sem. rad iz fizike.doc

22
SREDNJA MEDICINSKA ŠKOLA TUZLA Predmet: Fizika OKO I VIĐENJE SEMINARSKI RAD Radile: Predmetni nastavnik: Amra Karić Prof. Zinaida Avdić Emina Jahić Dalila Zildžić IV e

Upload: dalilaz99

Post on 10-Dec-2015

50 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: Sem. rad iz fizike.doc

SREDNJA MEDICINSKA ŠKOLATUZLA

Predmet: Fizika

OKO I VIĐENJESEMINARSKI RAD

Radile: Predmetni nastavnik:Amra Karić Prof. Zinaida AvdićEmina Jahić Dalila Zildžić IV e

Tuzla, decembar, 2014

Page 2: Sem. rad iz fizike.doc

SADRŽAJ

Oko...............................................................................................................1

Građa oka ....................................................................................................2

Dinamički raspon oka ..................................................................................4

Fiziologija oka .............................................................................................5

Kako mi vidimo? .........................................................................................7

Optičke varke ...............................................................................................11

Page 3: Sem. rad iz fizike.doc

Oko

Oko je organ koji prima svjetlosne draži i pretvara ih nervne impulse. Ljudsko oko je parni

organ koji djeluje slično fotoaparatima i kamerama: prozirni prednji dijelovi oka lome zrake

svjetlosti projicirajući umanjenu i obrnutu sliku na fotosenzitivnu mrežnicu gdje se u

specijaliziranim živčanim ćelijama obavlja pretvaranje u električne živčane impulse.

Oko je najvažnije ljudsko osjetilo jer njime primamo 90% svih informacija iz okoline.

Omogućuje svjesnu percepciju svjetla, vid koji omogućava razlikovanje boja i percepciju

dubine. Ljudsko oko ima vidni ugao od 200˚ i može razlikovati 10 miliona nijansi boja.

1

Page 4: Sem. rad iz fizike.doc

Građa oka

Oko je građeno od tri očne ovojnice. Vanjska ovojnica oka se zove bijeloočnica (sclera) i ona

je građena od čvrste hrskavice. U svom prednjem dijelu ona ima providni dio, kao staklo na

ručnom satu. To je rožnjača ili rožnica (cornea). Srednja očna ovojnica (uvea) ima tri dijela.

Prednji je dužica ili šarenica (iris) sa otvorom u sredini (zjenica - pupilla). Iza irisa je cilijarno ili

zrakasto tijelo (corpus cilliare). Najveći dio srednje očne ovojnice zauzima sudovnjača

odnosno chorioidea, koja je građena od krvnih sudova koji ishranjuju najvažniju ovojnicu

oka mrežnjaču ili mrežnicu, lat. retinu. Mrežnjača se sastoji od pigmentnog sloja, koji čini

unutrašnjost oka mračnom, te od nervnih ćelija, štapića i čunjića, koji primaju svjetlost i

pretvaraju je u električne impulse. Ti se impulsi prenose putem vidnog živca (nervus opticus)

u mozak, gdje se u potiljačnom centru za vid formira slika. U oku postoje još očno sočivo ili

leća (lens), koje reguliše prelamanje očnih zraka, te staklasto tijelo (corpus vitreum),

želatinozna providna masa koje ispunjava unutrašnjost oka. U oku se stvara očna vodica,

koja iz stražnje očne sobice stalno cirkuliše u prednju, a odatle iz ugla očne komore filtrira se

u venski krvotok. Tako se u oku stalno održava providnost optičkih medija kao i

stalni intraokularni pritisak.

