Оптика и теория цвета
Шрифт:
Если трущиеся тела были прозрачными (или одно из них), то в процессе трения (шлифовки) они не теряют прозрачность. Но дополнительно к ней приобретают блеск. Данное явление мы можем наблюдать на примере всевозможных видов отшлифованных драгоценных и полудрагоценных камней, или же просто прозрачных пластмасс.
Газам и жидкостям невозможно придать приобретенный блеск. Объясняется это тем, что Силы Притяжения, связывающие отдельные элементы или элементы разных молекул, малы по сравнению с Силами Отталкивания, возникающими при трении. В результате, форма тел в жидком или газообразном состоянии под давлением легко деформируется –
16. Механизм действия линз. Причина аккомодации. Близорукость и дальнозоркость
1) Механизм действия линз.
Давайте займемся объяснением функционирования прибора, занимающего достаточно важное место в жизни многих людей. Как известно, очки корректируют процесс зрительного восприятия у людей с ослабленным зрением. В очках используются различные виды линз. Именно они – линзы – и являются прибором, изменяющим траекторию движения световых лучей – т. е. преломляющим их.
Не хочется сильно забегать вперед, однако следует напомнить, что в Главе, посвященной механике элементарных частиц, мы уделили большое внимание причинам и механизму изменения траектории движущихся частиц. И основными причинами изменения траектории, если вы помните, были названы Поля Притяжения и Отталкивания. Так что в этой статье мы лишь постараемся конкретным образом применить уже раскрытые нами процессы.
Помимо очков существует еще много других типов оптических приборов, где человек нашел применение линзам – лупа, бинокль, телескоп, микроскоп. Это самые основные.
Наши глаза – это тоже разновидность оптических приборов. И как подобает таким устройствам, они имеют в своем составе линзы – хрусталики. Внутри глаза, а точнее, внутри ресничного тела, находятся мышцы, которые управляют формой хрусталика – увеличивают или уменьшают его кривизну. Эти мышцы носят название – аккомодационные, поскольку изменение формы хрусталика – это акт аккомодации (приспособления). Эти мышцы связаны с хрусталиком при помощи цинновых связок. Когда мышца расслаблена, возрастает расстояние между ней и хрусталиком, и связки натягиваются – кривизна хрусталика уменьшается. Т. е. хрусталик (линза) становится более вытянутым, более плоским. Мышцы расслабляются – уменьшается ее расстояние до хрусталика, и как следствие – ослабевает натяжение цинновых связок. В итоге, кривизна хрусталика возрастает, так как расслабленные связки его не растягивают.
Обычные линзы, изготавливаемые из стекла, можно сделать любой формы – и выпуклыми (собирающими) и вогнутыми (рассеивающими). Собирающие линзы преобразуют параллельный пучок световых лучей в сходящийся. Рассеивающие, наоборот, превращают параллельный пучок в расходящийся. Хрусталик – это пример собирающей линзы. Степень выпуклости или вогнутости может быть любой, в том числе и очень небольшой, стремящейся к нулю. Но при этом она все же будет существовать.
В оптических приборах используются линзы всевозможных типов – выпуклые, вогнутые, выпукло-вогнутые, двояковыпуклые и двояковогнутые. При этом величина кривизны обеих поверхностей линзы может быть любой – все зависит от конкретных задач, которых стремятся достичь при помощи данного устройства.
Для
Для ответа на эти и другие вопросы нам понадобится вспомнить опыты И.Ньютона со стеклянными призмами, при помощи которых он разлагал белый свет в спектр. Для чего нам это надо?
Все дело в том, что при прохождении света (фотонов видимого диапазона) через линзу, с ними происходит то же, что и при прохождении их через призму. Фотоны (как любые другие энергетические единицы Вселенной) отклоняются под действием суммарного Поля Притяжения вещества линзы. Та же, как они отклонялись в опытах И. Ньютона под действием суммарного Поля Притяжения вещества призмы.
Соответственно нетрудно сделать вывод о том, что суммарное Поле Притяжения со стороны тех частей линзы (или призмы), где толщина вещества больше, будет тоже больше. В этом и заключается весь «трюк». В основании призмы вещества (стекла) больше. Поэтому в опыте И. Ньютона именно в направлении основания призмы смещаются (преломляются) фотоны, а не к вершине. Тот же самый процесс мы можем наблюдать и в линзе – где вещества больше – туда и отклоняются (преломляются) световые лучи.
Если линза выпуклая, то вдоль ее оси (к центру) вещества будет больше, чем по краям.
Утолщение вдоль оси линзы может быть ничтожным. Однако даже если это так, оно все равно есть. И притяжение со стороны центральной части линзы будет хоть не намного, но больше, чем со стороны краев.
Если линза вогнутая, то по краям толщина вещества будет больше, чем в области оси линзы.
И в этом случае притяжение со стороны вещества краев больше, нежели притяжение центральной области линзы.
Именно поэтому выпуклая (собирающая) линза отклоняет фотоны (и любые другие частицы) ближе к центру своей оси. А вогнутая (рассеивающая) – ближе к краям. А потому изображение, «прошедшее» через выпуклую линзу, уменьшается в размере. И лучи после такой линзы сходятся в одной точке раньше, чем, если бы они не прошли через нее.
Изображение, «прошедшее» через вогнутую линзу, напротив, расширяется, увеличивается, так как фотоны световых лучей притягиваются краями и отклоняются в их направлении.
–
2) Причина аккомодации. Близорукость и дальнозоркость.
А теперь обратимся к причинам аккомодации и вопросу коррекции близорукости и дальнозоркости. Начнем со второго пункта.
Обратите внимание, в этой части статьи мы приведем вначале известные факты, касающиеся объяснения причин указанных нарушений зрения. Поэтому тем, кому эти факты известны, может стать скучно. Не торопитесь. После этого обещаем вам интересные выводы по этому вопросу.
И близорукость, и дальнозоркость – это заболевания глаз, вызванные изменениями в аккомодационной мышце, контролирующей величину кривизны хрусталика. Как уже говорилось, эта мышца расположена в толще цилиарного тела. От мышцы к хрусталику ведут связки. Когда мышца расслаблена, она дальше от хрусталика и связки натянуты. А значит, хрусталик уплощен (его кривизна меньше). Напротив, когда мышца сокращается, она сжимается и приближается к хрусталику. Соответственно, натяжение связок уменьшается и хрусталик округляется (т. е. его кривизна увеличивается).