Golflengte: licht is een (elektromagnetische) golf met een golflengte en een frequentie

Transcriptie

1 Golflengte: licht is een (elektromagnetische) golf met een golflengte en een frequentie Spectrum elektromagnetisch: licht met een kortere golflengte dan 400nm en licht met een langere golflengte dan 700 nm kunnen we niet waarnemen met onze ogen.

2 Kleuren maken: Door blauw, groen en rood licht te mengen kunnen we alle kleuren maken die het menselijk oog kan waarnemen. Let op licht mengen is niet hetzelfde als verf of pigmenten mengen. Pigmenten absorberen juist lichtkleuren en weerkaatsen de rest. Retina: De pigmentlaag stopt eventuele reflecterende lichtgolven. De kegeltjes en staafjes zorgen ervoor dat het licht opgevangen wordt en omgezet in een zenuwsignaal. De neuronen zorgen voor een voorverwerking van het beeld en sturen dan dit voorverwerkte beeld door naar de hersenen.

3 Mechanisme van de randversterking, afgebeeld in 2 dimensies. Boven: lichtgolven vallen op 3 aan elkaar grenzende staafjes. Dit licht wordt door de staafjes opgevangen. Midden links: Zij worden actief en verhogen het activiteitsniveau van de aangrenzende neuronen met +5. Miden rechts: De geactiveerde neuronen remmen het activiteitsniveau van de aangrenzende neuronen af met 1. Onder links: Het middelste neuron heeft 2 actieve buren (in 2 dimensies!) en krijgt dus 2 keer 1 te incasseren. Er blijft bij dit neuron maar een activiteitsniveau van +3 over. De buitenste neuronen daarentegen hebben maar 1 actieve buur en houden dus +4 over. Dit signaal wordt doorgegeven aan de neuronen die het signaal naar de hersenen brengen. Onder rechts: De neuronen sturen het binnengekregen signaal door naar de hersenen. Je ziet dat het signaal van het middelste neuron minder sterk is dan het signaal aan de rand.

4 blauw kegeltje staafje groen kegeltje rood kegeltje Gevoeligheid Golflengte Spectrum kegeltjes en staafjes: De gevoeligheid van de verschillende kegeltjes en van de staafjes vertoont grote verschillen naargelang de golflengte waarmee ze beschenen worden. Zo worden blauwe kegeltjes vooral actief wanneer je erop schijnt met blauw licht. Bemerk de brede gevoeligheid van de staafjes en het geringe verschil tussen de rode en de groene kegeltjes. Gezonde retina: Een oogarts ziet dit beeld wanneer ze in je oog kijkt. De ietwat donkere vlek in het midden is de gele vlek of de macula. De geelkleurige vlek aan de rechterkant is de blinde vlek.

5 Types ogen: Het eenvoudigste oog is een groefoog. Met een dergelijk oog kan je eigenlijk alleen de richting vaststellen waaruit het licht komt. Komt voor bij mossels en slakken.een camera (obscura) oog is een oog waarbij het licht alleen door een klein gaatje het netvlies kan bereiken. Een klein gaatje levert een scherp beeld op, maar alleen als er voldoende licht is. Het kleine gaatje laat immers niet veel licht door. Komt voor bij sommige inktvissen. Een lensoog is in staat om licht dat afkomstig is uit een vlak opnieuw te focusseren in 1 vlak: het beeldvlak. Hierbij ontstaat wel het probleem dat voorwerpen die echter dichter of verder af staan, niet meer scherp zijn. Een facetoog toont een heel andere aanpak. Alleen licht dat loodrecht op de facet het oog binnenvalt kan door de buis de fotoreceptorcellen bereiken. Nadeel is hierbij dat elk beeldpunt wel heel omvangrijk wordt. Bemerk dat het beeld niet omgekeerd is.

