Оптические приборы. Правила использования очков в дырочку

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель: познакомить обучающихся с устройством и принципом действия оптических приборов

Задачи.

Предметные:

• Рассмотреть ход лучей в оптических приборах (лупа, микроскоп, телескоп, фотоаппарат, проектор; глаз, как оптическая система), выяснить какое изображение они дают.
• Научить обучающихся определять угловое увеличение визуальных приборов.

Метапредметные:

• Развивать у обучающихся познавательные интересы, интеллектуальные и творческие способности в процессе решения физических задач и самостоятельного приобретения новых знаний по физике посредством переработки и предъявления учебной и научно-популярной информации.
• Способствовать развитию коммуникативных способностей обучающихся, толерантных качеств, операций логического мышления (анализ, синтез, сравнение).

Личностные:

• Показать практическую значимость изучаемого материала (применение приборов).
• Воспитывать интерес к предмету.

Тип урока: урок-проект

Оборудование: ПК, проектор, лупа, микроскоп, телескоп, фотоаппарат, видеоурок: “Глаз. Оптические приборы”, 8 класс.

План урока

1. Орг. момент. Определение темы урока, задач.
2. Творческое воспроизведение ранее изученного материала.
3. Изучение нового материала.
4. Инфоурок по теме “Глаз”. Обсуждение фильма. Мини-проекты обучающихся. Заполнение таблиц.
5. Физминутка
6. Первичный контроль и самоконтроль. Тестирование. Проверка. Самооценка.
7. Творческое применение знаний. Фронтальное решение задачи.
8. Мини-проекты обучающихся. Заполнение таблиц.
9. Применение полученных знаний. Работа в парах. Самооценка. Проверка.
10. Творческое применение знаний. Решение задач повышенной сложности.
11. Итоги урока. Рефлексия.
12. Заключение. Свет в нашей жизни.

Ход урока

1. Орг. момент. Слайд 2

Доброе утро! Прошу вас удобно сесть и закрыть глаза. Звучит лёгкая музыка. Учитель читает стихотворение И.А.Бунина:

Чудный дар природы вечной, дар бесценный и святой,
В нем источник бесконечный наслажденья красотой:
Небо, солнце, звезд сиянье, море в блеске голубом –
Всю картину мирозданья мы лишь в свете познаем.

Да будет свет! Откройте глаза.

Введение в тему урока. Как вы думаете, каким стал бы наш мир без света? Действительно, как сказал поэт: Если б солнечный свет вдруг бы взял и пропал, мир бы сразу угрюмым и темным весь стал.

А что, на ваш взгляд, общего между светом и выставкой приборов у нас в кабинете? Почему сегодня на уроке я организовала эту выставку? (Выставка оптических приборов)

Верно, сегодня в центре нашего внимания – оптические приборы.Запишите тему урока: “Оптические приборы”.

Слайд 3. Определение задач урока.

Что бы вы хотели узнать о приборах, о чём поговорить? Принцип действия, оптическая схема, какие изображения получаются, где применяются эти приборы. Это те задачи, которые мы должны сегодня решить. Я позволю себе добавить ещё одну, практически важную задачу – ввести понятие углового увеличения приборов и научиться его определять (лупа, микроскоп, телескоп).

2. Воспроизведение ранее изученного материала. Слайд 4

Для решения поставленных задач, потребуется вспомнить изученный ранее материал.

Какие изображения можно получить с помощью линз. (Ответ: прямое – обратное, мнимое – действительное, увеличенное, уменьшенное, равное по размеру).

Зависит ли вид изображения от формы линзы. (Ответ: рассеивающая линза всегда даёт мнимое, уменьшенное, прямое изображение; у собирающей линзы изображение зависит от положения предмета относительно фокуса линзы) .

Всегда ли выпуклая линза является собирающей. (Ответ: только при нахождении в менее плотной среде, например, стеклянная линза в воздухе).

От чего зависит D линзы. (Ответ: от R, n линзы и n среды. D = (n 1 –n 2)(1/R 1 – 1/R 2), где n= n линзы/ n среды).

Плосковыпуклую стеклянную линзу (n стекла = 1,54), перенесли из воздуха (n воздуха = 1) в воду (n воды = 1,33). Выберите дваверных утверждения о характере изменений, произошедших с оптической системой “линза + окружающая среда”. (Демоверсия ЕГЭ 2016, № 24)

1) Линза из собирающей превратилась в рассеивающую.

2) Линза была и осталась рассеивающей.

3) Фокусное расстояние уменьшилось, оптическая сила увеличилась.

4) Фокусное расстояние увеличилось, оптическая сила уменьшилась.

5) Линза была и осталась собирающей

3. Изучение нового материала. Слайд 5

Посмотрите внимательно на таблицу, и, опираясь на ваш жизненный опыт, определите признак, по которому проведена классификация оптических приборов.

Ответ: слева приборы, которые действуют только совместно с человеческим глазом и не образуют изображения на экране (лупа, микроскоп, телескоп), их называют “визуальными”.

В правом столбце приборы, при помощи которых получают оптические изображения на экране (проекционный аппарат, фотоаппарат, кинопроектор).

С какого прибора вам бы хотелось начать обсуждение? Давайте начнём с самого важного оптического прибора, созданного в ходе эволюции самой природой, без которого трудно представить существование человека в окружающем его мире, и которого нет в нашей таблице – это глаз человека.

Слайд 6.Глаз и зрение.

