Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia)

Prezentacja na temat: "Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia)"— Zapis prezentacji:

1

2 Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia)
Nazwa szkoły: Gimnazjum Publiczne im. Ireny Sendler w Lamkach ID grupy: 98/45_mf_g2 Kompetencja: Matematyczno-fizyczna Temat projektowy: Okulary i trochę optyki Semestr/rok szkolny: Semestr I/2011/2012

3 Tematy prezentacjI Jednostki – optyka Różne okulary
Wady wzroku i ich korekta

4 Tematy do omówienia Fizyka Źródła światła
Zjawisko odbicia i załamania światła Soczewki skupiające i rozpraszające, konstrukcja obrazów Krótkowzroczność i dalekowzroczność , okulary korekcyjne Zjawisko rozszczepienia światła za pomocą pryzmatu Pochłanianie światła Komputerowa rejestracja danych doświadczalnych z wykorzystaniem interfejsu pomiarowego z zestawem czujników

5 Matematyka Wyrażenia algebraiczne ( budowanie wyrażeń algebraicznych , obliczanie wartości liczbowej wyrażeń algebraicznych , przekształcenie wyrażeń algebraicznych i wzorów ) Wykresy funkcji : układ współrzędnych kartezjańskich, funkcja liczbowa i jej wykres Przeliczanie jednostek

6 Doświadczenia Badanie własności skupiających różnych okularów
Obserwacja obrazów otrzymywanych za pomocą soczewek Rozszczepienie światła białego przez pryzmat Różne źródła światła Badanie zjawiska absorpcji światła Badanie zależności oświetlenia od odległości

7 JEDNOSTKI W OPTYCE

8 Co to jest optyka? Optyka to dział fizyki, zajmujący się badaniem natury światła, prawami opisującymi jego emisję, rozchodzenie się, oddziaływanie z materią oraz pochłanianie przez materię. Optyka wypracowała specyficzne metody pierwotnie przeznaczone do badania światła widzialnego, stosowane obecnie także do badania rozchodzenia się innych zakresów promieniowania elektromagnetycznego - podczerwieni i ultrafioletu - zwane światłem niewidzialnym Optyka to także dział techniki badający światło i jego zastosowania w technice

9 Optyka i jej działy: Geometryczna ( podstawowe pojęcie - promień świetlny) Falowa (falowa natura światła) Kwantowa (opisywanie światła jako cząstkę)

10 Wielkości optyczne:

11 RÓŻNE OKULARY

12 Soczewki okularowe Ze względu na rodzaj materiału użytego do produkcji soczewek wyróżniamy: soczewki mineralne - tradycyjne soczewki szklane soczewki organiczne - soczewki wykonane z tworzyw sztucznych, są lekkie, nie tłuką się i mają doskonałe własności optyczne. Są niestety mało odporne na zarysowania. soczewki o wyższym współczynniku załamania - zwykle są to soczewki organiczne, ale tworzą osobną grupę, ze względu na swe własności: z powodu wysokiej wartości współczynnika załamania są do 40% cieńsze od standardowych soczewki poliwęglanowe - lekkie soczewki o bardzo dużej twardości i wytrzymałości mechanicznej. Zwykle dla przykładu prezentuje się bezskuteczne próby rozbicia takich soczewek przy użyciu młotka.

13 Ze względu na różnice budowy wyróżniamy soczewki : jednoogniskowe - przeznaczone do korygowania wady wzroku przy aktywności jednego typu, np. mogą to być okulary tylko do czytania, albo do dali - do codziennego życia. Mogą więc być noszone cały czas, albo zmieniane w miarę potrzeb.

14 Dwupołówkowe - każde oko korygowane jest przez dwie połówki soczewek o różnych ogniskowych (mocach optycznych). Górna część przeznaczona jest do dali, a dolna część do bliży. Oba segmenty oddzielone są wyraźną linią. Stosuje się je głównie przy presbyopii (starczowzroczności).

