Физические основы зрения и слуха

Физические основы зрения

Выполнила:

Овсянникова Наталья Владимировна, учитель физики МОУ СОШ № 6 г.Благовещенска

Глаз – совершенный оптический прибор

Линза- прозрачное тело, ограниченное сферическими поверхностями

Виды линз

Собирающие

(двояковыпуклая линза)

Рассеивающие

(двояковогнутая линза)

Изображения в линзах бывают

прямыми или перевернутыми,

действительными или мнимыми,

увеличенными или уменьшенными.

Получение изображения на сетчатке глаза

Свет, падающий в глаз, преломляется на передней поверхности глаза, в роговице, хрусталике и стекловидном теле, благодаря чему на сетчатке образуется действительное, уменьшенное, перевернутое изображение рассматриваемых предметов

Аккомодация - способность глаза приспосабливаться к видению предметов как на близком таки на далеком расстоянии

Зрение высокоорганизованных животных

Глаза высокоорганизованных животных по строению подобны глазу человека, только обладают большей светосилой, но меньшим полем зрения

Зрение птиц

Птицы обладают очень острым зрением, превосходящим зрение других животных. Глазное яблоко у них очень большого размера и своеобразного строения, благодаря чему увеличивается поле зрения. У птиц, имеющих особенно острое зрение (грифы, орлы), оно имеет удлинённую «телескопическую» форму.

Зрение рыб

У рыб глаза имеют плоскую роговицу и шаровидный хрусталик. Аккомодация глаза достигается перемещением хрусталика.

Монокулярное зрение

Если глаза животного находятся параллельно, по обе стороны головы, как у лошади, то животное обладает монокулярным зрением.

Преимущества: огромное зрительное поле

Недостатки: отсутствие рельефного изображения

Бинокулярное зрение

Если глаза животного расположены на передней стороне головы, как у обезьян и кошек, можно быть уверенным, что животное видит рельефно. Фактически оба глаза видят предметы под слегка разным углом. Наслоение двух картин, которые мало чем отличаются одна от другой, даёт зрение в трёх измерениях, называемое ещё «бинокулярным» или стереоскопическим».

Преимущества: рельефное изображение, большая острота зрения

Недостатки: меньшее поле зрения

Звуковые волны

Механические волны- колебания, распространяющиеся в упругой среде.

Поперечные – в которых колебания происходят перпендикулярно направлению движения волны.

Возникают только в твердых телах.

Продольные - в которых колебания происходят вдоль направления распространения волн.

Возникают в любой среде

(в жидкостях, в газах, в твердых телах.)

Звуковая волна – продольная механическая волна

Источники звука - колеблющиеся тела

Совершенные приемники звуковых волн

Эксперимент

Характеристики звука

Частота колебаний, ν –количество колебаний за единицу времени

Инфразвук Слышимый звук Ультразвук

20 Гц - 20 000Гц

Характеристики звука

Эхолокация – метод определения расстояния до объекта с помощью ультразвука

S=vt/2

Природные сонары

• Сонары летучих мышей

Летучие мыши ориентируются в темноте при помощи слуха. Во время полета мышь излучает короткие ультра-звуковые сигналы на частоте около 8∙10 4 Гц, а затем воспринимает эхо-сигналы, которые приходят к ней от ближайших препятствий и от пролетающих вблизи насекомых.

Природные сонары

• Сонары дельфинов

Эхолокация дельфинов осуществляется на ультразвуковых частотах от 8 · 10 4 до 10 5 Гц. Мощность ло-кационных сигналов очень большая. Они могут обнаружить косяки рыбы на расстояниях до километра.

Дельфин способен воспринимать слабые эхо-сигналы в сильнейшем шуме. Он прекрасно «замечает» маленькую рыбку, на расстоянии 50 м.

Задача

Через какой промежуток времени дельфин обнаруживает рыбу, находящуюся от него на расстоянии 500 м? Скорость ультразвука в воде принять равной 1400 м/с.

Задача

На каком расстоянии находится косяк рыб, если ультразвуковой сигнал, посланный дельфином возвратился через 0,5 с? Скорость ультразвука в воде принять равной 1400 м/с.