2

Page 5: Sem. rad iz fizike.doc

Indeksi prelamanja nekih dijelova oka

histološka građa oka (građa mrežnjače)

3

Page 6: Sem. rad iz fizike.doc

Dinamički raspon oka

Mrežnica ima statički omjer kontrasta otprilike 100:1. Čim se oko pomakne (sakade) ona

uskladi izloženost hemijski te ujedno prilagođavanjem rožnice. Početnoj prilagodbi u stalnom,

neprekinutom mraku potrebno je otprilike 4 sekunde. Potpuna prilagodba pomoću hemijske

prilagodbe rožnice (Purkinjeov efekt) većinom završava u prvih 30 minuta. Stoga, dinamički

omjer kontasta od otprilike 1000,000:1 je moguć. Proces je nelinearan, zato svaki prekid

svjetlom započinje novu prilagodbu. Dobra adaptacija zavisi o dobrom protoku krvi; stoga

prilagodba u mraku može biti poremećena lošom cirkulacijom, te vazokonstriktorima

poput alkohola ili duhana. Oko uključuje leću ne toliko drugačiju od onih koje nalazimo u

optičkim instrumentima poput kamera i zato se ista načela mogu upotrijebiti. Zjenica oka je

njegova apertura, a ograničava je šarenica. Refrakcija u rožnici omogućuje da se apertura

(zjenični otvor) jako malo razlikuje od pravog dijametra zjenice. Ulaz zjenice ima obično

promjer od 4 mm, iako mu je raspon od 2 mm u svijetloj prostoriji do 8 mm u mraku.

4

Page 7: Sem. rad iz fizike.doc

Fiziologija oka

Okolni svijet normalno gledamo sa dva oka, ali pri tome zapažamo samo jednu

jedinstvenu prostornu sliku, a to je moguće kad naš mozak na savršen način dovodi naša

oba oka u senzoričku i motoričku koordinaciju. Svaki predmet koji je objekat našeg

interesovanja i gledanja jednim okom, biva nesvjesno pomjeren u centar vidnog polja, u

foveu centralis. Da bi jednostruko mogli vidjeti sa oba oka, predmet koji fiksiramo mora biti

oslikan na obje foveae centralis. Svi predmeti koji se ne fiksiraju vide se jednostruko ako

padaju na korespondentne tačke mrežnjače i ako imaju svoj prirodni pravac lokalizacije;

pored ovoga mora postojati normalna građa mrežnjače, normalna ravnoteža i sinergizam

očnih mišića, kao i normalan nervni mehanizam i duševno stanje, koje omogućuje da dva

utiska o jednom predmetu, koji su dobiveni sa obje mrežnjače u obje hemisfere mozga,

sjedinimo u jednu jedinstvenu sliku u našoj svijesti. Slike predmeta koje ne padaju na

identične tačke mrežnjače vide se dvostruko. Prema Cüppers-u binokularni vid se zasniva

na dvjema glavnim komponentama: senzoričkoj i motoričkoj.

Senzorička komponenta će biti zadovoljena ukoliko je:

jednako dobar vid na oba oka

jednaka veličina slike na mrežnjači i

ako oba oka imaju zajedničku normalnu retinalnu korespodencu.

Motorička komponenta biće zadovoljena ako postoji:

paralelnost obje očne jabučice

normalna pokretljivost očiju i

normalan odnos akomodacije i konvergencije

AkomodacijaU definiciji akomodacije može se reći da je to sposobnost oka da uvijek vidi predmet

ispred sebe bez obzira na udaljenost. Pri pogledu na daljinu kod emetropa, cilijarni mišić

je olabavljen, suspenzorni aparat leće je zategnut i prednja površina leće je manje

zakrivljena. Međutim, kod pogleda na blizinu cilijarni mišić se kontrahira i povlači

nazubljenu liniju (ora serata) naprijed, suspenzorni aparat leće se olabavi a prednja

površina sočiva se više izboči (mijenja svoju zakrivljenost), a istovremeno se sužava

zjenica i oba oka konvergiraju. Emetrop tj. osoba koja ima normalan vid pri pogledu na

daljinu nema akomodaciju. Akomodira samo na blizinu. Myop tj. kratkovidna osoba ima

5

Page 8: Sem. rad iz fizike.doc

slabo izraženu akomodaciju. Hypermetrop tj. dalekovidna osoba akomodira i na blizinu i

na daljinu.