15 Połówkowe - te z kolei posiadają tylko dolną soczewkę okularów dwupołówkowych - przeznaczoną do bliży (czytania). Stosuje się je głównie przy presbyopii (starczowzroczności) Dwuogniskowe - wyróżnione są dwa segmenty o dwóch różnych ogniskowych. Górna część tych soczewek przeznaczona jest do dali, natomiast dolna do bliży (czytania). Można ich zatem używać do codziennego życia bez konieczności zmiany. Wadą ich jest brak korekcji odległości pośrednich pomiędzy dalą i bliżą. Stosuje się je głównie przy presbyopii (starczowzroczności)

16 Trzyogniskowe - składają się z trzech segmentów: górnego do dali, środkowego do pracy przy komputerze (odległość pośrednia) i dolnego do bliży. Poszczególne części są wyraźnie rozróżnialne i zauważalne. Stosuje się je głównie przy presbyopii (starczowzroczności)

17 Progresywne - są to soczewki z tzw
Progresywne - są to soczewki z tzw. płynną ogniskową zależną od punktu, przez który patrzymy. Są nowoczesną alternatywą do soczewek dwuogniskowych (trzyogniskowych) spełniają podobne zadanie, ale posiadają możliwość korekcji odległości pośrednich i są estetyczniejsze - nie ma wyróżnionych segmentów o różnych ogniskowych. Soczewki takie wyglądają jak soczewki jednoogniskowe. Stosuje się je głównie przy presbyopii (starczowzroczności).

18 Multigresywne - unowocześnione soczewki progresywne
Multigresywne - unowocześnione soczewki progresywne. Zasada działania jest identyczna, przy czym w odróżnieniu od soczewek progresywnych, gdzie wykorzystywano jedynie płaszczyznę zewnętrzną soczewki, w soczewkach multigresywnych krzywiznę soczewki tworzą obie jej płaszczyzny. Soczewki tego typu są dzięki temu dokładniejsze i dodatkowo nieco lżejsze (do około 20%). Stosuje się je głównie przy presbyopii (starczowzroczności).

19 Istnieją również soczewki: asferyczne - w przeciwieństwie do tradycyjnych soczewek nie stanowią wycinka sfery. Pozwala to na wyeliminowanie efektu optycznego zmniejszania/zwiększania oczu i części twarzy, zmniejszenie zniekształceń obserwowanych obrazów, poszerzenie pola widzenia poprzez jednakową moc optyczną w każdym punkcie soczewki, oraz znaczne zmniejszenie ciężaru i grubości szkła. fotochromowe - soczewki, które pod wpływem słońca zabarwiają przypominając nieco okulary przeciwsłoneczne. Brak światła słonecznego powoduje, że soczewki te pozostają nie zabarwione, a w przypadku zredukowanego nasłonecznienia (np. przez szybę samochodu) zabarwiają się częściowo.

20 Dla podwyższenia jakości szkieł i komfortu ich noszenia stosuje się dodatkowo różne powłoki: utwardzająca - powoduje wzrost odporności na zarysowania; stosowana jest zwykle w soczewkach organicznych. antyrefleksyjna (antyodblaskowa) - powłoka eliminująca odbicie światła od powierzchni soczewki. Zaleca się stosowanie tego typu powłok przy pracy z komputerem, oraz przy jeździe samochodem. Powłoka ta jest konieczna przy soczewkach o wyższym współczynniku załamania. absorpcyjna (barwna) - daje efekt zabarwionego szkła, soczewka posiada lekki kolorowy odblask. polaryzująca - zmniejsza odbicia światła od innych przedmiotów - do oka dociera tylko światło nieodbite. Odpowiednia głównie dla kierowców i wędkarzy. anty-UV - powłoka ta nie przepuszcza promieniowania ultrafioletowego. rozjaśniające i wyostrzające obraz wieczorem i we mgle - dedykowane głównie kierowcom.

