«Программа работы физического кружка»
 Скачать 0.69 Mb.
|
Правда ли, что собаки дальтоники?
Цветное зрение — гораздо более психологическое явление, чем физиологическое. Цветоощущение создается мозгом и сильно зависит от предыдущего зрительного опыта. Поэтому у каждого человека цветоощущение разное. А чтобы люди, обсуждая цвета (ведь их часто приходится обсуждать в разных инженерных и научных задачах), могли отталкиваться от общей характеристики, а не от субъективных ощущений, придумывают разнообразные методы и таблицы для измерения цветов. Но и это не дает нужной уверенности. А раз люди не могут даже между собой договориться о цветах, то что уж тут спрашивать о собаках. Действительно, в точности представить себе, как видит собака, мы не можем. Не можем и в точности сказать, существует ли для нее какое-то понятие, сходное с человеческим понятием цвета, или нет. Но какие-то предположения ученые строят исходя из исследований устройства глаза собаки. А устройство ее глаза говорит о том, что скорее всего собака воспринимает только яркость источника, но не видит его «цвет»: ведь сетчатка собачьего глаза оснащена рецепторами лишь одного вида — палочковыми клетками, а всякое «цветное зрение» требует наличия хотя бы двух видов. Если же вы понаблюдаете за собаками, то заметите, что они, благодаря не слишком хорошему устройству глаз, вообще очень слабо видят: собаки ориентируются прежде всего на слух и запах, визуально же они различают только нечеткие контуры. Что такое солнечный зайчик?
Когда Солнце светит, то испущенные им лучи света летят прямо, рядышком друг с другом и вместе падают на Землю. Но есть предметы, например зеркало, которые могут отражать свет. Лучик света, который упал прямо на зеркало, отрывается от своих собратьев-лучей (которые на зеркало не попали) и улетает вбок в одиночестве. Солнечный зайчик — это и есть кусочек солнечного света, такой луч, который пошел по другому пути, не так, как все. Похожим образом можно управлять не только светом. Например, вода стекает с гор в море в виде речки. Но если проложить трубу от речки до дома, то в водопроводном кране дома тоже появится струя воды. Это — кусочек речки, который с помощью трубы пошел по не такому пути, как все. Почему пена белая?
На самом деле здесь два вопроса: 1) почему пена непрозрачная, хотя получается из прозрачной воды? и 2) почему цвет пены получается белый? Для ответа на первый вопрос вспомним, что такое прозрачность. Тело прозрачно — это когда луч света идёт сквозь тело и ничто ему не мешает, ничто не искажает его направление. Мешать свету могут всяческие неоднородности: пыль, туман и т. д. В пене эти неоднородности тоже есть: это воздушные пузырьки, а точнее, границы раздела «воздух—вода». Каждая такая граница — это маленькое кривое полупрозрачное зеркальце, оно частично отражает, частично преломляет свет. Когда таких зеркалец множество, десятки и сотни, то луч света, наотражавшись и напреломлявшись в них, просто теряется, забывает своё первоначальное направление, рассеивается во все стороны. Это и есть потеря прозрачности. Теперь почему пена именно белого цвета. На самом деле она может быть и цветная, если в воду добавлили какой-то краситель. Но если ничего не добавлять, то цвет действительно белый. Итак, что означает, что какое-то тело белого цвета? Вы, наверно, знаете, что цвет — это вообще-то характеристика испускаемого телом света, а не самого тела. Если мы говорим, например, что тело красного цвета, это значит, что оно испускает (точнее рассеивает) преимущественно красный свет, поглощая при этом свет всех остальных цветов. Если тело, наоборот, поглощает красный свет сильнее, то тело выглядит синеватым. А вот если тело поглощает все цвета абсолютно одинаково, пропорционально, то тогда тело нам покажется сероватым, т. е. не имеющим своего цвета. Самый светлый серый цвет — это и есть белый. Итак, тело белого цвета — это такое тело, которое поглощает очень мало падающего на него света и при этом все цвета поглощает одинаково слабо. Осталось понять, почему пена не имеет цветовых предпочтений, почему она рассеивает световые лучи любого цвета одинаково. Да просто потому, что в ней нет красителей, т. е. молекул вещества, которые выборочно чувствительны к какому-либо конкретному свету. Пена — это много маленьких зеркал, которые, как и обычное большое зеркало в прихожей, изменяют направления лучей света, но не придают им никакую окраску. Почему, когда человеку холодно, он дрожит?
Организм самопроизвольно начинает усиление мышечной активности, что способствует увеличению температуры тела, «согревая» руки и ноги. Почему муха не падает с потолка?
Раньше думали, что мухам помогают тончайшие волосинки на лапках, которыми они цепляются за малейшие неровности на поверхности потолка. Но когда появились мощные микроскопы, тысячекратное увеличение показало, что дело не в волосинках, а в крошечных подушечках-желёзках, выделяющих капельки клейкого вещества. Выделяется клея ровно столько, чтобы у мухи хватило сил оторвать лапку от поверхности, когда это понадобится. Уходит ли ток в розетку или остается в лампочке?
Электрический ток — это направленный поток заряженных частиц. В металле есть два типа таких частиц — ионы (они неподвижны и составляют «каркас» металла) и электроны, которые могут свободно перемещаться внутри этого каркаса. Число электронов равно числу ионов, и в целом металл имеет нулевой заряд. Провода в розетке, в лампочке и нить накаливания сделаны из металла, поэтому, когда по ним протекает ток, он создается движением электронов, которые текут из розетки через лампочку обратно в розетку. Проходя через спираль лампочки, электроны накаливают ее до такой высокой температуры, что лампочка начинает светиться. Если же мы выключим лампочку из сети, ток прекратится. Электроны, которые к моменту выключения протекали через лампочку, останутся в ней, а те, что утекли в розетку, — останутся там. А ток, как поток электронов, прекратится и там, и тут. Почему у кошек ночью светятся глаза?