Предлагаю для просмотра и дальнейшего обсуждения фрагмент инфоурока по теме “Глаз”. При просмотре обратите внимание на следующие вопросы (вопросы записаны на доске). Вы заметили какую-нибудь особенность в записи вопросов? Вопросы записаны в алфавитном порядке, а вот ответы в фильме будут не по порядку, будьте внимательны:

Аккомодация. Близорукость. Где, какое изображение даёт оптическая система глаза.

Дальнозоркость. Инерция зрения. Расстояние наилучшего зрения. Стереоскопичность зрения.

Просмотр фрагмента инфоурока “Глаз. Оптические приборы”, 8 класс. (Первые 4 минуты фильма). http://infourok.ru/videouroki

Слайд 7. Обсуждение фильма.

Учитель. И так, глаз - это оптическая система, проецирующая изображение, воспринимающая и “кодирующая” полученную информацию для головного мозга. Вернёмся к вопросам, поставленным перед просмотром.

Слайд 8.Где и какое изображение даёт оптическая система глаза?

Ответ: действительное, уменьшенное перевернутое изображение рассматриваемого объекта на сетчатке.

Слайд 9.В чём заключается аккомодация глаза?

Ответ: это изменение оптической силы глаза (способность при помощи мышц менять кривизну хрусталика) - приспосабливаться к видению, как на близком, так и на более далеком расстоянии.

Слайд10.Инерции зрения – после прекращения светового раздражения, зрительное впечатление исчезает не сразу – на этом основано действие кино.

Слайд 11.Чему равно расстояние наилучшего зрения? Ответ: около 25 см.

Зачем нужны два глаза? Ответ: Стереоскопичность зрения, т.е. объемность предмета, другими словами - трехмерное изображение. При этом увеличивается поле зрения.

Слайд 12. Внимание, сейчас будет введено новое понятие.

Размер изображения предмета на сетчатке h определяется углом зрения с вершиной в оптическом центре глаза и лучами, направленными на крайние точки предмета.

Минимальный угол зрения?(? 0), под которым две точки ещё видны раздельно – называют разрешающей способностью (остротой) глаза. Опыт дает для минимального угла зрения значение около одной угловой минуты (??? 1?), так как расстояние между двумя соседними палочками или колбочками равно примерно 5 мкм (h ? ? 5·10?? мм), а фокусное расстояние оптической системы глаза f=17,2 мм.

Мини-проекты обучающихся

Слайд 13. О дефектах зрения и их коррекции расскажет Никита Корсаков.

Слайд 14. По ходу выступления, фиксируйте в таблице ответы на предложенные вопросы. Шаблон для ответов (незаполненная таблица) на столах.

Слайд 15-17.Выступление обучающегося. “Очки”. Приложение 1

Слайд 18-20. Выступление обучающегося. “Контактные линзы”.

4. Физминутка. Слайд 21.

5. Первичный контроль и самоконтроль. Приложение 2

Проверь себя: 6 вопросов с одним вариантом ответа, 1 вопрос на соответствие. Вопросы на столах.

Слайд 22-28.Обсуждение правильных ответов.

6. Творческое применение знаний. Решение задачи на доске. Школьник, читая книгу без очков, держит её на расстоянии 20 см от глаз. Какие очки он должен носить?

Ответ: D = - 1 дптр.

2 урок

7. Мини-проекты обучающихся. Заполнение таблиц.

Слайд 29.Подробнее остановимся на конструктивных особенностях некоторых оптических приборов. Слушая выступления одноклассников, не забывайте заполнять таблицу (листы с таблицами на столах).

Прибор	Вид изображения	Формула увеличения	Применение	Для заметок
Лупа	Мнимое, увеличенное, прямое	Г=d/F	Рассматривание мелких предметов	Короткофокусная линза, предмет между фокусом и лупой
Микроскоп	Мнимое, увеличенное, перевёрнутое	Г=dL/FокFоб Lрасстояние между окуляром и объективом	Рассматривание очень мелких предметов	В биологии – клетки
Телескоп	Мнимое, перевёрнутое, увеличение освещённости	Г= Fоб/Fок Fобъектива	Наблюдение удалённых объектов (звёзды. планеты)	Астрономические обсерватории. Рефлектор – зеркало, рефрактор - линзы
Фотоаппарат	Действительное, уменьшенное, перевёрнутое	-	Получение изображения предметов, их хранение	Изображения преобразуют в слайд, фотоснимок, проекцию)
Проектор	Действительное, увеличенное, перевёрнутое	-	Получение изображения рисунков, чертежей, фотографий, видеофильмов	Диапоектор (прозрачная основа), эпипроектор, кинопроектор, мультимедиа

Слайд 30-35.“Лупа”.Выступление обучающегося. Приложение 3

Слайд 36-37. “Микроскоп”.Выступление обучающегося. Приложение 3

Слайд 38-40. “Телескоп”.Выступление обучающегося. Приложение 3

Слайд 41-44. “Фотоаппарат”. Выступление обучающегося. Приложение 3

Слайд 45-46.“Проектор”.Выступление обучающегося. Приложение 3

8. Применение полученных знаний. Самооценка.

Решение задач. Работа в парах. Через отведённое учителем время проверка ответов. При необходимости коррекция решения.

1. Найти угловое увеличение лупы, оптическая сила которой 20 дптр. (5)
2. Найти угловое увеличение лупы, фокусное расстояние которой равно 10 см. (2,5)
3. Оптическая сила D объектива микроскопа равна 100 дптр, D окуляра 50 дптр. Расстояние между объективом и окуляром 19 см. Чему равно угловое увеличение микроскопа? (237,5)
4. Фокусное расстояние F объектива микроскопа 1 см, F окуляра равно 2 см. Расстояние между объективом и окуляром 15 см. Чему равно угловое увеличение микроскопа? (187,5)
5. Оптическая сила D объектива телескопа 0,5 дптр, оптическая сила D окуляра равна 50 дптр. Определите угловое увеличение телескопа. (100)

9. Творческое применение полученных знаний. Решение задачи на выбор, защита решения.

Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч на расстоянии d=500м от фотоаппарата, фокусное расстояние которого равно F=50 см. Какова должна быть экспозиция t, чтобы размытость изображения не превышала х=0,0001м? Ответ: t =5 мс.

Мальчик, читал книгу в очках, расположив её на расстоянии 25 см, а сняв очки на расстоянии 12,5 см. Какова оптическая сила его очков? Ответ: - 4 дптр

Объектив фотоаппарата имеет фокусное расстояние 5 см, а размеры кадра 24 на 35 мм. С какого расстояния надо фотографировать чертёж размерами 480 на 600 мм, чтобы получить максимальный размер изображения? Ответ: 1,05 м

10. Итоги урока. Рефлексия.

Давайте вспомним задачи, которые мы ставили в начале первого урока. Все ли задачи решены? Что нового вы узнали, что не получилось, почему?

Дома вы можете дорешать задачи, откорректировать таблицу. На следующем уроке контрольная работа по геометрической оптике.

Для любознательных вопрос: какое изображение мы видим в дверной глазок и почему, какая там линза?

Оценки за урок.

11. Заключение. Слайд47.

Мы начали урок с понятия о свете не случайно, признавая важность оптики и световых технологий для жизни граждан всего мира, Генассамблея ООН провозгласила 2015 год Международным годом света и световых технологий. А что есть свет не с физической точки зрения?

Слайд 48. Свет это разум и сознание. Свет это воля и мечта. Свет это то, что руку тянет, когда нам помощь так нужна. Дарите свой свет и тепло своей любви окружающим вас людям. Я благодарю вас за работу, урок окочен.

Введение

История создания очков

Современные очки

Виды очковых линз

Специальные виды очков

Выбор очков

Нумерация очковых стекол

Заключение

Список литературы

Введение

Это должен знать каждый: очки - простейший оптический прибор, предназначенный для коррекции зрения. Очки состоят из оправы и линз. Очковые оправы бывают пластмассовыми, металлическими и комбинированными. По форме они могут быть симметричными, несимметричными, круглыми, без ободков и с ободками, с жесткими и эластичными заушниками (дужками). Оправа состоит из рамки, заушников, носовых упоров, шарниров, крепежных элементов.

История создания очков

До появления очков в качестве приборов, улучшающих зрение, использовались отдельные полированные кристаллы или куски стекла для одного глаза.

В далеком 1280 году капля застывшего стекла случайно привлекла внимание стекловара, который взял ее в руку и увидел, что она способна не только увеличивать предметы, но и вполне пригодна для исправления (коррекции) старческого зрения. Это был впервые документально зафиксированный прообраз очков.

Очки были изобретены, по-видимому, в Италии в XIII веке. Предполагаемый год изобретения - 1284, а создателем первых очков считается Сальвино Д"Армате, хотя документальных подтверждений этим данным нет. Первые документальные свидетельства существования очков относят к 1289 году.

23 февраля 1305 года во Флоренции брат-доминиканец Джордано да Ривалто упоминал в проповеди: «Не прошло и 20 лет с тех пор, как было открыто искусство изготовления очков, призванных улучшить зрение. Это одно из самых лучших и необходимых искусств в мире. Как мало времени прошло с тех пор, как было изобретено новое, никогда не существовавшее искусство. Я видел человека, первым создавшего очки, и я беседовал с ним».

Первое изображение очков содержится на фреске церкви Тревизо (Италия), сделанной в 1352 г. монахом Томмазо да Модена.

Фрагмент картины «Мадонна каноника ван дер Пале» (Муниципальная художественная галерея, Брюгге), Ван Эйк, 1436 г.

Первая попытка определить авторство изобретения сделана Карло Роберто Дати (1619-1676) из Флоренции с помощью Франческо Реди в работе «Очки, являются ли они изобретением древности или нет?», приписавший изобретение Алессандро Спина (? - 1313), монаху и учёному из Пизы. При этом предполагалось, что даже если очки были изобретены ранее неизвестным мастером, то поскольку Спина самостоятельно и только лишь по общему описанию воссоздал метод изготовления очков, слава изобретателя по праву принадлежит ему.

Начиная с 1300 года, в уставах гильдии венецианских стекольщиков часто упоминаются зрительные линзы, и рекомендуется уничтожать подделки хрусталя из бесцветного стекла, что свидетельствует о быстром вхождении очков в моду в Венеции.

Существует также версия о китайском происхождении очков, основанная на книге 1240 года «Разъяснение загадочных вещей», где говорится: «Когда старые люди чувствуют головокружение и их зрение портится, они надевают на глаза аи-таи и способны сосредоточиться, так как очертания букв приобретают чёткость». Однако позднейшие исследования показали, что эта цитата была вставлена в XV веке.

До XVI века пользовались очками только дальнозоркие, потом появились очки с вогнутыми стеклами для близоруких. Менялась также форма и манера носить очки.

В Китае очки стали известны предположительно в эпоху правления династии Мин (1368-1644), о чём может свидетельствовать отрывок, включенный в это время в книгу философа Чао Цзи Ку (XIII век) «Разъяснение загадочных вещей» (первые экземпляры книги относятся к 1240 году). В Китай очки попали из Европы через арабских и персидских купцов. Это можно предположить из летописи китайского двора (примерно 1410 г.), где упоминается, что король Малакки (королевство на Малазийском полуострове, активно посещаемое арабами и персами) преподнёс в дар императору десять очков.

