Читать онлайн «Занимательная физиология». Страница 25

ГЛАВА 11

Приспособление глаза к расстоянию

Фотограф, когда снимает, устанавливает камеру так, чтобы изображение снимаемого предмета приходилось как раз на светочувствительной пластинке. Для этого он передвигает весь аппарат или только заднюю стенку камеры вперед или назад, смотря по расстоянию камеры от снимаемого предмета. Точно также для ясного видения необходимо, чтобы в глазу изображение рассматриваемого предмета приходилось как раз на сетчатую оболочку. Так как положение изображения предмета в глазу зависит от расстояния предмета, то глаз должен иметь способность приспосабливаться к расстоянию. В этой его способности можно убедиться следующим образом. На расстоянии длины руки перед глазом держите палец одной руки, а в промежутке между пальцем и глазом держите другой рукой какую-нибудь прозрачную материю, например, кисею. Если вы будете всматриваться в кисею, то палец покажется неясным; если же, наоборот, станете смотреть на палец, то кисея будет казаться расплывчатой. В отличие, однако, от фотографической камеры, глаз приспосабливается к расстоянию, изменяя не положения сетчатой оболочки, а кривизну хрусталика. Если хрусталик делается более плоским, то изображение отодвигается от него, если же он делается более выпуклым, то и изображение к нему приближается.

Нервы всех органов чувств отличаются замечательным свойством: каким бы раздражителем их ни раздражали, всегда получается ощущение одного определенного рода. Зрительный нерв можно раздражить электричеством — и получится ощущение света; можно раздражить его механически, например, прикосновением, — и получится не осязательное ощущение, а опять-таки световое. Если человек сильно ударится лбом о стену, то в сотрясение может прийти и зрительный нерв, а это сотрясение вызывает ощущение света: глазу покажутся искры.

Попросите кого-нибудь сесть за стол и поставьте недалеко от его глаз, несколько сбоку, зажженную свечку, а сами смотрите с другой стороны в глаз этого человека; предложите ему смотреть на какой-нибудь отдаленный предмет. Вы увидите в его глазу три зеркальных изображения пламени свечки. Первым выпуклым зеркалом служит роговая оболочка, т. е. поверхность глаза; в ней получится изображение прямое и яркое. Вторым зеркалом служит передняя выпуклая поверхность хрусталика, в ней получится изображение тоже прямое, но более слабое и большей величины. Третьим зеркалом служит задняя вогнутая поверхность хрусталика, в ней получится изображение обратное, концом пламени вниз, уменьшенное, но довольно ясное.

Теперь попросите своего знакомого смотреть на какой-нибудь очень близкий предмет. Вы заметите, что изображение от поверхности глаза и обратное изображение от задней поверхности хрусталика не изменяют своего положения и величины. Значит, эти две поверхности не изменяют своей кривизны.

Среднее же изображение, получающееся в передней поверхности хрусталика, несколько подвинется вперед и сделается меньше. Значит, передняя поверхность хрусталика сделалась более выпуклой, т. е. радиус кривизны ее уменьшился, и вследствие увеличения выпуклости эта поверхность выпятилась несколько вперед. На самом деле увеличивается выпуклость и задней поверхности хрусталика, но настолько незначительно, что это не заметно. Наибольшее уменьшение радиуса кривизны передней поверхности хрусталика равно 4 мм, т. е. вместо 10 мм радиус может уменьшаться до 6 мм; на задней же поверхности радиус кривизны уменьшается только на полмиллиметра.

Для ясного видения необходимо, чтобы изображение предмета получилось как раз на сетчатой оболочке, т. е. на внутренней поверхности задней стенки глаза. Положим, что изображение получилось там, где нужно. Представим себе теперь, что рассматриваемый предмет отодвинулся от глаза; тогда изображение уже не получится на сетчатой оболочке, а ближе к хрусталику, на сетчатой же оболочке каждая точка предмета изобразится в виде кружочка, и видение станет неясное. То же самое будет, если предмет, когда глаз приспособился к его расстоянию, приблизится к глазу; тогда изображение получится сзади сетчатой оболочки, и видение опять будет неясное.

