Naujos sąvokos:
- akis
- geriáusio mãtymo núotolis
- akomodãcija
- adaptãcija
- konvergeñcija
Akys – išraiškingas veido bruožas ir svarbus jutimo organas. Apie 80 % visos informacijos mums suteikia akys. Mokslininkai teigia, kad žmogaus akis yra labai sudėtinga sistema, sudaryta iš daugiau kaip dviejų milijonų detalių. Nagrinėdami šią temą aptarsime akies sandarą ir išsiaiškinsime, kaip veikia mūsų akys.
Žmogaus akies sandara
Žmogaus akis yra ištįsusio apie 25 mm skersmens rutulio formos (4.5.1 pav.). Balkšvas, neskaidrus išorinis akies apvalkalas vadinamas ódena. Ji apsaugo ir sutvirtina akies obuolį. Akies obuolys yra pripildytas skaidrios drebučių tekstūros medžiagos – stiklãkūnio. Priekinė iškilesnė odenos dalis vadinama rãgena. Ji laužia šviesos spindulius. Vidinė odenos dalis padengta gyslainè, aprūpinančia akį krauju. Gyslainės dalis, esanti prieš rageną, vadinama rainelè. Nuo rainelės spalvos priklauso akių spalva. Nustatyta, kad didžiosios dalies pasaulio gyventojų akys yra rudos. Tarp Báltijos šalių žmonių dominuoja pilka ir mėlyna akių spalvos. Rainelę nuo ragenos skiria skaidraus akių skysčio pilna kãmera. Rainelės centre yra apskrita anga, vadinama vyzdžiù. Vyzdys į akį praleidžia šviesą. Jo skersmenį keičia rainelė, kuri reguliuoja į akį patenkančios šviesos kiekį. Kai šviesu, vyzdys susiaurėja ir į akį patenka mažiau šviesos. Tamsoje vyzdys išsiplečia įleisdamas į akį daugiau šviesos.
Akies obuolyje už vyzdžio yra lęšiùkas – abipus iškilas skaidrus lęšis. Jis akių raumenimis susietas su krumplýnu. Lęšiukas laužia ir fokusuoja šviesos spindulius. Daiktų atvaizdai susidaro akies tinklainėje. Tai gyslainės dalis, iš vidaus padengta šviesai jautraus nervo atšakomis, kurios ypač tankiai išsidėsčiusios prieš vyzdį. Kitaip tariant, akies tinklainė veikia kaip ekranas, kuriame susidaro daiktų atvaizdai. Regõs ner̃vas informaciją iš akies tinklainės perduoda smegenims (4.5.1 pav.).
Akies fizika
Ragena, akių kameros skystis, lęšiukas ir stiklakūnis sudaro optinę akies sistemą, tapačią glaudžiamajam lęšiui (4.5.2 pav.). Šviesa per vyzdį patenka į akį. Prieš patekdama į akį šviesa pereina per rageną, akių kameros skystį ir lęšiuką, kuris laužia šviesos spindulius. Tinklainėje susidaro apverstas daikto atvaizdas (4.5.2 pav.). Mūsų smegenys atvaizdą dar kartą apverčia, todėl daiktus matome neapverstus.
Akies akomodacija
Akies lęšiukas yra minkštas. Susitraukdamas arba atsipalaiduodamas akies raumuo keičia jo paviršiaus kreivumą, o kartu ir židinio nuotolį. Taigi akis yra kintamojo židinio nuotolio optinė sistema. Akies lęšiuko gebėjimą keisti židinio nuotolį vadiname akomodãcija. Dėl akomodacijos tolimų ir artimų daiktų atvaizdai susidaro tame pačiame ekrane – akies tinklainėje.
Kokios yra akies akomodacijos ribos? Jeigu daiktas toli (6 metrai nuo akies), jo atvaizdas normalios akies tinklainėje gaunamas neįtempiant lęšiuko. Vadinasi, žiūrint į tolį akis ilsisi. Kai akies raumuo atsipalaidavęs, akies laužiamoji geba lygi 58 D.