Китайцы могут претендовать на первенство в изобретении дымчатых очков, изготовлявшихся из дымчатого кварца. Такие очки носили судьи, чтобы скрывать своё отношение к приговору во время его оглашения при дворе. Упоминаются Лью Чи в «Записях о часах досуга» (XII в.).

Для предотвращения сколов края линз стали оправлять ободками, сначала деревянными, а потом и роговыми. Потом мастера соединили ободка рукоятью со штифтом, наподобие ножниц, что хоть и не очень удобно, но все же позволило как-то закрепить линзы на носу. Идея привязать веревочку за ободки оправы и зацепить ее за ушами появилась только в XVI веке. Появление заушников (дужек) заставило задуматься о жестком соединении ободков по центру. Так у очков появилась переносица, и этим закончился процесс формирования основных элементов очковой оправы. Многочисленные вариации относились к разным культурам (например, веревочные завязки были применены раньше и использовались дольше на Востоке в силу строения лица тамошних жителей).

В XVII веке очками пользовался царь Алексей Михайлович, они были в серебряной оправе с линзами с диоптриями.

Лондонский оптик Эдвард Скарлетт в начале XVIII века добавил к очкам дужки. Первую промышленную партию (около 200 000) солнцезащитных очков современного типа заказал Наполеон для Египетской экспедиции (1798-1801). Он обязал каждого солдата носить затемнённые очки. Во время экспедиции были выявлены нарушители этого распоряжения, глаза которых были поражены катарактой и другими болезнями, вызванными непривычно ярким для «европейских» глаз светом.

Появились различные конструкции - монокль, пенсне.

Бенджамин Франклин изобрел бифокальные линзы которые в верхней части предназначены для дали, а в нижней - для работы вблизи.

Изобретение очков сделало людей с ослабленным зрением полноценными членами общества, и позволило значительно продлить активную жизнь человека. Потребность в этом была столь велика, что очки, по-видимому, были независимо изобретены сразу в нескольких местах во второй половине XIII века, и почти мгновенно (за несколько лет) распространились по Европе, а затем на Восток. Можно предположить, что отсутствие таких средств значительно тормозило развитие наук, искусств тонких ремесел в предыдущие века.

Практически сразу очки стали не только прибором для коррекции зрения, но и средством имиджа и стиля человека, их носящего. В первую очередь был сделан акцент на оправах. Например, испанские гранды цепляли на нос как знак своего высокого положения оправы с линзами величиной с ладонь. Разумеется, это требовало от мастеров большой изобретательности в подборе материалов для изготовления таких оправ.

Имиджевая сторона разнообразия оправ усиливается с возрастанием количества людей, носящих очки. Сегодня многие надевают очки, чтобы продемонстрировать свое положение, обладая при этом стопроцентным зрением. Деловой женщине утром намного легче нацепить модную оправу, чем тщательно наносить макияж. Молодой специалист выглядит гораздо солиднее в строгих очках, внушая начальству доверие и уважение. А если вашего ребенка дразнят очкариком, просто скажите ему, сколько денег он носит на своем носу, и он будет ходить, высоко подняв голову.

Материалы для очковых оправ также эволюционировали, причем в каждой стране в соотвествии с местной культурой. Так, в отличие от Европы, где критериями были экономичность и простота обработки, на Востоке выбор был продиктован представлениями о магических свойствах материалов. Например, оправы изготавливались из черепахового панциря, поскольку черепаха, будучи долгожителем, должна была принести долголетие и носящему очки. Для линз часто использовались камни, считавшиеся священными, такие как горный хрусталь, прозрачные или дымчатые кварцы, аметисты и топазы. Очень часто эти линзы не корректировали зрение, а только защищали глаза, что подчеркивает статусную роль очков, которые могли носить только люди определенного ранга. Здесь нужно вспомнить, что традиционно император почитался как бог и солнце на земле, поэтому приближаться к нему придворные могли, только надев очки, как бы защищая глаза при встрече с божеством.

Современные очки

Очками со специальными линзами пользуются, когда параметры зрения отклоняются от нормы, независимо от того, относится ли отклонение к форме глазного яблока и преломляющих поверхностей, к преломляющей силе оптических средин, к изменению мышечной системы (косоглазие) или к изменению плотности и эластичности хрусталика и проч. Смотря по характеру этих уклонений, назначаются очки сферические (обыкновенные, перископические, франклиновские), цилиндрические, сфероцилиндрические, призматические, стенопические и цветные.

Современным продолжением развития бифокальных линз стали прогрессивные линзы - у них переход диоптрий заложен внутри линзы, внешняя поверхность остаётся гладкой, обеспечивая эстетический внешний вид очков.

Очки из пластика

Современные технологии позволяют производить очки, с высокой степенью точности подобранные под свойства глаза (до 0,1 D), а также сфероцилиндрические линзы для астигматического глаза (раньше, при вытачивании и полировке стеклянных линз выбор сочетаний сфера-цилиндр был очень ограничен, линзы были дорогие и тяжёлые).

Очки-«хамелеоны»

Очки-«хамелеоны» - разновидность очков, в которых используются фотохромные линзы, позволяющие менять окраску (вызывать потемнение) стекла при воздействии на него ультрафиолетового излучения. Этим объясняется отсутствие потемнения «хамелеонов» в остеклённых помещениях, так как силикатное стекло практически не пропускает ультрафиолет.

