Fyzika v 19D

Experimenty s okem

Popis fyzikálních vlastností lidského oka je pro žáky třídy 19D SPŠST Panská zvlášť důležitý, protože všechny další přístroje, s nimiž se žáci seznámí v odborných předmětech (fotoaparát, filmová kamera, televizní kamera, …), kopírují vlastnosti lidského oka s jediným cílem: poskytnout divákovi stejný obraz, jaký vnímá svým okem. Proto jsem svůj výklad doprovázel jednoduchými experimenty, které si žáci mohli sami vyzkoušet.

Nejdříve se žáci mohli podívat vlastním okem na nepořádek, který mají před sítnicí oka.

„Lidské oko je totiž jako snad jediné v přírodě vymyšleno tak, že veškeré cévy přivádějící k sítnici krev a výživu jsou před sítnicí.“

Bylo ovšem zapotřebí výrazně zúžit zorné pole, které oko vidí. K tomu dobře posloužil kousek tmavého papíru, ve kterém byl malý otvor.

„Dívejte se tím otvorem na jasnou plochu daleko - ideálně stěna nad tabulí. A za chvíli uvidíte to, co běžně nevidíte,“ radím, jak provést experiment. Za chvíli žáci skutečně hlásí, že vidí jakési „provázky“ plavající v zorném poli. Následně vysvětlíme, proč tyto objekty běžně nevidíme.

„Před dalším experimentem nebudu říkat, co máte vidět, prostě se dívejte a pak hlaste výsledek,“ říkám a rozdávám žákům papírek se dvěma obrázky. „Dejte papír před oči tak, aby křížek byl vlevo, zavřete levé oko a pravým sledujte křížek. A papír postupně přibližujte k oku.“

Po chvíli žáci hlásí, že zmizel černý kruh, který je nakreslen v pravé části obrázku.

„Důvod je prostý - signál z kruhu dopadl na slepou skvrnu na sítnici vašeho oka, kde nejsou žádné světlocitlivé buňky,“ komentuji výsledek experimentu. „Ano, na první pohled jen zajímavost, ale představte si, že jedete jako řidič v autě a proti vám další auto. A pokud se vám jeho obraz dostane na slepou skvrnu, tak může být zaděláno na velký malér! Ale naštěstí - jak jsem už několikrát říkal - nevidíme okem, ale okem a mozkem!“

Na potvrzení své poslední věty vyzývám žáky, aby zopakovali experiment s druhým obrázkem, na kterém černý kruh zobrazen v místě dotyku dvou kružnic. Při sledování křížku zmizí černý kruh, ale obě kružnice jsou vidět celé! Tedy mozek, který sledoval původně dvě kružnice, nabídne jejich obraz i tehdy, když o něm nedostává žádný signál.

Poté diskutujeme, jaký typ čočky je v oku. A dospíváme k tomu, že v oku musí být spojka, která vytvoří skutečný obraz na sítnici. A při vzájemném porovnání vzdálenosti, v níž se nachází pozorovaný předmět od oka, a ohniskové vzdálenosti čočky tak, aby vznikl skutečný obraz, je jasné, že vytvořený obraz musí být převrácený.

„I to si můžete zkusit. Nelekejte se, když dodržíte pokyny, neublížíte si,“ říkám a černým kartičkám rozdávám i špendlíky. „Držte kartičku ve svislé poloze před okem, mezi okem a kartičkou umístěte špendlík a zasunujte zespoda před otvor v kartičce.“

Po chvíli žáci hlásí, že vidí stín špendlíku, ale vstupující do otvoru v kartičce shora. Nakreslíme na tabuli obrázek, ze kterého je patrný vznik převráceného obrazu v oku i průběh právě provedeného experimentu.

Snad tyto jednoduché experimenty přispějí k lepšímu zapamatování si důležitých vlastností lidského oka.

Průběh experimentování je zobrazen na fotografiích.

Autor fotografií:

Jaroslav Reichl