Злаз можно назвать сложным оптическим прибором. Его основная задача - "передавать" правильное изображение зрательному нерву. Наши глаза связаны с мозгом, а также с нервно системой организма. Многие люди могут наблюдать особенности зрения. В своей работе ученица провела и объяснила эксперименты, выявляющие особенности зрения человека.
Вложение | Размер |
---|---|
Исследовательская работа "Особенности зрения человека" | 287.06 КБ |
Презентация "Особенности зрения человека" | 2.85 МБ |
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ХАНТЫ-МАНСИЙСКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ – ЮГРА
ГОРОД ПОКАЧИ
муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 2»
Городской конкурс
учебно-исследовательских и творческих работ
«Юность в науке»
Естественные науки и современный мир
Особенности зрения человека
Автор: Ахмадуллина Аделия Ильдаровна
7а класс
Научный руководитель: Акулова Ирина Григорьевна,
учитель физики муниципального автономного общеобразовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа №2»
2018 год
Особенности зрения человека
План исследования
Очень большое значение имеет для любого живого организма действие света. Попытки природы создать орган, специально реагирующий на световой раздражитель, на протяжении миллионов лет истории жизни на Земле, можно проследить на различных ступенях развития органических форм. Самое сложное строение имеет орган зрения у млекопитающих, к которым относится и человек. Античный философ Гераклит Эфесский заметил, что "глаза - более точные свидетели, чем уши". Благодаря зрению мы получаем 90% информации об окружающем мире, поэтому глаз - один из важнейших органов чувств. Глаз можно назвать сложным оптическим прибором. Его основная задача — "передать" правильное изображение зрительному нерву. Наши глаза связаны с мозгом, а также с нервной системой организма. Многие люди могут наблюдать особенности зрения. И у них возникает вопрос: «Что с моими глазами? Я больна(болен)?» Подобные вопросы возникали и у меня. Поэтому я поставила перед собой цель:
проверить в чем состоят особенности зрительного восприятия человека.
Для достижения цели были выдвинуты следующие задачи:
1.Изучить литературу по теме исследования.
2.Провести эксперименты, выявляющие особенности зрения человека.
3.Сделать по результатам исследований вывод.
Человеческий глаз - это самый сложный орган после мозга в организме человека. Самое удивительное, что в небольшом по размеру глазном яблоке содержится такое большое количество рабочих систем и функций. Зрительная система состоит из более 2,5 миллионов составных частей и способна перерабатывать огромное количество информации за доли секунд.
Строение человеческого глаза напоминает фотоаппарат. В роли объектива выступают роговица, хрусталик и зрачок, которые преломляют лучи света и фокусируют их на сетчатке глаза. Хрусталик может менять свою кривизну и работает как автофокус у фотоаппарата - моментально настраивает хорошее зрение на близь или даль. Такое свойство хрусталика изменять свою кривизну и давать отчетливое изображение предметов на сетчатке при рассматривании их на различных расстояниях называется аккомодацией. Сетчатка, словно фотопленка, запечатляет изображение и отправляет его в виде сигналов в головной мозг, где происходит его анализ.
Способность глаза воспринимать свет и распознавать различной степени его яркости называется светоощущением, а способность приспосабливаться к разной освещенности окружающей среды, а также к темноте, чтобы видеть и различать в той или иной мере предметы — адаптацией глаза. Чувствительность глаза к свету очень велика. Например, огонек свечи мы могли бы увидеть в темноте на расстоянии 200 км, если бы атмосфера была абсолютно спокойной и прозрачной.
В глазу человека содержатся два типа светочувствительных клеток (рецепторов): высоко чувствительные палочки, отвечающие за сумеречное (ночное) зрение, и менее чувствительные колбочки, отвечающие за цветное зрение. Днем работают колбочки, а палочки отдыхают. С наступлением сумерек колбочки сменяют палочки, в темной комнате мы можем различать предметы, но не можем определить цвета. А если включить свет, то колбочки сразу же принимаются за работу, чтобы мы могли определить, что какого цвета. Цветное зрение не у всех людей одинаково. Многие люди воспринимают не все цвета. Одни из них, например, плохо отличают красный цвет от зеленого, у других ослаблено восприятие зеленого цвета, у третьих - синего (редкий случай). Очень редко встречаются люди цветослепые. Они видят все окружающие их предметы в темно-серых и светлых тонах. Расстройство цветного зрения часто остается для самого человека и окружающих его людей незамеченным. Оно обнаруживается или случайно, или во время врачебного обследования. Известный ученый XIX века Дальтон лишь в возрасте 26 лет обнаружил, что он плохо отличает по цвету красные ягоды от травы. Такую особенность зрения называют теперь дальтонизмом, а людей, страдающих дальтонизмом, дальтониками.