Виды очковых линз

Франклиновские очки

Левое устройство удобнее для глаз. Такие очки называются франклиновскими, а также Verves а double foyer. - Если требуется попеременное частое рассматривание то далеких, то близких предметов, причем рассматривание вдаль не представляет затруднения для глаза, тогда пользуются пантоскопическими очками.

Стекло пантоскопических очков

В верхней их половине стекла или плоские, или вовсе отсутствуют, а в нижней стекла соответственного фокуса, для рассматривания вблизи.

Цилиндрические очки

Цилиндрические очки употребляются в случаях аномалии, известной под именем астигматизма.

Нередко глаз эмметропный не во всех направлениях симметричен около своей оси (асимметрия роговицы), а поэтому в различных меридианах фокусные расстояния различны, причем в двух меридианах, расположенных взаимно перпендикулярно, фокусные расстояния наибольший и наименьший. Эти меридианы называются главными. Такой случай аномалии рефракции называется правильным астигматизмом. Степень его определяется разностью между преломляющей силой в главных меридианах As = 1/F1 - 1/F2 - 1/F. Такую аномалию можно нейтрализовать, как доказал впервые в 30-х годах астроном Эри (Airy), цилиндрическими стеклами, выпуклым или вогнутым. В первом случае ось цилиндра стекла должна совпадать с меридианом, которому соответствует наибольшая рефракция, иначе говоря, наименьшее фокусное расстояние, во втором - ось цилиндра должна быть в главном меридиане, для которого рефракция наименьшая, а, след., f наибольшее. Каждый нормальный глаз до некоторой степени астигматичен - нередко As достигает 1/200 - 1/60. Это физиологический астигматизм, не нарушающий заметно отчетливости зрения. Но астигматизм больше 1/60 ведет уже к расстройствам зрения. Он-то и требует пособия цилиндрических стекол. В различных случаях астигматизм может быть смешан с миопией и гиперметропией.

Сфероцилиндрическое стекло

Поэтому цилиндрические очковые стекла бывают следующих форм: 1) простые цилиндрические стекла выпуклые и вогнутые с одной плоской и одной цилиндрической или же с 2-мя цилиндрическими поверхностями с осями параллельными; означаются в практике по своей силе +1/F с (cylindrique); употребляются для исправления астигматизма эмметропного глаза; 2) бицилиндрические с одной выпуклой и одной вогнутой цилиндрическими поверхностями накрест расположенными - обозначаются 1/F1с 1/F2с и сфероцилиндрические означаются (обе поверхности или выпуклые или вогнутые). Этими формами стекол поправляют астигматизм, соединенный с миопией и гиперметропией. Стенопические очки устраиваются из непрозрачных стекол с узким прозрачным отверстием в форме полукруга или узкой щели, для ограничения проходящих в глаз лучей света. Они употребляются для улучшения зрения в тех случаях, когда лишь одна часть диоптрического аппарата глаз является прозрачной, для того, чтобы воспрепятствовать рассеянию световых лучей, проходящих сквозь непрозрачные части роговицы а также с целью задержать проникновение в глаз избытка лучей.

Призматическое стекло

Призматические очки - это комбинация призматических и сферических стекол. Пользование ими указано Креке, Дондерсом и Грефе. Их применяют главным образом при страданиях глазных мышц (косоглазие) и при некоторых неправильностях рефракции.

Сферопризматическое стекло

Специальные виды очков

Защитные очки

Защитные очки предназначены для предотвращения механического, светового, термического или химического поражения глаз, а также от действия ветра, воды и пыли.

Очки для защиты глаз от механических повреждений чаще всего выполняют из прочной и вязкой пластмассы. Их применяют при работе с металлорежущим, деревообрабатывающим оборудованием, слесарным и садово-огородным инструментом.

Очки для защиты глаз от светового поражения имеют светофильтры. Их применяют при сварочных работах, при работах с яркими источниками света, при работах с лазерами, при наблюдениях за ядерными взрывами и пуском ракет. Спектральная характеристика светофильтра подбирается в зависимости от характеристик излучения. Так очки для сварочных работ практически полностью поглащают сине-фиолетовые и ультрафиолетовые лучи, доля которых в спекте излучения электрической дуги максимальна, но относительно хорошо пропускают красные и желтые лучи, что позволяет сварщику видеть нагретый металл. Очки для защиты от лазерного излучения могут иметь монохроматические фильтры.

Очки для защиты глаз от термического поражения задерживают тепловое излучение и поток горячих газов. Применяются при работе с нагретыми телами: в металлургическом производстве, при стеклодувных работах.

Очки для защиты глаз от химического поражения должны плотно прилегать к глазницами. Их материалы должны быть инертными к химическим реактивам, с которыми выполняется работа.

Для защиты глаз от воды также применяются очки, плотно прилегающие к глазницам. Применяются при плавании, а также при работе на палубе судна в штормовую погоду.

Солнцезащитные очки

Первые солнцезащитные очки использовались жителями Крайнего Севера и представляли собой куски древесной коры и другие материалы (в том числе кости) с прорезанными в них узкими щелями для глаз.

Очки солнцезащитные, мужские

Цветные очки

Цветные стекла служат для защиты глаз от слишком яркого света. Прежде употребляли зеленые стекла, но с тех пор, как оказалось, что они, пропуская самые яркие лучи спектра, меньше всего достигают цели, стали пользоваться серыми и синими стеклами. Серые дымчатые стекла поглощают все цветные лучи почти одинаково; синие стекла наиболее всего задерживают желтые и оранжевые лучи (наиболее яркие). Цветными делаются также сферические цилиндрические и призматические.