21 WADY WZROKU I ICH KOREKTA

22 1. Twardówka - gruba warstwa ochronna nadająca kształt gałce ocznej, na powierzchni gałki ocznej przechodzi w rogówkę.  2. Rogówka - wypukła zewnętrzna warstwa gałki ocznej, w jej przedniej części.  3. Źrenica - odpowiada za ilość wpuszczanego światła.  4. Tęczówka - reguluje wielkość źrenicy  5. Ciało szkliste - galaretowata substancja wypełniająca gałkę oczną, nadaje jej kształt i ochrania siatkówkę.  6. Nerw wzrokowy - przewodzi bodźce do mózgu.  7. Plamka żółta - miejsce na siatkówce, w centrum plamki znajduję się zagłębienie.  8. Siatkówka - wewnętrzna światłoczuła warstwa gałki ocznej.  9. Naczyniówka - odżywcza warstwa gałki ocznej. 

23 Zmysł wzroku jest to zdolność do odbierania bodźców świetlnych ze środowiska oraz ogół czynności związanych z analizą tych bodźców, czyli widzeniem, co umożliwia nam: rozpoznawanie kształtów, ocenianie odległości położenia obiektów od oka, rozróżnianie barw. Wzrok jest niestety rzeczą bardzo wrażliwą. Choroby wzroku są powszechne, w szczególności we współczesnym społeczeństwie, gdzie przeciętnie kilka godzin dziennie spędza się przez monitorem komputera lub przed telewizorem. Niektóre z wad wzroku są zaś naturalnymi procesami fizjologicznymi związanymi z procesami starzenia się. WADA WZROKU- niezdolność oka do tworzenia prawidłowo zogniskowanego obrazu na plamce żółtej lub centralnej części siatkówki.

24 OBJAWY CHOROBOWE Rozpoznanie u osoby dorosłej nie nastręcza zwykle trudności (chory sam zauważa kłopoty w ostrości widzenia). Istnieją jednak osoby nie zwracające uwagi na zaburzenia widzenia i w tych wypadkach najczęstszym objawem są przewlekłe bóle głowy. Pojawienie się m.in. podwójnego lub niewyraźnego widzenia, łzawienia lub bólu oczu sygnalizuje nam konieczność wizyty u okulisty.

25 Objawy u dzieci: tarcie oczu pogorszenie sprawności fizycznej pogorszenie wyników w nauce zakrywanie jednego oka podczas czytania zez siedzenie blisko przed obserwowanym przedmiotem (ekran telewizora, monitor komputera)

26 KRÓTKOWZROCZNOŚĆ (miopia)
Krótkowzroczność to wada wzroku, która polega na tym, że soczewka oka zamiast skupiać promienie świetlne na siatkówce, ogniskuje je przed nią. Osoba będąca krótkowidzem dobrze widzi z bliskiej odległości, natomiast kiedy patrzy w dal – widzi nieostro, a obraz na siatkówce jest zamazany.      

27 Powodem przebiegu choroby jest nieprawidłowe skupienie promieni świetlnych, skupionych na torze optycznym wytyczonym dla oka. Jedną z podstawowych objaw krótkowzroczności jest mrużenie oczu w celu polepszenia jakości obrazu docierającego do siatkówki. Choroba ta podobnie jak każda inna może być nabyta lub wrodzona. PRZYCZYNY KRÓTKOWZROCZNOŚCI:  niepoprawną postawą nieodpowiednie miejsce do nauki, złe oświetlenie, niewygodne siedzenie długi czas spędzony przed monitorem komputera, telewizora  czytanie książek w bliskiej odległości bez robienia przerw.

28 KOREKTA Krótkowidz chcąc poprawić ostrość widzenia powinien stosować odpowiednio dobrane okulary korekcyjne o soczewkach dwuwklęsłe. Alternatywą dla tradycyjnych okularów korekcyjnych są soczewki (szkła kontaktowe, korekcyjne) lub zabieg chirurgiczny: laserowa korekcja wzroku. Wielkość wady wzroku określamy za pomocą jednostek dioptrii i tak dla krótkowzroczności uwzględniono na podstawie ilości jednostek stopień krótkowzroczności. Wyróżniamy trzy zasadnicze stopnie: krótkowzroczność niska – dotyczy wad do -3 dioptrii włącznie krótkowzroczność średnia – dotyczy wady od -3 do -7 dioptrii włącznie krótkowzroczność wysoka – wada dotyczy osób, u których odnotowuje się wadę większą niż -7 dioptria.

