Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто

  • 30% recurring commission
  • Выплаты в USDT
  • Вывод каждую неделю
  • Комиссия до 5 лет за каждого referral

Практическое занятие 7


Спектральная чувствительность глаза

(практическое занятие)

Цель занятия: Изучение параметров чувствительности глаза.

Аудиторное время: 2 часа.

1. Световая чувствительность глаза

Сетчатка глаза по происхождению – это часть мозга, отделившаяся от него на ранних стадиях развития, но все еще связанная с ним пучком воло­кон – зрительным нервом. Она имеет форму пластинки толщиной примерно 0,25 мм и состоит из трех слоев тел нервных клеток (рис. 1).

Рис. 1. Строение сетчатки:

I, II, III – первый, второй и третий слои нейронов;

1 – пигментный слой, прилежащий к сетчатке;

2 – слой палочек и колбочек;

3 – наружная пограничная перепонка;

4 – внешний зернистый слой;

5 – внешний межзернистый слой;

6 – внутренний зернистый слой;

7 – внутренний межзернистый слой;

8 – ганглиозные клетки зрительного нерва;

9 – волокна зрительного нерва;

10 – внутренняя пограничная перепонка

Слой клеток на задней поверхности сетчатки (I) содержит светочувствительные рецепторы – палочки и колбочки. Первые значительно более многочисленны (около 130 млн), чем вторые (около 7 млн). Они ответственны за зрение при низких яркостях и «отключаются» при высоких. Колбочки не реагируют на низкие яркости, но обеспечи­вают остроту различения и цветовое зрение.

Число палочек и колбочек заметно изменяется в разных частях сетчатки. В центре, где способность различать тонкие детали макси­мальна, имеются только колбочки. Эту зону диаметром примерно 0,5 мм называют центральной ямкой.

Поскольку палочки и колбочки расположены на задней поверхно­сти сетчатки, поступающий свет должен пройти через два других слоя нейронов, чтобы их стимулировать. Точно неизвестно, почему сетчатка устроена таким странным образом – как бы перевернута. Одна из возможных причин — то, что позади рецепторов находится слой клеток, содержащих черный пигмент меланин. Он поглощает прошедший через сетчатку свет, не давая ему отражаться и рассеиваться внутри глаза.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Слои перед рецепторами довольно прозрачны и, вероятно, не силь­но вредят четкости изображения. Однако па центральном миллимет­ре, где зрение наиболее остро, последствия даже небольшого уменьше­ния четкости были бы катастрофическими, и в ходе эволюции другие слои сместились к периферии, образовав здесь кольцо из утолщенной сетчатки и обнажив центральные колбочки так, что они оказались на самой поверхности. Образующееся при этом маленькое углубление есть центральная ямка.

2. Фотохимиче­ские реакции в колбочках и палочках. Спектры действия скотопического и фотопического зрения, кривая видности.

При поглощении излучения происходят обратимые фотохимиче­ские реакции: в колбочках – разложение и образование иодопсина, а в палочках – родопсина. Вследствие значительно большей чувстви­тельности родопсина палочки работают при низких уровнях возбуж­дения глаза (L £ 0,01 кд/м2), колбочки – при высоких (L ³ 10 кд/м2) и чувствительность глаза в основном определяется чув­ствительностью иодопсина.

Максимальная чувствительность колбочкового аппарата приходится на желто-зеленую область спектра (А = 555 нм) (рис. 2). При увеличении или уменьшении длины волны в пределах видимого излучения спектральная чувствительность глаза падает, стремясь к нулю.

Рис. 2. Функции относительной спектральной световой эффективности излучения:

1 – для ночного (скотопического) зрения V'(l);

2 – для дневного (фотопического) зрения V(l)

В условиях ночного зрения, когда работает палочковый аппарат, относительная спектральная световая эффективность определяется оптическими свойствами молекул родопсина, чувствительность кото­рого смещена в коротковолновую область по сравнению с иодопсином.

Кривая относительной видности при малых яркостях, т. е. использовании палочного зрения (рис. 2), смещает­ся в сторону коротких волн. Это измене­ние чувствительности глаза к излуче­ниям различных участков спектра при переходе от больших яркостей к малым известно как эффект Пуркине, который имеет большое практическое значение при выборе освещенностей на улицах городов и в зданиях.

Задача 1. На основании графика по рис. 2 определить величину смещения кривой для скотопического зрения относительно кривой для фотопического зрения и обозначить ее в отчете.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой сетчатка (привести схему, обозначить колбочки и палочки)?

2. Каков механизм восприятия света сетчаткой?

3. Чем отличается ночное зрение от дневного?

4. Чем характеризуется острота зрения?