В каждом глазу здорового человека имеется область на сетчатке, которая не чувствительна к свету - это слепое пятно. В этой области из глаза выходит зрительный нерв. Невосприимчивость к световым раздражителям обусловлена тем, что на слепом пятне отсутствуют фоточувствительные рецепторы – палочки и колбочки. Слепые пятна в двух глазах находятся в разных местах (симметрично), поэтому при нормальном использовании обоих глаз они незаметны. Размеры слепого пятна составляют, в среднем, около 2 миллиметров. Не думайте, что слепое пятно нашего поля зрения незначительно: когда мы смотрим на дом с расстояния 10 м, то из-за слепого пятна не видим площадь фасада 1 м2, а на небе остается невидимым участок площадью в 120 дисков Луны!
Наши глаза обладают еще очень важным и практически ценным свойством - остротой зрения., т.е. способностью различать две мелкие детали, находящиеся друг от друга очень близко. Всем хорошо известно созвездие Большой Медведицы из семи звезд, расположенных в виде ковша. Если у кого-либо достаточно острое зрение, то он может увидеть рядом со второй звездой от конца ручки ковша еще одну звездочку.
Поле зрения — пространство, воспринимаемое глазом при неподвижном взгляде. Зрительное поле является функцией периферических отделов сетчатки; его состоянием в значительной мере определяется возможность человека свободно ориентироваться в пространстве. поле зрения человека по вертикали и горизонтали отличаются. Каждый глаз видит в горизонтальном направлении примерно в пределах 120-130о, оба угла почти перекрываются. Поле зрения неподвижного глаза около 60о по горизонтали и около 130о по вертикали.
У человека, как и большинства живых существ два глаза. И это дает нам возможность видеть рельефность тел, давать правильную оценку расстояния между предметами, определять, какой из них находится ближе или дальше. Чем же объясняется, что зрительное восприятие двумя глазами отличается от зрительного восприятия одним глазом? Наши глаза - это два одинаковых органа зрения, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. Расстояние между зрачками обоих глаз от 54 до 72 мм у различных лиц. Следовательно, когда мы смотрим на один и тот же предмет обоими глазами, то благодаря наличию расстояния между ними на сетчатке того и другого глаза получаются неодинаковые изображения предметов, они немного отличаются друг от друга. Поэтому мы видим любой предмет правым глазом не так, как левым. Однако впечатления от этих неодинаковых изображений соединяются в нашем сознании в единый образ, и притом объемный. Наша способность видеть предметы объемно и воспринимать зрительно разность расстояний в глубине пространства называется стереоскопическим (или бинокулярным) зрением.
Зрительное впечатление вызывается световым раздражением сетчатки глаза. С прекращением раздражения зрительное раздражение исчезает не сразу, оно продолжается приблизительно 0,1 с. Поэтому световые раздражения с перерывами не свыше 0,1 с дают сливающееся единое впечатление. На этом свойстве глаз основано действие игрушки тауматроп, а также кино. Тауматро́п — игрушка, основанная на оптической иллюзии: при быстром вращении кружка с двумя рисунками они воспринимаются как один.
Вероятно, вам приходилось наблюдать, как после быстрого исчезновения на экране телевизора черно-белого изображения, например, лица диктора, вы продолжаете видеть в течение очень короткого времени негативное изображение лица диктора на светлом фоне экрана. Такое остаточное зрительное ощущение в нашем сознании называют послеобразом. Причина появления послеобразов заключается в том, что когда мы смотрим на изображения, то на тех местах сетчатки глаз, на которые попал свет от светлых мест предмета, происходит раздражение колбочек. А это раздражение сразу не прекращается после перевода нашего взгляда с предмета на фон. Поэтому образ предмета в том или ином виде остается в нашем сознании в течение короткого времени. Если предмет цветной, то цвет послеобраза будет дополнительным.
