Optyka oka i wady refrakcji

Playlista:Optyka

Ten materiał posiada napisy w języku ukraińskim


Ten materiał posiada napisy w języku ukraińskim


Facebook YouTube

Z tego filmu dowiesz się:

  • jak zbudowane jest oko,
  • na czym polegają krótkowzroczność i dalekowzroczność,
  • w jaki sposób koryguje się wady wzroku.

Podstawa programowa

Autorzy i materiały

Wiedza niezbędna do zrozumienia tematu

Aby w pełni zrozumieć materiał zawarty w tej playliście, upewnij się, że masz opanowane poniższe zagadnienia.

Udostępnianie w zewnętrznych narzędziach

Korzystając z poniższych funkcjonalności możesz dodać ten zasób do swoich narzędzi.

Kliknij w ikonkę, aby udostępnić ten zasób

Kliknij w ikonkę, aby skopiować link do tego zasobu

Transkrypcja

Kliknij na zdanie, aby przewinąć wideo do tego miejsca.
Mówi się, że oczy są zwierciadłem duszy. Ale czy zdarzyło Ci się kiedyś przeglądać w krzywym zwierciadle? Nic się nie zgadza. Głowa jest większa od tułowia ten krótszy od łydek ręce przypominają węże a Twoje stopy tracą kontakt z resztą ciała. To wszystko przez to że powierzchnia takiego lustra nie jest gładka lecz powyginana przez co odbija światło w najdziwniejszy sposób. Podobnie jak w krzywym zwierciadle widzi świat astygmatyk. Na skutek wady układu optycznego oko takiej osoby źle skupia padające nań światło a promienie są ogniskowane w różnych punktach siatkówki. Widziany obraz jest nieostry i zniekształcony. O innych wadach refrakcji które sprawiają, że widzimy świat nieostro opowiem Ci w tej lekcji. Ludzkie oko to pod względem optyki prosta konstrukcja podobna do aparatu fotograficznego. Też mamy tu przysłonę regulującą ilość światła, tęczówkę. Pełniącą rolę obiektywu soczewkę skupiającą wiązkę światła i kierującą ją na matrycę oraz samą matrycę na której powstaje obraz widzianego przedmiotu. Rolę matrycy spełnia siatkówka. W oku mamy jeszcze wstępnie załamującą promienie świetlne przejrzystą rogówkę. To optycznie przejrzysty fragment sfery o stałej zdolności skupiającej. Dla ciekawych około 55 dioptrii. Jej kształt dobrze znają ci którzy noszą soczewki kontaktowe. Dodatkowo skupia promienie ciało szkliste wypełniające wnętrze gałki ocznej. Ale jego zdolność skupiająca jest niewielka. To około 0,5 dioptrii. Światło docierające do oka najpierw trafia na rogówkę. Dalej biegnie do soczewki. Podwójnie skupiona wiązka prostą drogą przez ciało szkliste trafia na siatkówkę. Idealnie, jeśli to tam przetną się promienie. Powstaje wtedy ostry obraz oglądanego przedmiotu. Jeśli jesteś już po obejrzeniu filmu o soczewkach to wiesz, że obraz ten jest pomniejszony i odwrócony. To, że widzimy normalnie to sprawka naszego mózgu, który obrabia uzyskane z oka informacje tak by były jak najbardziej przydatne. Więcej dowiesz się o tym na lekcjach biologii. Soczewka ludzkiego oka jest szczególna bo może zmieniać swoją ogniskową. To dzięki temu, że jest elastyczna i zmienia kształt dzięki mięśniowi rzęskowemu. Gdy chcemy zobaczyć coś z bliska mięsień ten napina się przez co więzadełka się rozluźniają a soczewka staje się bardziej kulista. Jej ogniskowa skraca się wtedy bo promień krzywizny soczewki maleje. Więcej o ogniskowej opowiadamy w innym filmie tej playlisty ale dla przypomnienia: jest to odległość ogniska czyli miejsca w którym skupiają się promienie tworzące obraz od samej soczewki. Krótsza ogniskowa oznacza że rośnie zdolność skupiająca. Możemy ostro widzieć przedmiot znajdujący się tuż przed okiem. Gdy patrzymy w dal mięsień rzęskowy rozluźnia się. Soczewka staje się bardziej płaska jej ogniskowa rośnie bo rośnie promień krzywizny. Zdolność skupiająca spada ale dzięki temu możemy ostro widzieć dalekie przedmioty. Oko patrzące w dal mniej się męczy. W takim położeniu soczewka ma około 3,6 milimetra grubości a jej ogniskowa f to około 24 