29 DALEKOWZROCZNOŚĆ (nadwzroczność, hyperopia)
Nadwzroczność to wada wzroku, która polega na tym, że soczewka oka zamiast skupiać promienie świetlne na siatkówce, ogniskuje je za nią. Osoba będąca dalekowidzem lepiej widzi z dalszej odległości, natomiast kiedy patrzy blisko – widzi nieostro, a obraz na siatkówce jest zamazany. Stopień postępowania choroby, czy też jej redukcja postępuje w organizmie wraz z wiekiem. Wadę wzroku jaką jest dalekowzroczność odpowiednio określamy za pomocą jednostek zwanych dioptrami. W stosunku do wyrażanej wady krótkowzroczności, dalekowzroczność opisywana jest za pomocą dodatniej liczby jednostek, np. +3 dioptrie. U cierpiących na dalekowzroczność obraz powstaje za siatkówką, a więc do korekcji wady stosuje się soczewki skupiające promienie świetlne.

30 STARCZOWZROCZNOŚĆ (presbiopia)
Dotyka osoby w wieku ok. 45 lat. Jest wynikiem tego, że soczewka oka wraz z upływem lat staje się coraz mniej elastyczna i traci zdolność dobrego widzenia przedmiotów położonych zarówno daleko, jak i blisko. U osoby dotkniętej tą wadą stopniowo osłabia się widzenie na bliskie odległości. W takim przypadku konieczne jest zastosowanie soczewek korekcyjnych.

31 ASTYGMATYZM Jest to wada wzroku, która zwykle współistnieje z krótkowzrocznością lub nadwzrocznością, ale może także stanowić samodzielną wadę. Wywołana jest przede wszystkim nierównomierną krzywizną rogówki. Przy astygmatyzmie oko nie jest w stanie skupić promieni światła w jednym miejscu na siatkówce (światło jest rozmytą linią – promienie skupiają się przed, na i za siatkówką). Osoba z astygmatyzmem widzi nieostro zarówno z dalszej, jak i z bliskiej odległości. Do korekcji astygmatyzmu stosuje się soczewki cylindryczne.

32 DALTONIZM Jedną z wad wzroku jest daltonizm polegający na złym rozpoznawaniu barw. Nazwa wady pochodzi od nazwiska angielskiego fizyka i chemika J. Daltona, który jako pierwszy opisał ślepotę na barwy zieloną i czerwoną. Może być to wada wrodzona lub nabyta. Wada ta jest często definiowana jako ślepota na barwę czerwono - zieloną. Występuje także ślepota na barwę czerwoną, rzadziej zieloną i bardzo rzadko na fioletową.

33 John Dalton (ur. 6 września 1766 w Eaglesfield, zm. 27 lipca 1844 w Manchester) – angielski fizyk, chemik i meteorolog. Twórca nowożytnej atomistycznej teorii materii opublikowanej w rozprawie "A new System of Chemical Philosophy", odkrył prawo ciśnień cząstkowych, prawo stosunków wielokrotnych, opisał wadę wzroku nazywaną później daltonizmem.

34 ZEZ Jest wadą oczu objawiającą się osłabieniem mięśni ocznych, co powoduje zmianę kąta patrzenia jednego oka względem drugiego. Efektem zeza jest zaburzenie widzenia stereoskopowego.

