію оптичних лінз

Завдяки такому дії лінз окуляри виправляють зір при астигматизмі – дефекті, у якому очей має сферичну, а наближено эллипсоидную форму. Якщо нормальний очей то, можливо уподібнений апельсину, то астигматичний очей – лимону. Астигматизм зазвичай узгоджується з іншими дефектами зору – на короткозорість чи далекозорістю, тому астигматические окуляри містять найчастіше й сферичні, і циліндричні елементи.

Призматическое дію залежить від переміщенні фокусу перпендикулярно до оптичної осі (вправо, вліво, угору й униз).

Рис. 4. Призматическое дію оптичних лінз

Завдяки цьому дії можна виправити зір з очевидного і прихованому косоокості, і навіть при недостатньому зведенні двох очей, коли розглядають предмет поблизу, тобто недостатньою конвергенції.

Эйконическое дію залежить від зменшенні чи збільшенні зображення.

Рис. 5. Эйконическое дію оптичних лінз

Завдяки йому ми можна виправляти такий дефект зору, як неоднакові розміри предмета, видимі кожним оком. Эйконическое дію дозволяє збільшувати зображення при захворюванні световоспринимающей системи очі – сітківки і зорового нерва.

Треба сказати, першими двома видами дії лінз користуються набагато частіше, ніж іншими, проте не всі їх використовують із оптичної корекції зору.

Здається, завдання лікаря у тому, щоб виміряти величину кожного дефекту зору призначити окуляри із відповідною комбінацією видів дії. Реально це який завжди можливо. Види оптичного дії лінз, зазвичай, поєднані. Усі сферичні лінзи мають зменшенням чи збільшенням, але в краю (периферії) лінзи завжди є астигматичне і призматическое дію. Вони замість корисного починають давати шкідливий, паразитный ефект, спотворювати сприйняття навколишнього світу.

Спотворення сприйняття

Найчастіше спотворення малі й до них швидко звикають. Незручностей від нього значно менше, ніж користь від очок. Але у сильних шибках, з великою кількістю діоптрій, бувають нестерпні і зовсім змушують пацієнта знову звертатися його до лікаря.

Що таке за спотворення? Саме сферичне дію майже дає зорових феноменів. Тільки за дуже сильних позитивних лінзах частина предметів може випадати на периферії полем зору. Медики називають цю явище кільцевої скотомой. Пояснюється вона тим, що у краю лінзи є мертва зона (з), усередині якої промені не потрапляють у очей; найчастіше буває в людей віддаленим хрусталиком, які мають окуляри порядку +10,0...+12,0 діоптрій. Вони іноді скаржаться, що, переходячи вулицю, бачить бічним зором що йде транспорт: машини раптово з'являються зовсім поруч їх (рис. 6).

Рис. 6. Рис. 7.

Боротися із цим ефектом можна тільки поворотами голови у боку. Цього неприємного нестачі позбавлені контактні лінзи.

Астигматическое дію проявляється у спотворенні форми предметів, витягуванні в довжину чи ширину. Але це помітним лише за дуже сильних астигматичних окулярах, у яких циліндр більше 4,0 діоптрій.

Набагато більше неприємний інший ефект – зміна відстаней до предметів. Звужуючи чи розширюючи видиму панораму світу, астигматическая лінза зменшує кутовий відстань вертикальному збільшує в горизонтальному напрямі навпаки. Тому людині, вперше надевшему окуляри з циліндрами, сходинки драбини починають здаватися або ближче, або далі того місця, де є насправді. Спочатку це може заважати ходити, якщо носити окуляри постійно, до цього швидко звикають.

Призматическое дію буває в будь-яких очок. Воно поводиться гаданим рухом предметів під час руху голови. Щоб ця ефект став наочніше, зніміть ваші окуляри, відсуньте мало від очей і, коли бачиш будь-якої предмет, переміщайте їх повільно вправо і вліво: предмет цьому буде здійснювати удавані руху: при позитивних лінзах – протилежні руху очок (а), при негативних – ж бік (б). Така ж рух може постати і за надягнутих окулярах, коли людина дивиться не через центр, а ще через край шибок (рис. 7).