milimetrów. Zdolność soczewki do zmiany ogniskowej nazywamy akomodacją. U młodych osób jest ona naprawdę imponująca i wynosi ponad 15 dioptrii czyli odwrotności ogniskowej. Pozwala widzieć ostro zarówno to, co znajduje się bardzo daleko jak i przedmioty znajdujące się mniej niż 10 centymetrów od oka. Z wiekiem zdolność soczewki do zmiany kształtu jednak maleje i po pięćdziesiątym roku życia wynosi już tylko jedną do dwóch dioptrii. To zbyt mało by zogniskować na siatkówce ostry obraz bliskich przedmiotów. Dlatego dziadkowie i rodzice czasem skarżą się, czytając książkę że mają za krótkie ręce. Mięsień rzęskowy przestaje się męczyć gdy odległość między oglądanym przedmiotem a okiem wynosi co najmniej 25 centymetrów. Taką odległość nazywamy odległością dobrego widzenia. Przy dobrym oświetleniu najostrzejszy obraz powstaje w maleńkim bo liczącym tylko 1,3 milimetra średnicy fragmencie na siatkówce zwanym plamką żółtą. To tam zagęszczenie receptorów jest największe. Tam też zlokalizowana jest większość czopków receptorów wrażliwych na kolory. Reszta siatkówki ma przewagę pręcików receptorów, które gorzej radzą sobie z rozpoznawaniem kolorów ale za to wyłapują nawet minimalne ilości światła. Pozwalają nam widzieć w ciemności choć nie tak dobrze, jak na przykład koty. Nawet bardzo elastycznej soczewce nie zawsze udaje się skompensować wady innych elementów naszego układu optycznego. Gdy obraz nie trafia w siatkówkę skupiając promienie przed lub za nią pojawiają się wady wzroku. Oczy rosną wraz z nami. Ale czasem trochę za bardzo. Gdy długość gałki ocznej od rogówki do siatkówki przekracza zdolność skupiającą soczewki przy patrzeniu na dalekie przedmioty promienie przecinają się przed siatkówką. Obraz, który na niej powstaje jest nieostry. Oglądanie tego, co jest blisko przesuwa obraz na siatkówkę. Widzimy poprawnie. Taka wada to krótkowzroczność. Rzadziej przyczyną krótkowzroczności może być osłabienie mięśni otaczających soczewkę lub zmniejszona elastyczność samej soczewki. Z odwrotną sytuacją mamy do czynienia gdy oko nie nadąża rosnąć. Jest za krótkie względem zdolności skupiającej układu. Wtedy dobrze widzimy to co jest daleko bo wiązka promieni zdąży się skupić na siatkówce. Im bliżej znajduje się oglądany przedmiot tym dalej za siatkówką wypada obraz. A my widzimy nieostro. Taką wadę nazywamy nadwzrocznością lub dalekowzrocznością. Może nie wiesz, ale dalekowidzami są w zasadzie wszystkie niemowlaki. Jeśli oczy nie potrafią uzyskać właściwej ostrości obrazu w pełnym zakresie odległości możemy im pomóc uzupełniając układ optyczny dodatkową soczewką. Przy krótkowzroczności będzie ona rozpraszająca co pozwoli wydłużyć ogniskową przy patrzeniu w dal. Przy dalekowzroczności wymagana jest soczewka skupiająca sprawiająca, że obraz zamiast za ląduje na siatkówce. Moc soczewek korekcyjnych to odwrotność ogniskowej. Dobiera się ją do indywidualnej wady a wartość podaje w dioptriach. Wymiarem dioptrii jest odwrotność metra. Ponieważ jest to zdolność skupiająca dla stosowanych u krótkowidzów soczewek rozpraszających ma ona wartości ujemne. Krótkowzroczność korygujemy minusami. Skupiające soczewki mają moc z plusem. Obraz powstały po przejściu przez soczewkę oka jest rzeczywisty, odwrócony i pomniejszony. Ekranem, na którym powstaje jest siatkówka oka. Soczewka oka może zmieniać promień krzywizny co sprawia, że na siatkówce powstaje ostry obraz choć oryginał może znajdować się w różnej odległości od oka. Tę zdolność oka nazywamy akomodacją. Najczęstsze wady wzroku to: krótkowzroczność dalekowzroczność i astygmatyzm. Można je korygować dobierając odpowiednie soczewki. Mam nadzieję, że wiedza zawarta w tym filmie dobrze się zogniskowała i wszystko jest jasne i wyraźne. Jeśli podobało Ci się nasze oko koniecznie polub ten film i pamiętaj o subskrypcji.

