ЦВЕТ, СВЕТ И ЗРЕНИЕ СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Свет 2. Органы зрения 1. Основные тенденции развития органов зрения в животном мире 2. Цветовое зрение 3. Зрительный анализатор человека 1. Строение глаза 2. Оптическая система 3. Адаптация 4. Световая и цветовая чувствительность 4. Фотохимическая теория зрения 5. Объяснение цвета тел Заключение Список использованной литературы Приложения ВВЕДЕНИЕ Учение о свете и световых явлениях составляет раздел физики, называемый оптикой.
Знание основных оптических законов имеем большое познавательное и практическое значение. Мы живем в мире разнообразных световых явлений. Многие из ни, например такие, как вечерние зори, когда небо и облака над горизонтом как будто пылают в огне; радуга, простирающаяся от горизонта до горизонта, или полярные сияния, наблюдающиеся в полярных широтах, весьма красочны.
Тем, кто не знаком с причинами их возникновения, эти световые явления кажутся необыкновенными и загадочными. Чтобы выяснить причины тех или иных световых явлений, нужно обнаружить связь наблюдаемого явления с другими явлениями и объяснить его на основании определенного закона природы. Тогда загадочность явления исчезнет, и мы приобретем о нем научное знание. В повседневной жизни мы встречаемся со многими световыми явлениями, но обычно не задумываемся над ними – настолько они привычны для нас, а вот объяснить их часто затрудняемся.
Например, чайная ложка, опущенная в стакан с водой, кажется нам надломленной или сломанной, в зависимости от того, с какой стороны мы смотрим на ложку. А вот пример более сложного светового явления. Мы видим окружающие нас предметы многоцветными при освещении солнцем или яркой лампой, но с наступлением сумерек или при ослаблении света цветность предметов блекнет. На основе законов оптики возникла оптическая и осветительная техника.
Оптическая техника получила свое развитие благодаря изобретению и использованию линз. Линзы составляют главную основу оптических приборов. Каждому теперь известны очки, лупа, микроскоп, бинокль, телескоп и др. Но самым главным и ценнейшим для нас является живой оптический – наш орган зрения – глаз. 1. СВЕТ – ИСТОЧНИК ЗРЕНИЯ Когда мы при дневном свете смотрим на различные тела, Тела окружающие нас, мы видим их окрашенными в различные цвета. Так трава и листья деревьев – зеленые, цветы – красные или синие или желтые или фиолетовые.
Есть также черные, белые, серые тела. Вс6е это не может не вызывать удивление. Казалось бы, все тела освещены одним и тем же светом – светом Солнца. Почему же различны их цвета Будем исходить из того, что свет – электромагнитная волна, то есть распространяющая переменное электромагнитное поле. В солнечном свете содержаться волны, в которых электрическое и магнитное поля колеблются с различными частотами. Всякое же вещество состоит из атомов и молекул, содержащих заряженые частицы, которые взаимодействуют друг с другом.
Поскольку частицы заряжены под действием электрического поля они могут двигаться, а если поле переменное – то они могут совершать колебания, причем каждая частица в теле имеет определенную собственную частоту колебаний. Это простая, хотя не слишком точная картина позволит нам понять, что происходит при взаимодействии света с веществом. Когда на тело падает свет, электрическое поле, ‘принесенное’ им, заставляет заряженные частицы в теле совершать вынужденные колебания (поле световой волны переменное). При этом у некоторых частиц их собственная частота колебаний может совпадать с какой-то частотой колебаний поля световой волны.
Тогда, как известно, произойдет явление резонанса – резкого увеличения амплитуды колебаний. При резонансе энергия, принесенная волной, передается атомам тела, что в конечном счете вызывает его нагревание. О свете, частота которого попала в резонанс говорят, что он поглотился теплом.
Но какие то волны из падающего света не попадают в резонанс. Однако они тоже заставляют колебаться с малой амплитудой. Эти частицы сами становятся источником так называемых вторичных электромагнитных волн тлой же частоты. Вторичные волны, складываясь с падающей волной, составляют отраженный или проходящий свет. Если тело непрозрачное, то поглощение и отражение все, что может произойти с падающим на тело светом: не попавший в резонанс свет отражается, попавший – поглощается. В этом и состоит “секрет” цветности тел. Если например из состава падающего солнечного света в резонанс попали колебания, соответствующий красному цвету, то в отраженном свете их не будет.