Vidni put i vidna koraImpulsi nakon što napuste retinu idu putem N. opticusa do hijazme opticum gdje se

ukrštaju samo vlakna koja dolaze iz medijalnih dijelova retine, a onda zajedno sa vlaknima

iz lateralnih dijelova retine suprotnog oka formiraju tractus opticus, koji nosi impulse do

genikulatne jezgre gdje se impulsi prekopčavaju, a odatle preko radiatio optica idu do

primarne kore u okcipitalnom režnju. Pored toga vidna vlakna idu i u pretektalne jezgre

mezencefalona (nadzor nad pokretima očiju, refleks na svjetlo) i gornje kolikule (brzi

pokreti očiju u određenom smjeru) i ta vlakna predstavljaju stari vidni sistem. Vidna kora

se može podijeliti na primarnu; u području fisure kalkarine okcipitalnog režnja, tu završava

većina direktnih signala iz očiju ( tu se vrši analiza vidnih oblika, boja), i sekundarna vidna

kora (asocijacijska područja), ispred, iznad i ispod primarne vidne kore, tu se različiti

aspekti vidne slike raščlanjuju i analiziraju kao odvojeni dijelovi (analiza trodimenzionalnih

oblika, kretanja tijela, prepoznavanje slova…).

Vidni putevi

6

Page 9: Sem. rad iz fizike.doc

Kako mi vidimo?

Mozak je posrednik u interakciji očiju i vizualnih podražaja. Glavna je uloga očiju poslati

sliku mozgu koji je potom interpretira te skladno podražaju, šalje upute drugim dijelovima

tijela koje će radnje izvesti.

Osjetljivost (ISO)

Osjetljivost naših očiju slična je onoj kodfotoaparata. U uslovima jačeg osvjetljenja,

osjetljivost naših očiju opada čime dolaze do izražaja finiji i svjetliji detalji, dok u uvjetima

tame osjetljivost raste, što nazivamo “prilagodbom na tamu”. Vjerojatno ste već primijetili

kako tamnija područja izgledaju zrnato i mutno. To je posljedica “porasta” osjetljivosti, a

uzrok je činjenica da u tami vidimo samo crno-bijele nijanse. Ljudsko se oko vrlo brzo

prilagodi svijetlim uvjetima, ali mu je potrebno znatno više vremena za prilagodbu u

tamnijim uvjetima. Budući da središte oka nije osjetljivo na mrak, u takvim je uvjetima

bolje gledati bočno.

ISO prilagodljiv na okolinu

Mrežnica ljudskog oka prilagodljiva je na varijacije u okolini, tako da tokom vedrog dana

opada osjetljivost, dok u tamnijoj pozadini, osjetljivost raste.

Visoki dinamički raspon

Dinamički raspon odnosi se na raspon između najsvjetlije i najtamnije regije koju oko

može vidjeti. Do sada ne postoji prikladna tehnologija kojom bi se moglo imitirati ovaj

raspon.

Balans bijele boje

Mozak je odgovoran za takozvani balans bijele boje koji varira ovisno o jačini svjetla. U

svijetlim je (photopic) uvjetima naš vid manje osjetljiv na plave nijanse nego u tamnim

(scotopic) uvjetima. Upravo zato naše oči izgledaju crvene na fotografijama snimljenima

noću te zbog toga moramo koristiti opciju korekcije crvenih očiju.

Žarišna udaljenost

Žarište se kontrolira širenjem i stiskanjem leće oka. Žarišna udaljenost odgovara veličini

očne jabučice.

7

Page 10: Sem. rad iz fizike.doc

Otvor

Zjenica, crna tačka u središtu šarenice oka ponaša se kao otvor. Na jakom svjetlu promjer

zjenice se može povećati i do jednog milimetra, dok se noću promjer otvora smanjuje do

devet milimetara.

Zastor

Očni kapci ponašaju se poput zastora. Ljudski vid zavisi od eksponencijalnog propadanja.

Razlučivost

Razlučivost (rezolucija) ljudskog oka iznosi oko 1/60 stepeni.