Пластиковые цветные линзы удобнее стеклянных и безопаснее их, особенно при активном отдыхе. Однако чаще всего в них применяют дешевые пластики, пропускающие ультрафиолетовое излучение. Такие очки солнцезащитными называть нельзя. Они усугубляют вредное воздействие ультрафиолетового излучения то есть причиняют глазу больший вред, чем их отсутствие вообще. Связан эффект усугубления с тем, что затемнение в видимой области приводит к расширению зрачка, а в расширенный зрачок соответственно проникнет большее количество ультрафиолетового излучения, чем в нерасширенный, без очков. В связи с этим, покупая солнцезащитные очки с пластиковыми линзами, нужно требовать проверки их эффективности в УФ диапазоне.

Очки водителя

Очки водителя - специальные очки для вождения автомобиля. Их применение позволяет повысить комфорт водителя в условиях плохой видимости. Выпускают жёлтые и коричневые очки. Дополнительно с 2005 г. стали использовать поляризационные фильтры, уменьшающие эффект засветки от бликующего света, отражённого от неметаллических поверхностей (мокрая дорога, стеклянные и окрашенные поверхности автомобилей). Поляризационные очки водителя уменьшают блики, делая изображение более контрастным.

Принцип действия поляризационных очков основан на отсечении преимущественно поляризованного отражённого излучения. При езде на автомобиле отсекается излучение, отражённое от поверхности других автомобилей, а также от мокрой поверхности дорожного полотна. При ловле рыбы отсекается отражённое от поверхности воды излучение.

Дырчатые очки из тёмной пластмассы. Перфорированные очки

У северных народов существовали своеобразные «солнцезащитные очки», для предотвращения снежной слепоты. Оказалось, что такого типа дырчатые очки могут быть применены и для коррекции близорукости. Известно, что при наблюдении через небольшое отверстие (например, ирисовую диафрагму) чем меньше диаметр отверстия, тем больше глубина резкости. Человек может даже без хрусталика получать изображение приемлемого качества (см. камера-обскура). Перфорированные очки представляют собой набор маленьких отверстий в тёмной матрице. У этих очков есть недостаток - их нельзя носить постоянно, так как может ухудшиться бинокулярность зрения. Правильный режим ношения этих очков может способствовать расслаблению (отдыху) глазных мышц.

Выбор очков

Выбирая очки для нейтрализации аномалий, нужно обращать внимание на то, сохраняется ли в глазе нормальная острота зрения и не нарушается ли бинокулярное зрение.

В большинстве случаев, глаза можно разделить на три группы:

Эмметропный - нормальный глаз, который без аккомодации собирает в фокус на сетчатке только лучи параллельные, видит отчетливо, без всякого напряжения, предметы, расположенные очень далеко от глаза. Только с приближением предмета вступает в свою роль аккомодирующая ресничная мышца, деятельность которой, однако, ограничивается некоторым пределом. Начиная с некоторого расстояния (различного для различного возраста) аккомодация прекращается. Таким образом, для каждого эмметропного нормального глаза существуют две точки, дальняя и ближайшая (punctum remotum и р. proximum), между которыми находящиеся предметы видны отчетливо.

Миопный - брахиметропный, близорукий глаз, который без аккомодации собирает в точку на сетчатке только расходящиеся лучи. Для параллельных лучей фокус лежит перед сетчаткой, следовательно, глаз не видит далеких предметов. Избыток рефракции миопного глаза сравнительно с рефракцией нормального глаза ограничивает для миопа расстояние между дальней и ближайшей точками только несколькими сантиметрами (60-5).

Гиперметропный - дальнозоркий глаз, который без аккомодации собирает в фокус на сетчатке только сходящиеся лучи, а от параллельных дает фокус позади сетчатки (в отрицательном пространстве). Только с помощью аккомодации гиперметропный глаз может собирать в фокусе параллельные, и даже расходящиеся лучи, идущие от предметов, расположенных перед глазом. Гиперметропный глаз имеет недостаточную рефракцию и, без аккомодации, вовсе не мог бы видеть отчетливо предметов, даже издали (не был бы дальнозорким). В этом легко убедиться, парализовав временно аккомодацию впрыскиванием в глаз атропина. Эмметропный глаз после известной операции катаракты (удаление) хрусталика, или после сдвига хрусталика в сторону от зрачка - становится сильно гиперметропным, ибо для глаза потеряна рефракция хрусталика. Поэтому можно сказать, что для гиперметропного глаза вследствие недостаточной рефракции punctum remotum в отрицательном пространстве позади сетчатки, a punctum proximum, хотя и перед глазом, но сравнительно далеко.

Назначение очков для амметропных глаз (миопного и гиперметропного) имеет своей целью нейтрализовать аномалии, то есть для миопного глаза расширить пространство между ближайшей и дальней точкой, отодвинув последнюю в бесконечность, а для гиперметропного глаза передвинуть дальнюю точку из отрицательного пространства в бесконечность перед глазами, не прибегая вовсе к помощи аккомодации. Поэтому для миопного глаза надо пользоваться стеклами рассеивающими (нейтрализующими избыток рефракции глаза); а для гиперметропного - собирательными стеклами, дополняющими своей рефракцией недостаточную рефракцию глаза. Фокусные расстояния таких очков должны равняться расстоянию punctum remotum до оптич. центра глаза или его узловой точки.