Arčiau esančių daiktų atvaizdai akyje susidaro už tinklainės. Norint juos matyti gerai, reikia įtempti akies raumenį. Įtemptas raumuo labiau suspaudžia lęšiuką, šis labiau išsigaubia, sutrumpėja židinio nuotolis ir padidėja laužiamoji geba. Dėl to artimų daiktų atvaizdai susidaro akies tinklainėje. Kai akies raumuo įtemptas, akies laužiamoji geba padidėja iki 70 D. Mažiausias atstumas nuo daikto iki lęšio, kuriuo akis be ypatingo raumenų įtempimo įžvelgia daikto detales, vadinamas geriáusio mãtymo núotoliu (d). Normalios akies geriausio matymo nuotolis yra 25 cm.
Akies adaptacija
Dieną, kai šviesu, daiktus matome geriau, prieblandoje – prasčiau. Akies gebėjimas prisitaikyti prie skirtingos matomų objektų apšvietos vadinamas adaptãcija. Prisitaikyti prie skirtingos apšvietos padeda akies rainelė. Dieną ji susiaurina vyzdį, todėl į akį patenka mažiau šviesos. Vakare ji išplečia vyzdį ir šviesos į akį patenka daugiau. Gyvūnų akys taip pat geba prisitaikyti. Pavyzdžiui, katės vyzdžiai dieną būna susitraukę, o vakare išsiplėtę.
Akių konvergencija
Mes galime matyti daiktus viena akimi, tačiau įvertinti atstumą iki jų gebame tik žiūrėdami abiem. Pasirinkus stebėjimo objektą, akių obuoliai pasisuka ir jų optinės ašys pakrypsta taip, kad susikirstų tame objekte (4.5.3 pav.). Smegenys nustato atstumą iki stebimo objekto pagal akies obuolį valdančių raumenų įsitempimą. Akių gebėjimą pakreipti savo optines ašis į vieną tašką vadiname konvergeñcija.
Kas akyje kuria spalvas?
Akies tinklainėje gausu šviesos spinduliams jautrių ląstelių – stiebelių ir kūgelių. Stiebeliai reaguoja į šviesą, bet spalvų neskiria. Kūgeliai skiria daiktų spalvas, formas, detales ir būna trijų rūšių: sugeriantys trumpąsias (380–540 nm), vidutines (420–650 nm) ir ilgąsias (460–700 nm) elektromagnetines bangas. Kūgeliai pagal jautrumą šioms bangoms žymimi raidėmis S, M ir L (anglų kalbos žodžių short, medium, long pirmosiomis raidėmis).
Daltonizmas – tai regos sutrikimas, pasireiškiantis aklumu kai kurioms spalvoms. Žmonės, turintys šią ydą, skiria spalvas, tačiau jas mato visai kitaip. Kai kurios spalvos jiems gali atrodyti vienodos. Daltonikai dažniausiai neskiria raudonos ir žalios spalvų. Šį įgimtą negebėjimą skirti kai kurių spalvų aprašė anglų mokslininkas Džonas Daltonas.
Klausimai ir užduotys
- Išvardykite pagrindines akies dalis. Kokias funkcijas jos atlieka?
- Paaiškinkite, kaip akies tinklainėje susidaro daiktų atvaizdai.
- Kodėl galime matyti toli ir arti esančius daiktus?
- Atsiverskite knygą ir suraskite padėtį, iš kurios tekstą matote geriausiai. Išmatuokite atstumą nuo knygos iki akių. Kokį rezultatą gavote?
- Paskaitęs pasaką planšetės ekrane, Benas pažvelgė pro langą į tolumoje mėlynuojantį mišką. Kaip pakito berniuko akies lęšiuko forma, žvilgsnį nukreipus nuo planšetės ekrano į mišką tolumoje? Atsakymą pagrįskite.
- Kada akies lęšiuko židinio nuotolis yra didesnis – kai žiūrime į artimus ar tolimus daiktus? Atsakymą pagrįskite.
- Kam reikalingos dvi akys, jeigu vaizdą galime matyti viena?
- Paslaugą teikia UAB "Biznio mašinų kompanija" ir "Star Cloud OÜ"