Vid

Središnja tačka u šarenici odgovorna je za sve ono što vidimo. Mozak spaja predstave

tako da percipiramo tačnu sliku prisutnih objekata. Može se usporediti sa stvaranjem

crtanih filmova: nekoliko nepokretnih slika velikom brzinom vrtimo jednu za drugom zbog

čega percipiramo kao da se slika pokreće.

Uloga mozga

Mozak je izvršni organ vida. Dakle, on je odgovoran za vid, a oči same po sebi

ne vide ništa. One samo šalju vizualne podražaje u mozak koji ih interpretira i usmjerava

naše ponašanje skladno toj interpretaciji. To znači da su oči zapravo samo posrednik.

8

Page 11: Sem. rad iz fizike.doc

Svjetlost koja se odbija od nekog predmeta, prolazi kroz providnu rožnjaču, zatim kroz

tečnost prednje očne komore, odakle se preusmjerava na zjenicu, centrirani otvor u

predjelu dužice, čiji mišići, pod kontrolom jedara moždanog stabla, regulišu otvor zjenice i

samim tim upadnu količinu svjetlosti.

Potom prolazi kroz tečnost zadnje očne komore, gdje se upućuje na sočivo, koje je

SABIRNO ili KONVEKSNO. Izoštravanje slike udaljenog ili bliskog objekta omogućava

cilijarno tijelo, mišić koji svojim kontrakcijama ili dekontrakcijama mijenja oblik sočiva, a

samim tim i upadni ugao svjetlosti (kažemo: vrši akomodaciju očnog sočiva).

Rasipanje svjetlosti unutar oka sprječava sudovnjača, koji stvara efekat mračne komore.

Kao što i iz fizike znamo, u mračnoj komori dobija se obrnuta slika predmeta, što, između

ostalog, dokazuje i pravolinijsko kretanje svjetlosti. 

Isti slučaj je i sa mrežnjačom oka.

Kada jednom dospije do mrežnjače, svjetlost prvenstveno prolazi kroz ganglijske i

bipolarne ćelije, a zatim i kroz fotoreceptore, čepiće i štapiće. Fotoreceptori su slično

građeni, i čepići, i štapići imaju na svojoj površini pigment osjetljiv na svjetlost (rodopsin),

koji u zavisnosti od toga da li na njega pada svjetlosni zrak ili ne mijenja svoj oblik, gdje se

ta promjena prevodi u akcioni potencijal, koji se prenosi na bipolarne i ganglijske ćelije.

Od ganglijskih ćelija, akcioni potencijal se prenosi na očni nerv, putem kojeg najprije

dolazi do talamusa (gdje se vrši prekopčavanje nervnih puteva, radi po principu relejnog

centra), a zatim ide do vidne zone kore prednjeg mozga koja se nalazi u potiljačnom

režnju (lobus occipitalis). Očni nerv se sastoji iz nervnih vlakana koja se pružaju iz oba

oka i koja se ukrštaju, tako da dio nervnih vlakana iz desnog oka prelazi na lijevu stranu i

obrnuto. 

Na mrežnjači se formira stvaran lik predmeta koji se posmatra, ali je obrnut.

U moždanim centrima se koriguje primljena slika i mi predmet vidimo u obliku i položaju

vjernom originalu koji posmatramo. Pretpostavlja se da su jedra u vidnoj zoni kore

prednjeg mozga primarni centri u odnosu na veliki broj jedara na drugim mjestima u

mozgu, koji su odgovorni takođe za naše vidne percepcije.

9

Page 12: Sem. rad iz fizike.doc

Camera obscura

Efekat mračne komore kod ljudskog oka

10

Page 13: Sem. rad iz fizike.doc

Ukrštanje nervnih vlakana koja polaze iz lijevog i desnog oka

Optičke varke

Optičke varke ili optičke iluzije su "krivo" percipirane pojave koje često mogu biti

zbunjujuće. Najčešće su optičke iluzije, ali je razlika u tome što optičke varke uključuju samo

pojave koje percipiraju oči, a perceptivne uključuju sve pojave koje percipiramo (na bilo koji

način). Neke su perceptivne varke uzrokovane nesavršćenošću naših osjetila (tromost oka),

a neke radom našeg mozga. Perceptivne varke treba razlikovati od halucinacija.

