Apsidairę erdvėje, kurioje esame, galite rasti pažįstamų objektų. Atrodo, kad net ryškios įvairių daiktų spalvos mums yra bendros. Tiesą sakant, mūsų akis nesugeba susidaryti supančios realybės vaizdo, o regėjimas yra daug subtilesnis ir sudėtingesnis procesas. Pirma, mažiausios šviesos dalelės (fotonai), atspindinčios nuo daiktų, patenka į tinklainę.
Tada apie 126 milijonai šviesai jautrių ląstelių šią informaciją siunčia smegenims apdoroti. Čia informacija iškart iššifruojama, atsižvelgiant į lūžio kryptį ir fotonų energiją. Ir tik tada viskas sujungia vieną paveikslėlį, kuriame yra įvairių formų ir atspalvių.
Vizuali žmogaus regėjimo riba
Žinoma, regėjimas turi ribas. Pavyzdžiui, mūsų akys nemato radijo bangų ar mažų bakterijų. Tai įmanoma tik naudojant specialius prietaisus. Kaip mes galime nustatyti ribą, už kurios natūralus regėjimas tampa impotentas? Šiuolaikiniai mokslo laimėjimai biologijoje ir fizikoje padės atsakyti į šį klausimą. Mokslininkai mano, kad bet kuris matomas objektas turi tam tikrą regėjimo slenkstį. Esant tam tikroms sąlygoms, mūsų akis nustoja suvokti pažįstamus objektus.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Remiantis gebėjimu atskirti spalvas
Paprasčiausias žmogaus regėjimo ribos nustatymo pavyzdys yra gebėjimas atskirti spalvas. Skiriame panašias gamos spalvas ir atspalvius, pavyzdžiui, violetinę ir violetinę, naudodami ant tinklainės krintančių fotonų bangos ilgį. Šviesai jautrios akies viduje esančios ląstelės yra suskirstytos į du tipus: vadinamieji strypai ir kūgiai.
Jei pirmasis tipas yra atsakingas už spalvų suvokimą dienos metu, tai antrasis leidžia mums atskirti šviesiai pilkus atspalvius naktį arba esant silpnam apšvietimui. Abiejų tipų ląstelėse yra receptorių. Jie sugeria energiją ir siunčia signalus į smegenis. Na, tada susidaro paveikslėlis, ir mes galime lengvai atskirti violetinę ir rausvai raudoną.
Akių ląstelių aiški gradacija
Bet tai dar ne viskas. Savo ruožtu kūgiai taip pat yra suskirstyti į tipus, ir jų yra trys. Kiekvienai rūšiai „priskiriamas“tam tikras receptorių (opsinų) skaičius. Jie turi skirtingą jautrumą fotonams ir sugeba aptikti tam tikrą šviesos bangų diapazoną. Taigi S tipo kūgiai yra jautrūs violetinės-mėlynos spalvų spektro gamai, kuri laikoma trumpabange. M tipas yra atsakingas už geltonai žalios spalvos paletę (bangos vidurys), o L tipas sugeba atskirti geltoną ir raudoną spalvas (ilgas bangos ilgis). Abi bangos ir jų deriniai leidžia mums atskirti visą vaivorykštės spektrą, apimantį iki šimto atspalvių.
Siauras bangos ilgio diapazonas
Gamtoje yra daug fotonų, tačiau akių ląstelės sugeba užfiksuoti nereikšmingą bangų ilgį (nuo 380 iki 720 nanometrų). Šis diapazonas laikomas natūralaus regėjimo spektru. Visų rodiklių, viršijančių šią ribą, negalima užfiksuoti žmogaus akimi. Pavyzdžiui, žemiau šios ribos yra radijo spektras ir infraraudonoji spinduliuotė, o aukščiau - ultravioletiniai ir rentgeno spinduliai, taip pat gama.
Gebėjimas atskirti ultravioletines bangas
Kartais žmonės gali peržengti „leistiną“ribą ir pagauti ultravioletinės spinduliuotės fotonų atspindį. Tai tampa įmanoma dėl to, kad patologijose ar po operacijos nėra akių lęšio. Jei sveikos akies lęšiukas veikia kaip ultravioletinių spindulių blokatorius (pabandykite pažvelgti į saulę ir jums nepavyks), tai žmonės su nurodytu regėjimo defektu įgyja galimybę išplėsti šviesos bangų suvokimo diapazoną iki 300 nanometrų. Įdomu tai, kad ultravioletinė spinduliuotė šiuo atveju transformuojama į mėlynai baltą spektrą.
Ar akis gali pasiimti infraraudonųjų spindulių fotonus?
Viename naujausių tyrimų buvo įrodyta, kad tam tikru būdu galime užfiksuoti infraraudonąją spinduliuotę. Būtina stebėti tik tam tikrą sąlygą: kad du infraraudonieji fotonai vienu metu patektų į tą pačią tinklainės ląstelę. Mokslininkai nustatė, kad šiuo atveju fotonų energija yra sumuojama ir patenka į matomą diapazoną. Taigi, pavyzdžiui, 1000 nanometrų spinduliuotė paverčiama 500 nanometrų, ir žmogus suvokia infraraudonųjų spindulių bangą kaip šaltą šaltą žalią spalvą.