6 Scherpstellen oog: Een lensoog geeft een scherp beeld in een beeldvlak van een voorwerp dat op een bepaalde afstand van de lens staat (bovenste afbeelding). Een voorwerp dat zich verder weg bevindt, wordt niet meer scherp afgebeeld in ditzelfde beeldvlak. Om opnieuw een scherp beeld te krijgen in dit beeldvlak kan je de lens verschuiven tot het beeld opnieuw scherp geworden is. Van een voorwerp dat verder weg gaat van het oog, wordt het beeld dan kleiner in dit beeldvlak. Dit gebeurt bij vissen en bij camera s. Een tweede manier om een scherp beeld te verkrijgen, is de lens zelf te veranderen. Om een voorwerp dat verder weg scherp te zien moet de lens minder bol worden. Dit gebeurt bij onze ogen.

7 Lens dik en dun: Wanneer het straallichaam ontspant, neemt de diameter van het straallichaam toe en komen de lensbandjes strak te staan. De lens wordt opgespannen en afgeplat. Wanneer het straallichaam samentrekt, wordt de diameter kleiner en komen de lensbandjes slap te staan. De lens neemt zijn natuurlijke, bollere vorm aan. Lens met lensbandjes: Vooraanzicht van een lens (rood-oranje bol), met de lensbandjes (purperen touwtjes) vertrekkend uit het straallichaam (donkerblauw).

8 Lensbandjes 17, 46 en 85 j oud: Foto s van de lens met de lensbandjes op 3 verschillende leeftijden. Meest linkse foto: 17 jaar oud. De lensbandjes zijn bijna op de evenaar van de lens verankerd. Wanneer de lensbandjes aan de lens trekken zal de lens platter worden. Middelste foto: 46 jaar oud. De lensbandjes schuiven naar voor op de lens. Rechtse foto: 85 jaar oud. De lensbandjes zitten nu veel meer naar voor op lens vast. Wanneer de lensbandjes nu aan de lens trekken, zal de vorm van de lens weinig veranderen.

9 Bijziend en verziend De cornea en de lens focusseren het licht op het netvlies. Wanneer de oogbol echter te lang is in vergelijking met de kromming van de cornea en de lens, valt het focusvlak voor de retina en is het oog bijziend. Voorwerpen die te ver af liggen kunnen door een dergelijk oog nooit scherp gezien worden. Om dit te verhelpen kunnen we een holle lens voor het oog plaatsen die het teveel aan kromming neutraliseert. Wanneer het oog te kort is of de cornea en de lens te plat zijn, kan het oog voorwerpen op korte afstand niet meer scherp zien. Om dit te verhelpen kunnen we een bolle lens voor het oog plaatsen.

10 Laserchirurgie Met een laser kan de kromming van de cornea aangepast worden zodat bijziendheid, verziendheid en astigmatisme grotendeels verholpen kunnen worden. Op de figuur is de kromming van de cornea sterk overdreven om de ingreep duidelijker te tonen. Links zie je een bijziend oog: de cornea is te sterk gekromd. In het midden wordt met een laser de cornea gedeeltelijk verdampt. Rechts zie je het resultaat. Het midden van de cornea vertoont nu de juiste kromming. Oogspieren De oogspieren doen de ogen draaien rond 3 assen die loodrecht op elkaar staan. De bovenste en onderste rechte oogspieren doen de ogen naar boven en naar beneden draaien. De linkse en rechtse oogspieren doen de ogen naar links en naar rechts draaien. Voor de schuine oogspieren: zie onder.

11 Schuine oogspieren De schuine oogspieren doen de ogen draaien rond de as die loodrecht op de lens staat. Wanneer het hoofd scheef gaat staan, zullen de ogen automatisch tegen draaien zodat de stand van de ogen ongewijzigd blijft. Op die manier blijft de horizon altijd op hetzelfde gedeelte van de retina geprojecteerd. Dit is onder andere belangrijk voor het evenwichtsgevoel.

12 Perspectief Voorwerpen die dichtbij staan, verdwijnen het snelst uit je blikveld. Op de tekening staan de man, de boom, de hoogste bergtop en de zon vrijwel op een lijn. Als je voorbij rijdt, is de man snel helemaal uit je gezichtsveld, de boom bijna, de bergtop is iets verschoven, terwijl de zon op dezelfde plaats is blijven staan. Je hersenen weten dit en vertalen dit in afstandsinformatie. Doorsnede door oog