One se razlikuju po tome što kod perceptivnih varki podražaj postoji, ali je krivo percipiran,

dok kod halucinacija podražaja nema.

11

Page 14: Sem. rad iz fizike.doc

Naknadne slike

Naknadne slike, ili pa-slike su optičke varke koje koriste adaptaciju oka da bi se, nakon

netremičnog gledanja, na neutralnoj pozadini vidio negativ dotične slike. Gledajte u sliku

ispod dvadesetak sekundi (najlakše je "zabuljiti" se u jednu od četiri okomito postavljene

tačke u sredini). Odmah nakon toga pogledajte u neku neutralnu (najbolje bijelu) pozadinu

(prazan papir, zid ili sl.). Na pozadini ćete vidjeti ljudski portret (u originalu je ova varka

napravljena s namjerom da prikazuje Isusa), koji zapravo ne postoji.

Riječ je o već spomenutoj osjetilnoj adaptaciji. Oko se automatski "privikava" na trenutnu

količinu svjetlosti. Kod ovakvih kontrasta, pojedini se dijelovi mrežnice različito privikavaju

na svjetlost. Kad se pogleda u neutralnu pozadinu, dijelovi mrežnice još ostaju priviknuti

na prijašnje stanje, odnosno posvjetljuju dijelove koji su bili pretamni (na neutralnoj

pozadini rezultirajući svjetlijim područjima), a potamnjuju dijelove koji su bili svijetli

(rezultirajući tamnim područjima). Uvjetno kažemo da slika ostaje na mrežnici još

neko vrijeme.

Naknadna slika - nakon netremičnog gledanja trebao bi se vidjeti ljudski portret (Isus, ako hoćete)

Različite percepcije geometrijskih likova

Kod geometrijskih objekata koji su nacrtani ispod (dvodimenzionalni su), a mogu se

percipirati kao trodimenzinalni objekti često dolazi do različitih mogućnosti percepcije. S

lijeve je strane tzv. Neckerova kocka, zapravo obična projekcija žičanog modela kocke na

dvije dimenzije. S desne strane slike nalaze se dva moguća načina percepcije - prvi je

takav da je donji lijevi kvadrat prednja ploha kocke, a drugi takav da je gornji desni kvadrat

prednja ploha kocke. Moguće je da vam se ta dva načina izmijenjuju dok gledate u sliku.

Ako kocku percipirate na samo jedan način, probajte trepnuti. Schrőderove stube (desno)

12

Page 15: Sem. rad iz fizike.doc

rade po istom principu - moguće ih je percipirati tako da je ploha A ispred plohe B i

obrnuto.

"Trik" je u tome da se trodimenzionalni objekti ne mogu projicirati na dvodimenzionalnu

površinu bez jakog izobličenja. Da je žičani model kocke stvarno ispred nas,

zbog konvergencije očiju znali bismo koja je stranica prednja. Kako je papir (ili zaslon)

dvodimenzionalan, oba su kvadrata na istoj udaljenosti od oka pa to

omogućava mozgu da "zamisli" obje situacije. Zanimljivo je da je mozgu gotovo

nemoguće zamisliti figuru kocke kao plošnu, odnosno kao skup od tri kvadrata (dva veća i

jednog manjeg) i dva pravougla trokuta. Ista stvar vrijedi i za Schrőderove stube.

Neckerova kocka i dva moguća načina percepcije Schrőderove stube

13

Page 16: Sem. rad iz fizike.doc

Literatura Dr. Adna Azabagić. Anatomija za 1. i 2. razred medicinske škole

http://bs.wikipedia.org/wiki/Oko (21.12.2014)

http://kakovidimo.weebly.com/kako-vidimo.html (21.12.2014)

http://www.vasdoktor.com/medicina-od-a-do-z/oftalmologija/333-graa-i-funkcija-oka

(21.12.2014)

14

Page 17: Sem. rad iz fizike.doc

15