Нумерация очковых стекол

С давних пор нумерация очковых стекол велась по радиусу кривизны поверхностей и выражалась в дюймах. Но так как средний показатель преломления стекла, из которого приготовляли и приготовляют очковые стёкла = 3/2, точнее 1,53, а толщина стекол незначительна, то с небольшой погрешностью считали главное фокусное расстояние стекла равным радиусу кривизны. Таким образом под очковыми стеклами +36 и - 8 считали собирательные и рассеивательные стекла, с главными фокусными расстояниями (следовательно с радиусами кривизны) равными 36 дм и 8 дм. Эта дюймовая нумерация стекол в 1875 г., по постановлению международного медицинского конгресса в Брюсселе, заменена новой - метрической при следующем главном положении: означать номера стекол по оптической силе стекла = ± 1/f, где f фокусное расстояние, выраженное в метрах, причём силу стекла с f = 1 м стали называть диоптрией. Таким образом, стёклам с фокусными расстояниями 1/2 м, 1/3 м, 1/4 м должны соответствовать номера 2, 3 и т. д. (по их оптической силе, выраженной в диоптриях). Поэтому в современных наборах очковых стекол общепринята нумерация в диоптриях, но для перехода от старой дюймовой системы к новой принята в России достаточно приближенная формула DN = 40, где D номер по метрической системе в диоптриях, a N - по дюймовой. [Для французских наборов использовались французские дюймы: DN = 36.].

Заключение

Сегодня мир изобилует популярными изложениями истории изобретения очков, споров, которые до сих пор ведутся об авторстве этого изобретения, и легенд, которыми эта история обросла.

Изобретение очков сделало людей с ослабленным зрением полноценными членами общества, и позволило значительно продлить активную жизнь человека.

Список литературы

Питер Джеймс, Ник Торп Древние изобретения = Ancient Inventions. - Мн.: ООО "Попурри", 1997. - 768 с.

www.women.interlinks - история очков;

википедия - очки, история, виды, выбор;

wwwaki - статья на тему "История очков"

В наше время очки могут использоваться во многих случаях. Это могут быть очки для улучшения зрения, при дальнозоркости или близорукости. Очки необходимы также для просмотра 3D. Есть и другие сферы применения очков.

Улучшение зрения

Глаза – это один из важных органов человека. Человек страдает от того что он не видит или плохо видит окружающие предметы.

Если человек плохо видит окружающие удаленные предметы, объекты, то этот человек страдает близорукостью. Чтобы увидеть предметы, приходится прищуривать глаза, для того, чтобы уменьшить количество света, падающего на сетчатку. Одним из способов улучшения зрения являются очки.

Как работают очки в данном случае? В этих очках применяются рассеивающие линзы, превращающие параллельные лучи в расходящиеся, способствующие перемещению фокуса лучей света на сетчатку глаза.

При дальнозоркости применяются выпуклые стекла, которые фокусируют предмет на сетчатке глаза, а не на плоскости за ней. При возрастной дальнозоркости хрусталик уплотняется, становясь менее гибким, не может преломлять лучи, чтобы они сошлись на сетчатке.

Есть люди, которым требуются одновременно очки для близкого и дальнего расстояния. Двое очков носить неудобно, в таком случае пользуются комбинированными (бифокальными) стеклами. Такие очки состоят из двух половин стекол: верхняя для дали, а нижняя для ближнего расстояния.

Полезны для глаз очки-тренажеры. В них искусственно уменьшается диаметр зрачка и уровень освещенности, свет проходит через центральную оптическую зону глаза, приводя к уменьшению светорассеивания на сетчатку глаз, повышая четкость изображения предмета.

3D фильмы

С 2010 года началось производство трехмерных Full HD телевизоров. В области объемных фильмов применяются технологии IMAX 3D и ReaID 3D.

Многим конечно интересно, как работают 3D очки. В IMAX 3D используется 2 мощных пленочных проектора. Они проецируют на экран изображение для правого и левого глаза, поляризованное в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

На стеклах этих стереоскопических очков стоят светофильтры, которые пропускают строго свой поляризованный свет и человек начинает воспринимать объект под разными углами, видя объемное изображение. При этой технологии просматривается изображения в 3D на больших экранах, однако если наклонить голову немного в сторону, то изображение двоится, теряет яркость, а стереоскопический эффект может совсем исчезнуть.

При технологии ReaID 3D используется один цифровой проектор, который попеременно проецирует с высокой чистотой кадры для каждого глаза.

Вот как работают 3Д очки в этой технологии. Очки здесь применяется на правом и левом стекле с противоположной круговой поляризацией. Благодаря этому каждый глаз, независимо от наклона головы, видит собственную картинку.

Технология ReaID 3D передает более естественные цвета трехмерного изображения. Однако есть и недостаток этой технологии – это потеря яркости, поэтому ReaID 3D применяется в небольших кинозалах.

Для просмотра телевизора 3D используются специальные очки с микрочипом, с поочередным затемнением светофильтров. В телевизоре встроен блок, который задает последовательность затемнения правого и левого стекол очков, позволяя глазам видеть то, что именно для них предназначено.

Об очках известно всем. Очки могут быть оптическими, защитными и даже косметическими. Оптические очки корректируют отклонения рефракции глаз, то есть улучшают остроту зрения. Защитные очки бывают только защитными или оптическими и защитными. Принцип действия очков состоит в том, что она защищают глаза от солнечного света, от механических травм, от компьютерного излучения. С каждым днем появляются все новые виды защитных очков, улучшая качество нашей жизни и благосостояние работников очковой индустрии.

Принцип действия очков косметического характера базируется на том, что они скрывают определенные недостатки верхней части лица. У таких очков возможности почти не ограничены. Всегда можно подобрать очки, которые удачно преобразят внешность и даже будут украшением лица.

Несмотря на разную функцию, устроены все очки одинаково. Во всех очках разделяют линзы и оправу. Оправы бывают металлические, пластиковые и смешанные. Из всех лучше носятся пластиковые очки. На металлические оправы лучше не скупиться.