Когда мы что-то видим, то обычно уверены в том, что наше зрительное восприятие правильное. Иначе говоря, мы доверяем зрению. Но, доверяя зрению, мы нередко обнаруживаем при обычной проверке, что наше суждение о видимом оказывается обманчивым, ложным. В научной и популярной литературе описаны многие сотни зрительных иллюзий. Причины некоторых из них давно установлены, а других - до конца не раскрыты до сих пор. Одни зрительные иллюзии объясняются свойствами оптического аппарата глаза, другие отражают особенности связей между нейронами сетчатки или зрительной коры, третьи определяются характером взаимодействия двух глаз, четвертые порождаются процессами адаптации или утомления, пятые связаны инерционными свойствами нервных путей, шестые - с влиянием глазодвигательной системы и т. д. Однако процесс познания природы зрительных иллюзий осложняется тем, что причины большинства зрительных иллюзий носят множественный характер, т. е. в эти иллюзии вносит вклад целый комплекс факторов, относящихся к разным этапам процесса переработки зрительной информации. Мы часто говорим об «обмане зрения», «обмане слуха», но эти выражения неправильны. Обманов чувств нет! Философ Кант метко сказал по этому поводу: «Чувства не обманывают нас, - не потому, что они всегда правильно судят, а потому, что они вовсе не судят».
Особенности зрения человека
Описание работы
Опыт 1. Определение аккомодации глаза
Оборудование: печатный текст, линейка, ручка.
Одним глазом смотрела, то на ручку, расположенную на расстоянии 15-20 см, то на удаленный предмет. Заметила, что при рассмотрении ручки удаленный предмет расплывчат, а при рассматривании удаленного предмета расплывчата ручка. Определила положение ближней точки аккомодации, медленно приближая к глазу печатный текст до тех пор, пока буквы перестали быть ясно видимыми, и измерила расстояние от глаза до текста. Оно равно 26 см. Расстояние наилучшего зрения для моих глаз равно 26 см. На этом расстоянии глаза испытывают минимальное напряжение. Для нормального глаза расстояние наилучшего зрения составляет 25 см.
Опыт 2. Наблюдение изменения диаметра зрачка
Оборудование: плоское зеркало.
Поворачиваюсь в сторону темного предмета и наблюдаю изображение глаз в зеркале. Замечаю размер зрачка. Далее перевожу взгляд на ярко освещенный предмет и обнаруживаю заметное уменьшение зрачка.
В ходе эксперимента убедилась. что зрачок играет роль диафрагмы, автоматически меняющей свой размер в зависимости от освещенности глаза
Опыт 3. Наблюдение особенностей зрения одним глазом
Оборудование: круг из чертежной бумаги диаметром 8 см, согнутый пополам, с приклеенным к месту сгиба держателем из зубочистки.
Одним глазом смотрела на хорошо освещенный круг, который был согнут пополам. Поместила его перед глазом на расстоянии 30-40 см перегибом к себе и стала всматриваться в перегиб. Обнаружила, что зрительное восприятие одним глазом оказывается неопределенным, переменчивым: мне казалось, что согнутый круг обращен своим перегибом, то ко мне, то в противоположную сторону. В момент наблюдения как будто терялось правильное пространственное зрительное восприятие.
При рассматривании круга с перегибом двумя глазами можно сразу определить в какую сторону согнут круг.
Зрение одним глазом не позволяет нам точно различить, какой предмет ближе к нам, а какой - дальше от нас. Предметы кажутся нам расположенными в одной плоскости. Именно поэтому нам не удастся продеть нитку в ушко иголки, если смотреть одним глазом.
Наблюдение особенностей зрения двумя глазами
Опыт 4. Размноженные пальцы
Расположила указательные пальцы горизонтально на расстоянии 1 см друг от друга и на расстоянии 25-30 см от глаз. Смотрела в пространство между ними, не сосредотачивая на пальцах взгляд. Увидела очень необычный палец. (рис.2)
Опыт 5. Пронзенная рука
Посмотрела одним глазом в трубу, свернутую из бумажного листа. Поместила ладонь руки рядом с трубой, повернув ее к себе. Открыла оба глаза. Кажется, что в руке дырка. Через «дыру» в ладони видно все то, на что направлена «подзорная труба». Каждый глаз передает в мозг разную картинку. Они примешиваются, и получается странное изображение.
