исследование спектральных границ чувствительности глаза человека

Слайд 1

Исследование спектральных границ чувствительности сетчатки человеческого глаза И ССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 6 г.Бикина Выполнил: учащийся 10 г класса Полуэктов Илья Руководитель: Молчанова А.Ю., учитель физики

Слайд 2

Биология От 400 нм до 750 нм

Слайд 4

Колбочки S-типа чувствительны в фиолетово - синей M-типа — в зелено - желтой L-типа — в желто- красной частях спектра.

Слайд 5

Актуальность работы : зрительные процессы можно рассматривать не только с точки зрения биологического направления , но и с точки зрения физики , как свойство человеческого восприятия через систему зрительного анализатора. Объект исследования : сетчатка человеческого глаза Предмет исследования : биологические и физические особенности сетчатки человеческого глаза

Слайд 6

Цель работы : исследование спектральных границ чувствительности сетчатки человеческого глаза при интеграции дух предметов биологии и физики. Задачи: Изучить цветовое восприятие и его особенности Определить спектральные границы и максимумы чувствительности сетчатки человеческого глаза для дневного зрения. Определить максимумы чувствительности для трех видов колбочек сетчатки человеческого глаза.

Слайд 7

Методы работы: 1. Работа с научной литературой (методы теоретического уроня ). 2. Проведение констатирующего эксперимента, с целью выяснения физических свойств и особенностей света (методы экспериментально-теоретического уровня) 3. Наблюдение, сравнение (методы эмпирического уровня)

Слайд 8

Гипотезы работы: Чувствительность человеческого глаза к электромагнитному излучению зависит от длины волны (частоты) излучения, при этом максимум чувствительности приходится на 555 нм Половой признак влияет на цветовое восприятие

Слайд 9

Физика d sin  =+- k 

Слайд 12

Таблица 2 измерений и вычислений длины световой волны, соответствующей максимуму чувствительности сетчатки человеческого глаза при дневном зрении (желто-зеленая линия) № период Дифракционный максимум Расстояние от центрального максимума до k-ого Расстояние от дифракционной решётки до экрана Длина волны участка видимого спектра Абсолютная погрешность Относительная погрешность измерения длины световой волны участка видимого спектра методом среднего арифметического Эталон Относительная погрешность в сравнении с эталонным значением d k а b l Dl e l e - - мм мм нм нм % нм % 1 0,0067 1 18 210 574,00 30,40 8% 555 1% 2 0,0067 1 16 221 485,00 58,60 3 0,0067 1 22 254 580,00 36,40 4 0,0067 1 19 218 583,00 39,40 5 0,0067 1 16 216 496,00 47,60 Среднее 543,60 42,48 Таблица 3 измерений и вычислений длины световой волны, соответствующей максимуму чувствительности сетчатки человеческого глаза при дневном зрении (синяя линия) № период Дифракционный максимум Расстояние от центрального максимума до k-ого Расстояние от дифракционной решётки до экрана Длина волны участка видимого спектра Абсолютная погрешность Относительная погрешность измерения длины световой волны участка видимого спектра методом среднего арифметического Эталон Относительная погрешность в сравнении с эталонным значением d k а b l Dl e l e - - мм мм нм нм % нм % 1 0,0067 1 15 210 478 42,40 7% 430 2% 2 0,0067 1 14 221 424 11,60 3 0,0067 1 18 254 474 38,40 4 0,0067 1 14 218 430 5,60 5 0,0067 1 12 216 372 63,60 Среднее 435,60 32,32 Таблица 4 измерений и вычислений длины световой волны, соответствующей максимуму чувствительности сетчатки человеческого глаза при дневном зрении (зеленая линия) № период Дифракционный максимум Расстояние от центрального максимума до k-ого Расстояние от дифракционной решётки до экрана Длина волны участка видимого спектра Абсолютная погрешность Относительная погрешность измерения длины световой волны участка видимого спектра методом среднего арифметического Эталон Относительная погрешность в сравнении с эталонным значением d k а b l Dl e l e - - мм мм нм нм % нм % 1 0,0067 1 17 210 542 2,00 4% 572 5% 2 0,0067 1 19 221 576 32,00 3 0,0067 1 21 254 553 9,00 4 0,0067 1 16 218 491 53,00 5 0,0067 1 18 216 558 14,00 Среднее 544,00 22,00 Таблица 5 измерений и вычислений длины световой волны, соответствующей максимуму чувствительности сетчатки человеческого глаза при дневном зрении (красная линия) № период Дифракционный максимум Расстояние от центрального максимума до k-ого Расстояние от дифракционной решётки до экрана Длина волны участка видимого спектра Абсолютная погрешность Относительная погрешность измерения длины световой волны участка видимого спектра методом среднего арифметического Эталон Относительная погрешность в сравнении с эталонным значением d k а b l Dl e l e - - мм мм нм нм % нм % 1 0,0067 1 19 210 606 37,60 4% 572 2% 2 0,0067 1 19 221 576 7,60 3 0,0067 1 22 254 580 11,60 4 0,0067 1 18 218 553 15,40 5 0,0067 1 17 216 527 41,40 Среднее 568,40 22,72

Слайд 14

Таблица 7. Длины световых волн, соответствующих максимумов чувствительности колбочек трех типов для сетчатки человеческого глаза при дневном зрении в зависимости от пола испытуемых 1 пара испытуемых 2 пара испытуемых Длины световых волн, соответствующих максимумов чувствительности колбочек трех типов для сетчатки человеческого глаза при дневном зрении пол Относительная погрешность измерения длины световой волны участка видимого спектра методом среднего арифметического Относительная погрешность измерения длины световой волны участка видимого спектра в сравнении с эталонным значением Относительная погрешность измерения длины световой волны участка видимого спектра методом среднего арифметического Относительная погрешность измерения длины световой волны участка видимого спектра в сравнении с эталонным значением тип колбочек Женский 1,85% 2,70% 4,85% 1,23% S-тип Мужской 4,38% 2,54% 2,14% 4,20% Женский 4,18% 4,75% 5,37% 4,56% М-тип Мужской 1,98% 9,84% 0,50% 8,56% Женский 2,02% 6,78% 1,87% 8,12% L-тип Мужской 3,67% 15,20% 3,12% 5,12%

Слайд 15

Таблица 8. Сравнение экспериментальных данных с эталонными значениями тип колбочек Воспринимаемые длины волн, нм Максимум чувствительности, нм результаты двух пар испытуемых среднее значение длины волны испытуемых S-тип 400-500 430 424 425 474 430 372 М-тип 450-630 544,5 576 420 55 491 558 L-тип 500-700 572 576 559 580 553 527

Слайд 16

Вывод по работе Значение относительной погрешности в сравнении с эталонным значением для желто-зеленого участка в результаты исследования получилось самое низкое (1%). Гипотеза что максимум чувствительности сетчатки человеческого глаза при дневном зрении приходится на участок видимого электромагнитного излучения, соответствующий желто-зеленому участку 555 нм подтверждена

Слайд 17

В двух из трех пар колбочки женского организма имеют наименьшую относительную погрешность измерения длины световой волны участка видимого спектра в сравнении с эталонным значением в сравнении с мужским показателем. Вывод по работе