35 W przypadku narządu wzroku należy pamiętać o: kontrolnych badaniach wzroku – zalecane w celu zapobiegania, wykrywania i leczenia problemów wzroku, profilaktyce – wskazane jest badanie profilaktyczne wzroku już kilkuletnich dzieci ze względu na możliwość występowania dziedzicznych schorzeń przebiegających niejednokrotnie bezobjawowo, właściwym doborze okularów lub soczewek kontaktowych, które coraz częściej są stosowane.

36 ĆWICZENIA DLA KRÓTKOWIDZÓW I NIE TYLKO
Poniższy trening ma na celu wyćwiczenie mięśni gałki ocznej tak, aby poprawić ostrość widzenia Prezentowane ćwiczenia poprawiają wzrok w 85% przypadków. U niektórych poprawa wzroku następuje bardzo szybko, a inni, żeby osiągnąć znaczącą poprawę wzroku, muszą ćwiczyć dłużej Efekty zależy od predyspozycji osoby ćwiczącej Poprawę wzroku można potwierdzić badaniem okulistycznym (sprawdzić jak zmieniła się nasza ilość dioptrii). 

37 Ćwiczenie 1. Wzrok kierujemy raz w stronę lewą, raz w stronę prawą
Ćwiczenie Wzrok kierujemy raz w stronę lewą, raz w stronę prawą.  Ćwiczenie Wzrok kierujemy raz w górę, raz w dół.  Ćwiczenie Wzrok kierujemy w prawy górny róg pola widzenia, a następnie w lewy dolny róg pola widzenia.  Ćwiczenie Wzrok kierujemy w lewy górny róg pola widzenia, a następnie w prawy dolny róg pola widzenia.  Ćwiczenie Staramy się powoli kreślić okręgi wzrokiem.  Ćwiczenie Koncentrujemy nasz wzrok na blisko położonym palcu lub nosie. 

38 Ćwiczenie Kierujemy nasz wzrok tak jakbyśmy chcieli zobaczyć własne czoło.  Ćwiczenie Ustawiamy dwa obiekty na granicy naszego ostrego widzenia i przerzucamy nasze skupienie wzroku raz na przedmiot położony blisko, raz na przedmiot położony daleko.  Ćwiczenie Zakrywamy ręką szczelnie jedno oko. Wzrok drugiego oka koncentrujemy np. na palcu, którym poruszamy w lewo i w prawo, aż do granic naszego pola widzenia. Po upływie określonego czasu zmieniamy zakrywane oko.

39 Na koniec sesji wykonujemy palming
Na koniec sesji wykonujemy palming. Siadamy tak jak w pozostałych ćwiczeniach na krześle z prostym oparciem, przysuwamy się do stołu, na którym opieramy oba łokcie. Delikatnie wklęsłymi wnętrzami dłoni zakrywamy oczy tak, aby palce skrzyżowały się na czole, nad linią brwi. Przez dłonie nie powinno przenikać światło, kark i plecy powinny być utrzymane w jednej linii, a dłonie nie powinny dotykać gałek ocznych Nie wolno pochylać głowy do przodu. Jeśli wszystkie powyższe warunki są spełnione, to głęboko oddychamy przez 1-3 minuty i powoli zamykamy powieki. Po upływie ustalonego czasu odkrywamy oczy i powoli je otwieramy. 

40 Bibliografia: ptyczne.pdf

41 DOŚWIADCZENIA 

42 CEL: BADANIE WŁASNOŚCI SKUPIAJĄCYCH OKULARÓW
Przyrządy: szkła okularowe (skupiające i rozszczepiające), źródło światła białego, płytki PCV, ława optyczna, ekran, linijka. Przebieg doświadczenia W zaciemnionym pomieszczeniu kierujemy równoległą wiązkę światła na różne soczewki okularowe – badamy czy mają one własności skupiające. Każdorazowo zapisujemy moc soczewki (liczbę dioptrii) i mierzymy ogniskową ( jeśli udało się skupić wiązkę światła). Wykorzystujemy przesłonę z kilkoma szczelinami tak aby obserwować zachowanie „pojedynczych promieni”.