Дуже прикро може проявитися призматическое дію, якщо скла очок мають різну силу. У таких випадках отклоняющий кут призми глянувши вінця скла можливо великий, що зображення двох очей не зливаються: виникає двоїння. Це може з'являтися, наприклад, під час читання в окулярах з дуже великі різницею силі шибок (3,0...4,0 діоптрії): рядок починає двоїтися – одна видно вище, інша нижче. У разі слід просити лікаря виписати окуляри з не меншою різницею оптичної сили лінз.

Але й окуляри з лінзами можуть надавати призматичний ефект, коли, наприклад, центри лінз зміщено від центрів зіниць. Мода великі оправи з більшими на світловими прорізами спонукає вибирати оправу з відстанню між центрами отворів більше відстані між центрами зіниць. Пацієнти вмовляють оптика не зважати на цифру, зазначену в рецепті. При установці лінз центри лінз зміщують назовні (тобто не від перенісся до вухам). У рецепті, наприклад, було зазначено 62 мм, а роблять окуляри з відстанню між центрами лінз 66 мм (рис. 8).

Рис. 8.

У цьому іноді пацієнт нічого не відчуває, інколи ж скаржиться на незручність, особливо в читанні в окулярах. Так відбувається, зазвичай, при окулярах з позитивними лінзами, причому достатньої сили (+3,0 діоптрії і більше). Характерна скарга на позірна збільшення предметів і наближення їх центральній частині до очей: книга стає хіба що опуклої.

Щоб осягнути сутність цієї ілюзії, слід дати раду природі призматичного дії позитивних і негативних лінз. Перші під час звільнення їх центрів до периферії працюють як призми, розташовані підставами до скроні, а другі – підставами до носа. Призмы підставами до скроні розвантажують конвергенцію, а до носа, навпаки, – потребують її додаткових зусиль. Тому усунення центрів назовні, у мінусових окулярах переноситься добре, а плюсових – погано. Додаткове посилення конвергенції створює у пацієнта відчуття збільшення предмети й його наближення до очей.

Своеобразные спотворення сприйняття навколишнього створює эйконическое дію. При однаковому збільшенні або зменшення зображення двома очах звичайно мало відчуваються пацієнтом, а помічають лише за дуже сильних окулярах (вище 10,0 діоптрій) і до них досить швидко звикають.

І це різне збільшення (зменшення) двома очах підводить до цікавого явища. Воно виникає при відмінності у силі шибок чи різному знаку шибок двох очей.

При сферичних лінзах така, починаючи з певною величини (і дорослі з 2,0...3,0 діоптрії, в дітей із 5,0...6,0 діоптрії), просто більше не переноситься: настає двоїння предметів, і творча людина зриває окуляри.

При різною ж силі (чи різному напрямі осей) циліндрів можуть бути такі спотворення сприйняття: простір хіба що перекашивается, кімната, у якій є людина, видається їй не прямокутним параллелепипедом, а неправильним восьмиугольником: стіни стають косыми, один кут вище іншого, в одному кутку здаються нижче зростанням, ніж у іншому.

Дивні також перетворення близьких предметів: книга, якого людина читає в окулярах, стає несиметричною, права сторінка більше лівої навпаки. У таких випадках треба звернутися до лікаря й попросити зрівняти (чи навіть зблизити) циліндри двома очах.

Так, дивлячись поширювати на світ через окуляри, можуть піднести багато сюрпризів. Але із них безневинні і не знецінюють колосальних переваг, що дає корекція зору окулярами. Зазвичай до окулярах швидко звикають. І дуже рідко доводиться знову звертатися до лікаря зі проханням щось. Тому, виписуючи окуляри, лікар-офтальмолог просить пацієнта регулярно користуватися ними два тижні і лише після вирішити, підійшли йому окуляри чи ні.

Список літератури

Маріо Льоцци. Історія фізики. / Пер. з ит. Э.Л. Бурштейна. М.: Світ, 1970.

Лаврус В.С. Світло і тепло. До.: НиТ, 1998. Глава «Світло, зір і колір».

«Наука життя й», №5, 1987.

Схожі реферати:

Нові надходження

Замовлення реферату

Реклама

Навігація