У некоторых животных, в том числе и кошки, глаза способны улавливать и максимально использовать самое слабое световое излучение, благодаря особенности их строения. Внутренняя поверхность глаза этих животных имеет блестящий слой, так называемое зеркало, которое отражает падающий свет. Глаза ночных хищных животных не производят свет, а лишь отражают слабые лучи звезд, Луны, отдаленных источников света, которые попадают внутрь глаза и сосредотачиваются на их задней поверхности. В конусе света автомобильных фар глаза кошек, застигнутых на улице, или глаза хищных животных, вышедших на окраину леса, сверкают словно алмазы именно благодаря этим зеркальцам, которые улавливают любой самый слабый свет и фокусируют их затем на высокочувствительные фоторецепторы, усиливая действие светового импульса. Почему, если долго смотреть телевизор, портится зрение?
Существует несколько объяснений: 1) В норме фокусировка глаза постоянно спонтанно меняется с близкого на дальний взгляд и обратно, и, соответственно, изменяется кривизна хрусталика. При просмотре телевизора глаза лишены такой возможности и неподвижны, поскольку они постоянно сфокусированы на одной плоскости. В результате этого мышцы перенапрягаются. Аккомодация хрусталика теряет возможность быстро изменяться, что может привести к его искривлению. 2) Изображение на экране нестабильно, оно постоянно мигает и мерцает. Это приводит к перенапряжению, как глаза, так и нервной системы, и как итог, к ухудшению зрения. 3) Изображение на экране состоит из точек, и поэтому взгляд не может нормально сфокусироваться. Поскольку глаз может различать гораздо более мелкие детали, а на телеэкране предъявляется нерезкое изображение, далекое от разрешающей способности глаза, то происходит деградация сетчатки. 4) В естественных условиях изменение яркости объектов составляет до 180 дБ. На экране телевизора, из-за особенностей возбуждения люминофора, диапазон изменения яркостей не более 60 дБ, что приводит к утомлению глаза. 5) При формировании непрерывного изображения используется не столько инерционное свойство глаза, сколько инерционное свойство сознания — мозг синтезирует непрерывное изображение из отрывочных кадров. Например, в TV-стандарте SECAM предусмотрена достройка изображения через 12 кадров. Это приводит к перегрузке нервной системы, которая, благодаря обратным связям между мозгом и глазом, негативно сказывается на зрении Видимо, наибольшую опасность телевизор представляет для детей и подростков в возрасте до 16 лет. Почему волосы не бывают синими?
В какой части земного шара самое темное небо?
Предметы, которые не светятся сами, нам кажутся темными, когда они меньше всего освещены. Небо нам кажется темным, когда на него (а точнее, на атмосферу, окружающую Землю) попадает меньше всего света — солнечного, лунного и прочего, например света от больших городов. Небо мы видим через толстый слой воздуха. А воздух состоит из смеси мелких частичек — молекул газов, капелек воды и пылинок. Голубые световые лучи рассеиваются молекулами кислорода, находящимися в воздухе. Поэтому, когда в небе сияет солнце, мы видим голубое небо. А когда солнце заходит, и нет лучей, которые можно рассеивать, небо темнеет. Другие частички — пылинки и водяные капельки — рассеивают световые лучи любого цвета. Рассеянный ими свет луны или солнца — белый. Чем больше этих частичек в воздухе, тем белее и светлее небо. Конечно, если есть что рассеивать (безлунной ночью небо очень темное). Поэтому небо темнее будет там, где в воздухе меньше пыли и водяных капелек. А еще темнее — если и воздуха мало. Поэтому высоко в горах небо даже днем темно-синее, а в космосе, где нет воздуха, — черное. Итак, небо будет темнее всего там, куда, с одной стороны, попадает как можно меньше света, и с другой — нечему этот свет рассеивать. На Земле самое темное небо бывает, конечно, ночью, причем в том месте Земли, где солнце заходит глубже всего за горизонт, то есть находится буквально под ногами наблюдателя — по ту сторону земного шара. Такое случается в экваториальной зоне земного шара между двумя тропиками, где солнце бывает в зените (то есть непосредственно над головой наблюдателя). Соответственно, в этот момент наблюдатель должен оказаться в противоположной точке земли. На северном и южном тропиках солнце находится в зените только раз в год — в день летнего солнцестояния: 21 июня на северном тропике и 22 декабря на южном. В остальных точках тропического пояса солнце бывает в зените дважды в год (на самом экваторе это случается в день весеннего и осеннего равноденствия) Кроме этого, ночь должна быть безлунной, а наблюдение должно проводиться подальше от населенных пунктов и высоко в горах. Поэтому в подходящую ночь вершина Гималайских гор (они самые высокие на планете; правда, находятся они уже чуть севернее северного тропика), наверное, будет самым удачным местом для наблюдения самого темного неба. Самое темное небо днем может наблюдаться опять же на вершине гор. Для этого надо смотреть в какую-либо точку неба, которая находится под прямым углом к солнцу. Из-за особенности рассеяния солнечных лучей в атмосфере именно с этого направления к нам приходит меньше всего света. Упражнение при близорукости (по Аветисову)
Тренировка для наружных глазодвигательных мышц
Гимнастика для улучшения циркуляции крови и внутриглазной жидкости
Список используемой литературы
Интернет-сайты.
|