Опыт 6. Два в одном
На рисунке по разные стороны от линии размещены букет цветов и ваза. Если вдоль линии перпендикулярно рисунку разместить небольшой лист бумаги, поднести его близко к лицу и смотреть на изображения по отдельности левым глазом на букет, а правым глазом на вазу, то они сольются в единый образ вазы с цветами.
Глаза человека функционально несколько различаются, поэтому выделяют ведущий и ведомый глаз. Определение ведущего глаза важно для охотников, видеооператоров и лиц других профессий. Мозг поочередно обрабатывает изображения, полученные от глаз. На опыте можно узнать, изображение какого глаза мозг обрабатывает в первую очередь.
Опыт 7. Определение ведущего глаза
На прямоугольном листе бумаги вырезала круг диаметром 3 см. Вытянув руку вперед, посмотрела на отдаленный предмет через отверстие. При рассматривании предмета одним правым глазом, изображение не смещается, а при рассматривании левым глазом - изображение сместилось. Таким образом, я выяснила, что у меня ведущим является правый глаз.
Опыт 8. Определение слепого пятна
На листе белой бумаги нарисовала два круга размером с радужную оболочку глаз на расстоянии, равном расстоянию между моими зрачками. Разместила лист перед собой на расстоянии примерно 25-30 см. Закрыв правый глаз, смотрела на левый кружок. Не отрывая взгляд от кружка, начала медленно приближать к себе лист бумаги. Неожиданно заметила, что правый кружок исчез. Продолжив приближать лист к себе, снова увидела оба круга. Повторила этот же опыт с закрытым левым глазом. Таким образом выяснила, что слепые пятна есть на обоих глазах.
Подобный опыт, впервые проведенный в 1668 году знаменитым физиком Мариоттом, очень забавлял Людовика XIV. Мариотт помещал двух вельмож на расстоянии 2 м друг от друга и просил их рассматривать одним глазом некоторую точку сбоку, - тогда каждому казалось, что у его визави нет головы. Как ни странно, но люди только в XVIII веке узнали, что на сетчатке глаза существует "слепое пятно".
Опыт 9. Наблюдение послеобразов
При ярком освещении смотрела на красный квадрат, положенный на лист белой бумаги, не отводя своего взгляда от средней части квадрата. Спустя некоторое время замечала, что квадрат по краям начинал как бы светиться. Переводила свой взгляд на белый фон и видела на нем светящийся квадрат синего цвета. Меняла цвет рассматриваемых квадратов. Цвет и яркость послеобраза также менялись.
Цвет квадрата | Цвет послеобраза |
Ярко-красный | Синий |
Красно-вишневый | Бирюзовый |
Оранжевый | Голубой |
Желтый | Фиолетовый |
Сиреневый | Желто-зеленый |
Ярко-голубой | Розовый |
Опыт 10.Определение горизонтального поля зрения глаз
Оборудование: две линейки, таблицы Брадиса.
На одной из линеек длиной 40 см поставила три метки: одну - посередине и две - по краям. Установила перед глазами линейку горизонтально так, чтобы было видно обе крайние метки. Приближая линейку, наблюдала за крайними метками одним глазом. Определила минимальное расстояние b, на котором видны обе метки. Проделала опыт с каждым глазом. Рассчитала угол по формуле:
tg α = ; γ = 2α
где - расстояние между крайними метками.
Результаты измерений занесла в таблицу.
Глаз | , см | b, см | α, град | γ, град |
Правый | 20 | 20 | 27 | 54 |
Левый | 20 | 19 | 28 | 56 |
Убедилась на опыте, что горизонтальное поле зрения для неподвижного глаза у меня находится в пределах нормы.
Опыт 11. Изготовление тауматропа
Оборудование: плотная бумага, карандаши, фломастеры, ножницы, веревочка.
С двух сторон картонной карточки нарисовала две картинки. Через отверстия по бокам пропустила верёвочки. Можно карточку закрепить на жесткой оси (карандаше).При вращении карточки две картинки на разных сторонах сливаются в одну благодаря инертности зрительного восприятия.
Вообще, тауматроп, одно из многих устройств, придуманных человеком в разное время для «оживления» изображений. То есть, для создания анимации.
Заключение
В результате проделанной работы я узнала много нового и необычного о своем зрении. Убедилась на опытах в том, что не всегда нужно доверять своим глазам. Они могут обманывать. Я узнала также, что основы анимации и кинематографа лежат в особенностях зрительного восприятия. Результаты моей работы можно использовать на уроках физики и биологии, внеклассных занятиях для расширения кругозора и получения новых знаний о человеке.