Металл дешевых оправ для очков скоро окисляется из-за выделений сальных желез и уже через 3-4 месяца начинает оставлять на висках темно-серые полосы. И сама оправа в местах соприкосновения с кожей тоже меняет цвет. А у чувствительных людей эти продукты окисления могут вызывать аллергию. Качественные сплавы не могут иметь маленькую стоимость. Хотя, есть народный способ сделать дешевую металлическую оправу долговечной: надо сразу после покупки покрыть ее прозрачным лаком для ногтей и дать хорошенько высохнуть. Многим, судя по всему помогает. Традиционная оправа состоит из рамки и крепящихся к ней заушников. Рамка, или передняя часть состоит из ободка, в который вставляются линзы, и переносья.

Выбирая очки, обратите особое внимание на ободок: если Вам предписаны очки высоких рефракций, ободок лучше выбирать широким, в ином случае толстую линзу он не сможет удержать. Сейчас есть оправы без ободка и с половиной ободка. В оправах без ободка линза крепится непосредственно к рамке с помощью винтов. В оправах половиной ободка сохранена только часть рамки, линза крепится к ней с помощью лески. С точки зрения окулиста, разницы между этими оправами нет; при выборе можете ориентироваться на косметические достоинства оправы и на слово оптика. Но имеет значение ширина рамки: если рамка шире, чем нужно, устойчивой посадки очков не будет; если рамка мала - заушники будут давить на виски, что может стать причиной мигреней, на коже висков формируются линейные вдавления.

Переносье - это выемка для носа в середине рамки. Это самая важная часть очков, с моей точки зрения. Здесь возможны варианты. Переносье может быть голым. А может иметь носовые упоры - приспособления, которые делают посадку оправы на носу удобной. Носовые упоры могут быть жесткие, то есть неподвижные, и подвижные, прикрепляемые к ободкам с помощью шарниров. Такие более комфортны, так как способны подстраиваться к профилю переносицы пациента и надежно удерживают оправу на носу.

Заушники - это часть оправы, крепящаяся к рамке с помощью шарниров. Их назначение - закрепить очки на ушах. Здесь важное значение имеет длина прямой части заушника. Если она больше, чем требуется, очки неизбежно будут съезжать на нос, если же меньше требуемой - очки не зацепятся за уши, будут падать. Заушники могут быть жесткими, гибкими и комбинированными. В последнем случае прямая часть заушника выполняется жесткой, а изгибающийся конец - гибким. Гибкие и смешанные заушники используются в основном в детских оправах.

Лупа. Так называется двояковыпуклая линза, вставленная в оправу с ручкой. Лупу всегда располагают так, чтобы предмет отстоял от нее не дальше фокуса. Именно тогда лупа даст прямое и увеличенное изображение предмета. Лупа – самый древний оптический прибор.

Лучи, испущенные предметом и прошедшие через лупу, становятся расходящимися (рассмотрите направление хода красных или синих лучей). Поэтому лупа не может давать действительных изображений, например, на стене или экране. А мнимое изображение предмета в лупе может видеть лишь один человек, что не всегда удобно.

Проектор. Этот прибор предназначен для получения действительных увеличенных изображений предметов. То есть таких изображений, которые можно спроектировать на экран и, тем самым, сделать видимыми многим людям одновременно.

Схему проектора вы видите на чертеже. Свет лампы 1 при помощи вогнутого зеркала 2 направляется на слайд 3. Он расположен между фокусом и двойным фокусом линзы 4. В результате этого на экране 5 получается увеличенное действительное изображение слайда. Обратите внимание, что изображение слайда является перевернутым. Поэтому слайды в проектор всегда вставляют «вверх ногами».

Глаз. Орган зрения высших животных, в том числе и человека, является сложным оптическим прибором. Основные его части: 1 – склера (плотная оболочка глаза), 2 – роговица (передняя более выпуклая прозрачная часть склеры), 3 – радужная оболочка, 4 – хрусталлик, 5 – мышца, 6 – сетчатка (пронизанная нервными рецепторами внутренняя поверхность склеры), 7 – зрительный нерв.

Свет от рассматриваемого предмета, проходя в глаз, попадает на хрусталлик. Поскольку он является собирающей линзой, то на сетчатке глаза образуется изображение предмета. Светлые и темные части, из которых оно состоит, по-разному воздействуют на нервные рецепторы, пронизывающие сетчатку глаза. Эти воздействия по зрительному нерву попадают в головной мозг человека и воспринимаются им. Так протекает процесс зрения.

Одним из замечательных свойств хрусталлика является его упругость. Если окружающие его мышцы напрягаются, то хрусталлик растягивается и становится тоньше. Его преломляющая способность уменьшается, и мы можем четко видеть более удаленные предметы.

Очки. Этот оптический прибор предназначен для исправления таких дефектов зрения как дальнозоркость, близорукость и астигматизм. Рассмотрим это на примере близорукости. Такой глаз хорошо видит только близкие предметы. Их четкие изображения получаются именно на сетчатке глаза (верхний чертеж). Если же предмет удален, то его четкое изображение получается позади сетчатки, а на ней – нечеткое изображение (средний чертеж).

Поместим перед глазом рассеивающую линзу (нижний чертеж). Она сделает пучок лучей от предмета более расходящимся, чем прежде. В результате он станет похож на тот пучок, который попадал в глаз на верхнем чертеже. Следовательно, четкое изображение рассматриваемого предмета (красной точки) вновь окажется на сетчатке глаза. Таким образом очки с рассеивающими линзами помогают близоруким людям четче видеть удаленные предметы.