Фотограф, чтобы изображение получилось как раз на светочувствительной пластинке, передвигает вперед и назад заднюю стенку камеры; у человека же задняя стенка глаза двигаться не может, но глаз обладает другим способом перебрасывать изображение. Он заключается в том, что хрусталик, соответствующий по своему значению объективу фотографической камеры, изменяет свою кривизну. Если изображение получится сзади сетчатой оболочки, хрусталик делается более выпуклым, а если оно получается между хрусталиком и сетчатой оболочкой, он делается более плоским.

В нормальном глазу параллельные лучи, т. е. исходящие от далеких предметов, пересекаются на сетчатой оболочке, так что нормальный глаз в ненапряженном состоянии приспособлен к видению далеких предметов. Глаз начинает напрягаться, если предмет к нему приближается или если глаз приспособился к близкому расстоянию, а предмет стал удаляться. Если же параллельные лучи, исходящие от далекого предмета, пересекаются не на сетчатой оболочке, а ближе к хрусталику, глаз называется близоруким. В близоруком глазу хрусталик не может сделаться настолько плоским, чтобы перебросить изображение далекого предмета на сетчатку; поэтому такой глаз не видит или плохо видит далекие предметы, зато ясно видит предметы, находящиеся недалеко. Если параллельные лучи, исходящие от далеких предметов, перекрещиваются сзади сетчатой оболочки, глаз называется дальнозорким. Хрусталик такого глаза может увеличить свою кривизну настолько, чтобы изображение далекого предмета перебросить на сетчатку, но только в том случае, если предмет находится на значительном расстоянии. Если же он близко от глаза, то изображение получается так далеко сзади сетчатки, что хрусталик не в состоянии настолько увеличить свою кривизну, чтобы перебросить изображение на сетчатку. Поэтому дальнозоркий глаз не видит или плохо видит близкие предметы. К старости глаза обыкновенно становятся дальнозоркими вследствие того, что хрусталик утрачивает способность делаться достаточно выпуклым.

Близорукость чаще всего вызывается формой глазного яблока. Если глаз чересчур глубокий, т. е. если расстояние от хрусталика до сетчатой оболочки ненормально большое, то параллельные лучи сходятся в глазу ближе к хрусталику. Реже причиной близорукости бывает ненормально большая лучепреломляющая способность хрусталика, вследствие чего лучи сходятся в глазу ближе к хрусталику, чем следует. Так как у близоруких изображение предмета получается слишком близко к хрусталику и так как для ясного видения изображение это надо отодвинуть, то близоруким надо употреблять очки, в которых стекла рассеивают свет, т. е. такие, которые по краям толще, чем посредине. У дальнозорких изображение предмета приходится слишком далеко от хрусталика, им надо употреблять очки, у которых стекла собирают лучи света (по краям тоньше), а потому могут приблизить изображение.

В сетчатой оболочке, как мы уже говорили, находится слой палочек и колбочек — окончания зрительного нерва, воспринимающие раздражения светом. Чем ближе колбочки расположены одна от другой, тем зрение острее, в смысле способности различать мельчайшие части предмета. Чтобы различать две отдельные точки предмета, необходимо, чтобы изображение каждой из них приходилось на свою особую колбочку и чтобы между этими двумя колбочками была одна незанятая. Если же обе точки предмета дают изображение на одной колбочке или на двух соседних без промежуточной, то глаз не различает этих точек в отдельности: они сливаются в одну. Расстояние между изображениями двух точек зависит от расстояния предмета от глаза и от взаимного удаления этих точек на предмете. Изображение предмета на сетчатой оболочке становится все меньше и меньше по мере удаления предмета. Чтобы глаз мог различать две отдельные точки, угол, под которым они представляются глазу, должен быть не менее 60–70 секунд: при меньшем угле они сливаются в одну точку. При угле в 60 секунд изображения двух точек приходятся в глазу друг от друга на расстоянии около полутысячной доли миллиметра. Из этого видно, до какой степени малы могут быть изображения предмета, и глаз все-таки их различает.