 |
|
Фотобиологический процесс – зрение
Восприятие света глазом является фотобиологическим процессом. Фотобиологическими называют процессы, которые начинаются с поглощения квантов света биологически функциональными молекулами, а заканчиваются соответствующей физиологической релаксацией в организме или тканях (рисунок 1).
Рисунок 1 Схема человеческого глаза:
1 - защитная белковая оболочка, 2 - сосудистая оболочка,
3 – сетчатая оболочка (сетчатка), 4 – зрительный нерв,
5 – роговая оболочка ( роговица ), 6 – радужная оболочка, имеющая посредине отверстие – зрачок, 7 – хрусталик в форме
двояковыпуклой линзы
Глаз представляет собой устройство, в котором световая энергия, получаемая светочувствительными элементами (фоторецепторными клетками), преобразуется в энергию электрических импульсов, распространяющихся по зрительному нерву от органов зрения к центральной нервной системе (ЦНС).
Свет, попадающий в глаз, фокусируется оптической системой глаза на сетчатке, покрывающей внутреннюю полусферу глазного яблока. Поглощение света и образование нервных импульсов, формирующих в ЦНС ощущение света, происходит в сетчатке, представляющей собой многослойную клеточную систему, светочувствительные элементы которой - палочки и колбочки – получили название в связи с их специфической формой. Палочки находятся на всей поверхности сетчатки и служат рецепторами черно-белого зрения, а колбочки, сконцентрированные в центральной части сетчатки, отвечают за цветное зрение.
Помимо человека, цветным зрением обладают и другие позвоночные, однако спектральные характеристики глаз животных и человека, как правило, не совпадают. Так, лошади, овцы и свиньи различают лишь красный и зеленый цвета, Животные, ведущие сумеречный и ночной образ жизни – волки, кошки – не нуждаются в аппарате цветного зрения, в их глазах колбочки отсутствуют.
Глаза пчел весьма чувствительны к ультрафиолетовому свету, но совершенно не воспринимают красного. Именно поэтому пчелы не посещают и не опыляют красных цветов (за исключением цветов красного мака, которые хорошо отражают ультрафиолетовые лучи солнца и поэтому кажутся пчелам ультрафиолетовыми). Большинство красных цветов посещается и опыляется мелкими птицами благодаря тому, что глаза почти всех птиц обладают особенно высокой чувствительностью к красному свету.
У многих насекомых, в том числе вредителей, максимум чувствительности зрения лежит в ультрафиолетовой части спектра. В связи с этим разработан и применяется на практике (в сельском и лесном хозяйстве) новый способ борьбы с вредными насекомыми – ультрафиолетовая ловушка, где приманкой служит ультрафиолетовый свет ртутно- кварцевой лампы.
Восприятие человеком света разной длины волны при одинаковых энергетических характеристиках вызывает не только различное цветовое ощущение, но и ощущение различной интенсивности света. На рисунке 2 приведена кривая функции видности (чувствительности глаза) в зависимости от длины волны света.
Рисунок 2 Графическая зависимость функции видности от длины волны света
На рисунке 2 видно, что наибольшее воздействие оказывает свет в зеленой области на длине волны 555 нм. В связи с этим обстоятельством зеленый свет был принят в качестве разрешающего сигнала светофора и семафора. Восприятие света, как и звука, субъективно и у людей различно. Поэтому исходят из средней чувствительности глаза, установленной путем обследования большого числа людей с нормальным зрением.