Ćwiczenia

Interaktywne ćwiczenia związane z tą wideolekcją.

Materiały dodatkowe

Inne zasoby do wykorzystania podczas zajęć z tego tematu.

Lista wszystkich autorów


Scenariusz: Małgorzata Załoga

Lektor: Dobrawa Szlachcikowska

Konsultacja: Anna Soliwocka

Grafika podsumowania: Patrycja Ostrowska

Materiały: Zofia Borysiewicz, Dobrawa Szlachcikowska

Kontrola jakości: Małgorzata Załoga

Montaż: Dobrawa Szlachcikowska, Patrycja Ostrowska

Opracowanie dźwięku: Aleksander Margasiński


Produkcja

Katalyst Education

Lista materiałów wykorzystanych w filmie


René Magritte, cea+ (CC BY 2.0)
cottonbro (Licencja Pexels)
mob mob (CC BY-NC 2.0)
Iburiedpaul (CC BY 2.0)
Anish Kapoor, Dennis Wilkinson (CC BY-NC-SA 2.0)
BruceBlaus (CC BY-SA 4.0)
Free Videos (Licencja Pexels)
Olya Kobruseva (Licencja Pexels)
Chabacano (CC BY-SA 3.0)
DBCLS 統合TV (CC BY)
MaxWdhs (Licencja Pixabay)
MilanWulf (Licencja Pixabay)
BlenderTimer (Licencja Pixabay)
Rudolfo42 (CC BY-SA 3.0)
Miguel Á. Padriñán (Licencja Pexels)
Raimond Spekking (CC BY-SA 4.0)
Taryn Elliott (Licencja Pexels)
cottonbro (Licencja Pexels)
Julia M Cameron (Licencja Pixabay)
2322922 (Licencja Pixabay)
Pixabay (Licencja Pexels)
Helga Kolb (CC BY-SA 4.0)
fajarbudi86 (Licencja Pixabay)
Polina Tankilevitch (Licencja Pexels)
Joyradost (CC BY-SA 4.0)
PanzerMaus~commonswiki (CC BY-SA 3.0)
DonateforChildren (Licencja Pixabay)
RafterJr72 (Licencja Pixabay)
cottonbro (Licencja Pexels)
fauxels (Licencja Pexels)
Pixource (Licencja Pixabay)
Shane Aldendorff (Licencja Pexels)
OpenStax College (CC BY 3.0)
Ivan Yeo (Licencja Pexels)
Freepik (Licencja Flaticon)
Katalyst Education (CC BY)