43  Próba 1 Próba 2 Próba 3 Próba 4 Okulary Magdy Okulary p. Jerzego
Okulary Karola rozpraszające skupiające f = 30 cm f = 90 cm f = 60 cm f = nie odczytano 

44 CEL: OBSERWACJA OBRAZÓW OTRZYMYWANYCH ZA POMOCĄ SOCZEWEK
Przyrządy: - soczewka skupiająca i rozszczepiająca, źródło światła ( z kolimatorem), świeczka, ekran, linijka Przebieg doświadczenia Mierzymy ogniskową soczewki skupiającej. Ustawiamy świeczkę, soczewkę skupiającą i ekran na ławie optycznej i szukamy ostrego obrazu świeczki na ekranie przy różnych położeniach świeczka – soczewka i świeczka – ekran. Badamy obrazy wszystkich możliwych zależności. Na koniec sprawdzamy czy nie można otrzymać obrazów rzeczywistych za pomocą soczewki rozszczepiającej.

45 Próba 1 Próba 2 Próba 3 Odległość 5 cm 10 cm 15 cm Rodzaj otrzymanego obrazu odwrócony, pomniejszony, rzeczywisty Próba 4 - lupa Próba 5 - latarka LED pozorny, powiększony, prosty otrzymaliśmy kilka obrazów w zależności od padanego światła

46 Tak powinno wyglądać nasze doświadczenie.
CEL: ZAŁAMANIE ŚWIATŁA Przebieg doświadczenia W zaciemnionym pomieszczeniu kierujemy wiązkę światła białego ( przez przesłonę ze szczeliną) na pryzmat. Na ekranie obserwujemy widmo światła białego. Tak powinno wyglądać nasze doświadczenie.

47 Jednak z braku dostępnych nam przyrządów wykonaliśmy inne doświadczenie. Ukazuje ono załamanie wiązki światła utworzonego przez laser.

48 Żarówka zasilana prądem stałym
Żarówka zasilana prądem zmiennym W żarówce zasilanej prądem zmiennym natężenie jest zmienne, ponieważ do żarówki tej napływa napięcie z tak dużą częstotliwością, że nie jest to zauważalne przez nasz wzrok. Wahanie to widoczne jest na wykresie. W żarówce zasilanej prądem stałym natężenie światła jest stałe, co na wykresie daje nam linię prostą.

49 Różne źródła światła CEL : obserwacja i analiza wykresów zależności oświetlenia od czasu dla różnych źródeł światła Przyrządy : Interfejs pomiarowy COACH , światła: mała żaróweczka, świetlówka, żarówka zasilana prądem zmiennym: źródła światła Przebieg doświadczenia Otwieramy ćwiczenie ,,Różne źródła światła”. Uruchamiamy pomiar natężenia oświetlenia rejestrowanego przez czujnik zmieniając źródła światła. Każdorazowo zapisujemy wyniki pomiarów.

50 Światło lampki LED

51 Światło świetlówki Natężenie światła w świetlówce na przemian wzrasta i maleje, ponieważ światło , które wytwarza „gaśnie” i zapala się tak szybko ze nie jest to widoczne dla ludzkiego oka. To zjawisko możemy ujrzeć dopiero gdy dopływ prądu wyczerpuje się. Takie miganie jest bardzo szkodliwe dla oczu.

52 Światło świeczki Wykres Powiększenie wykresu
Światło świeczki nie jest jednolite, jego natężenie jest jak gdyby nieprzerywanym wybuchem .

53 Badanie zależności oświetlenia od odległości
Wraz ze wzrostem odległości maleje natężenie światła. Tym sposobem na wykresie powstała nam funkcja nieliniowa malejąca.

54 Badanie zjawiska absorpcji światła
Po wielokrotnym przeprowadzaniu tego doświadczenia uzyskaliśmy taki oto wykres. Nie jest on jednak idealny, gdyż utworzył on funkcję liniową, a miał utworzyć parabolę.

55 Prezentację wykonały Agnieszka Brdys Patrycja Garbacz Oliwia Lorenz

56