А наш глаз устроен так, что солнечный свет, лишенный своей красной части, вызывает ощущение зеленого цвета. Окраска непрозрачных тел зависит, таким образом, от того, какие частоты падающего света отсутствуют в свете, отраженным телом. Существуют тела, в которых заряженные частийы имеют так много различных собственных частот колебаний, что каждая или почти каждая частота в падающем свете попадает в резонанс.
Тогда ведь падающий свет поглощается, и отражаться просто нечему. Такие тела называют черными, то есть телами черного цвета. 2.ОРГАНЫ ЗРЕНИЯ И ИХ ЭВОЛЮЦИЯ. 2.1
Простые органы зрения (например, у дождевых червей) состоят из светочу... У многих членистоногих органы зрения представлены фасеточными глазами. Дальнейшее усовершенствование пузырчатого органа зрения приводит к уве... О хорошем зрении насекомых мы можем судить хотя бы по красоте цветков ... Чем это объяснить? Оказывается, когда на тех же пауков взглянули, так ...
Пока не установлено, имеются ли приемники всех трех типов в каждой кол... Тренированный глаз художника и красильщика в состоянии различать свыше... Известно, что красный цвет возбуждает, черный угнетает, зеленый успока... Исследования показали, что при красном свете снижается слуховая чувств... В производственных помещениях, окрашенных в голубой и бежевые цвета, п...
По свободному краю век растут ресницы (100 – 150 на верхнем веке и 50 ... Нижняя – склера, или белочная оболочка плотная непрозрачная ткань бело... Она снабжает питательными веществами роговицу и хрусталик, которые лиш... В глазу соразмерной рефракцией параллельный лучи, идущие от предметов,... О степени дальнозоркости или близорукости судят по оптической силе лин...
В глазах некоторых ночных животных светочувствительность увеличивается... “Ничто не вечно под луной”…В конце 50-х годов были проведены психофизи... Убеждение это основывалось, в частности, на том что в период становлен... В ней восседал второй котенок, который видел все то же, что и “рикша”,... Дальнейшие опыты показали, что не все детекторы ретинализируются в тем...
Световая и цветовая чувствительность. В опытах Вавилова по квантовым ф... Результаты этих опытов по классическому эффекту – интерференции – объя... Значит, плотность фотонов в световом потоке флуктуирует. Поэтому видны “вспышки” (если фотонов немного больше) или соответствен... Эти флуктуации имеют статистический характер, чем объясняется нерегуля...
Такие прозрачные тела называют светофильтрами. Если за призмой на пути разложенного белого пучка света по очереди ста... Опыт, показывает, что цвет тела, освещаемого белым светом, зависит тол... Фотохимическая теория зрения. Во всех других частях спектра она черная. Это происходит потому, что л...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Свет имеет очень большое значение для жизни человека. Изучив данную тему можно сделать следующие выводы: - Свет обладает корпускулярно-волновым дуализмом: является электромагнитной волной, но при излучении и поглощении ведет себя как поток частиц – фотонов; - Понятие цвета связано с длиной волны и частотой. А так же способностью тел поглощать электромагнитные волны; - Глаз является сложной оптической системой. Он способен отличать электромагнитные волны оптического диапазона разной частоты, т. е. отличать свет. - Глаз человека наиболее чувствителен к волнам 546 Нм, что соответствует зеленому цвету. - Электромагнитные волны оптического диапазона разной частоты могут влиять на нервную систему. - Объяснение зрения дано на основе фотохимической теории света. - На основе физических законов можно объяснить такие явления как: - голубой цвет неба - белый цвет облаков - красные листья и т. д. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Багданов К. Б. Физика в гостях у биолога М:Наука, 1986 2. Перышкин А. В Чемакин В. П. Факультативный курс физики, 1980 3. Глазунов А. Т Курминский И. И Пинский А. А Квантовая физика, 1989 4. Научно - популярный физико-математический журнал «Квант», 1987 5. Попов Г. В П-58, Спектроскопия и цвета тел в курсе физики средней школы.
М: «Просвещение», 1971 6. Чандаева С. А Физика и человек, АО»Аспект пресс», 1994 336с. 7. Гриффин Д, Новиков Э, Живой организм.
Пер. с англ. Б.Д.Васильева.
М: «Мир», 1983.