Список используемой литературы
1. А.В., Чемакин В.П. Факультативный курс физики:7 кл. Пособие для учащихся. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Просвещение, 1980. - 142 с., ил.
2. Перельман Я.И. Занимательная физика. В двух книгах. книга 2. - 21-е изд., испр. и доп.- М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. - 272 с.
3. Занимательные опыты и эксперименты / (Ф. Ола и др.). - М.: Айрис-экспресс, 2007. - 128 с.: ил. - (Внимание дети!)
4. http://www.bestreferat.ru/referat-295074.html
5. https://studfiles.net/preview/3589946/
6. https://ru.wikipedia.org/wiki/Зрение_человека
7. http://ogend.ru/it/eto-lyubopytno/osobennosti-chelovecheskogo-glaza-interesnye-fakty.html
8. http://www.3ezhika.ru/mamaladushka/nasha-masterskaya/podelki-iz/sozdaem-taumatrop/
Слайд 1
Особенности зрения человека Автор: Ахмадуллина Аделия 8 а класс Научный руководитель: Акулова И.Г. Учитель физики, МАОУ СОШ №2 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ХАНТЫ-МАНСИЙСКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ – ЮГРА ГОРОД ПОКАЧИ Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 2»Слайд 2
Цель работы: Проверить в чем состоят особенности зрительного восприятия человека. Задачи: 1.Изучить литературу по теме исследования. 2.Провести эксперименты, выявляющие особенности зрения человека. 3.Сделать по результатам исследований вывод.
Слайд 4
Опыт 1. Определение аккомодации глаза
Слайд 5
Опыт 1. Определение аккомодации глаза
Слайд 6
Опыт 2. Наблюдение изменения диаметра зрачка
Слайд 7
Опыт 3. Наблюдение особенностей зрения одним глазом
Слайд 8
Опыт 4. Размноженные пальцы
Слайд 9
Опыт 4. Размноженные пальцы
Слайд 10
Опыт 5. Пронзенная рука
Слайд 11
Опыт 6. Два в одном
Слайд 12
Опыт 7. Определение ведущего глаза
Слайд 13
Опыт 8. Определение слепого пятна
Слайд 14
Опыт 8. Определение слепого пятна
Слайд 15
Опыт 9. Наблюдение послеобразов
Слайд 16
Цвет квадрата Цвет послеобраза Ярко-красный Синий Красно-вишневый Бирюзовый Оранжевый Голубой Желтый Фиолетовый Сиреневый Желто-зеленый Ярко-голубой Розовый Опыт 9. Наблюдение послеобразов
Слайд 17
Опыт 10.Определение горизонтального поля зрения глаз tg α = ; γ = 2α a b γ Глаз a , см b , см α, град γ, град Правый 2 0 20 27 54 Левый 2 0 19 28 56
Слайд 18
Опыт 11. Изготовление тауматропа
Слайд 20
Выводы В результате проделанной работы я узнала много нового и необычного о своем зрении. Убедилась на опытах в том, что не всегда нужно доверять своим глазам. Они могут обманывать. Я узнала также, что основы анимации и кинематографа лежат в особенностях зрительного восприятия. Результаты моей работы можно использовать на уроках физики и биологии, внеклассных занятиях для расширения кругозора и получения новых знаний о человеке.
Слайд 21
Интернет-ресурсы https:// yandex.ru/images/search?pos=0&cbir_id=1774282%2FSHZQVAqtEP2tm7_oyVXgIg&img_url=https%3A%2F%2Fblazepress.com%2F.image%2Ft_share%2FMTI4OTkzOTgyNjE2MzQzODI2%2F3.gif&rpt=imagelike https://yandex.ru/images/search?pos=0&from=& cbir_id=1620300%2FZq8fTIiVEDWi9AvVxEef3Q&img_url=https%3A%2F%2Fi.pinimg.com%2F736x%2F71%2F7b%2F61%2F717b61b71ec6b26bd2df436ecc1afa83.jpg&rpt=imagelike https://yandex.ru/images/search?cbir_id=1653186%2FfEvsyDrhxndqY3FAYGMQlA&rpt=imageview&from =
Философские стихи Кристины Россетти
Нора Аргунова. Щенята
Ласточка
Два петушка
Загадка старого пирата или водолазный колокол