Материал к уроку

Из учительского архива: Кое-что об очках

***

• Самые древние очки – из коричневого стекла с бронзовой вплавленной перемычкой – обнаружены в гробнице Тутанхамона в 1922 г. экспедицией Г.Картера.

• 1021 г. Ибн-аль-Хайсам (Альгазен, 965–1040, г. Басра, Ирак) открыл увеличительное действие прозрачного шарового сегмента, начал изучение оптики глаза, открыл эффекты преломления света в линзах, создал камеру-обскуру, «тёмный ящик» для наблюдения солнечного затмения. В своей книге по оптике «Сокровище зрения» отверг идеи древних греков об излучении света глазом, предложив близкую к современной оптическую схему строения глаза.

• 1202 г. В Китае появляются солнечные очки – для судей на время долгих заседаний.

• Середина XIII в. Роджер Бэкон (1214–1294), монах-францисканец, професор Оксфорда, философ и естество­испытатель, изучал оптику глаза и линз. Первым в Европе использовал линзы, прикладывая их к глазам. Универсальный учёный – doctor mirabilis (удивительный). В 1267 г. по предложению своего друга папы Климента IV опубликовал книгу «Большой труд» (несколько трактатов по многим областям знаний), где написал, что доводы философии важнее доводов учения церкви и что религиозные взгляды могут дополняться и поддерживаться научными исследованиями. Разгневанный папа продержал Бэкона в тюрьме в общей сложности 15 лет (до 1288 г.).

• 1285 г. Итальянец Сальвио Армати изготовил первые очковые линзы.

• 1300 г. Государственный совет Венеции запретил изготавливать очковые линзы из стекла плохого качества. Линзы – положительные, для коррекции дальнозоркости, одиночные, в оправе из дерева, железа, кожи, рога и китового уса для предохранения скалывания. Впоследствии две оправы соединили. Тогда же возникла идея привязать к оправам верёвочки и закреплять их за ушами.

• 1450 г. Появляются отрицательные линзы и очки для коррекции близорукости.

• 1560 г. Итальянец Джиовани Батиста Порта основал в Неаполе первую физическую Академию тайн природы, где, в частности, разрабатывалась теория зрения и формирования изображения в глазу. Обсуждалась также идея подзорной трубы при соединении двух линз.

• 1636 г. Очки появляются в России.

• 1681 г. Русские купцы продают очки в Сибирь и в Китай.

• 1784 г. Американец Б.Франклин соединил половинки двух линз с различной рефракцией в одной очковой оправе и получил бифокальные очки.

• 1799 г. Во время похода Наполеона в Египет в армии введены солнцезащитные очки.

• 1837 г. Американцы Уэллс и Гульд предложили изготавливать бифокальные очки, наклеивая добавочную линзу на основную.

• 1944 г. В армии США введены солнцезащитные очки.

А.А.Князев,
г. Саратов

***

• Первые дошедшие до нас линзы (из горного хрусталя) в 1890 г. нашёл Генрих Шлиман при раскопке Трои, они были изготовлены в 2500 г. до н.э. Историки оптики считают, что линзы использовались в Древней Греции для зажигания жертвенного огня (комедия Аристофана «Облака», 423 г. до н.э.).

• О зажигательных свойствах стеклянных шаров – «зажигательном стекле» – упоминает и римский учёный Плиний, живший в I в., и философ Луций Аней Сенека, воспитатель будущего императора Нерона (I в. н.э.). Император Нерон на гладиаторских боях пользовался линзой из изумруда. В Китае и Индии для изготовления линз использовали дымчатые кварцы, аметисты, топазы.

• Первые научные исследования в области оптики провёл Абу Али ибн аль Хайсам, прозванный современниками отцом оптики и известный в Европе под именем Альгазена (965–1039 гг.). Благодаря своим выдающимся способностям он стал на своей родине визирем (премьер-министром), но из-за любви к науке оставил государственную деятельность. В 1572 г. его главное сочинение – «Книга оптики» (из семи книг) – было переведено на латинский язык. Этим трудом широко пользовались до И.Кеплера. В трактате о «Зажигательном шаре» Альгазен на основании измерений Птолемея выводит положение: в каждом гладком и прозрачном шаре из стекла или подобного ему вещества теплота солнечных лучей собирается на известном расстоянии от шара – «меньшем четверти поперечника». Альгазен впервые в истории науки упоминает об увеличительной способности стеклянного сегмента полусферической формы; он советует класть его плоской стороной на рассматриваемый предмет, а выпуклой стороной к глазу.

• Роджер Бэкон (1214–1294 гг.), «один из даровитых и одновременно гонимых судьбой натуралистов»: «Если человек будет рассматривать буквы или другие мелкие предметы с помощью кристалла или стекла, или другого прозрачного тела, расположенного над буквами, и если это тело будет шаровым сегментом, выпуклость которого была бы обращена к глазу, находящемуся в воздухе, то буквы видны лучше <…> и потому приспособление полезно людям старым со слабым зрением… Таким образом, увеличивая зрительный угол, мы будем в состоянии читать мельчайшие буквы с огромных расстояний и считать песчинки на земле, т.к. видимая величина обусловливается не расстоянием, а зрительным углом, мальчик может казаться великаном, а взрослый – горой».

Т.В.Сметанина,
МОУ СОШ № 994, г. Москва

***

Нужны ли здоровому человеку очки? В конце февраля–начале марта на дворе стоит солнечная погода. Как защитить глаза от слепящих солнечных лучей, отражённых от снега? Летом мы много времени проводим на воздухе, и у многих опять слезятся глаза. Подобные ситуации решаются подбором защитных очков. Но как выбрать их правильно? Самый лучший способ – обратиться в специализированное учреждение. Но такие есть только в крупных городах. Брать любые очки?.. Выход есть, но сначала чуточку теории.

От нашего дневного светила кроме видимых лучей на Землю поступают ультрафиолетовые. Наибольший ущерб нашим глазам наносят синие лучи (диапазон длин волн 390–450 нм) и «мягкий» ультрафиолет (до 320 нм). Более короткие ультрафиолетовые лучи эффективно поглощаются атмосферой.

Количественно оценить ухудшение зрения от яркого солнечного света пока невозможно, но данные медиков показывают, что от этого с 30 лет уменьшается острота зрения, мутнеет хрусталик, возникает катаракта. У английских и американских моряков во время Второй мировой войны отмечались массовые «морские» фоторетиниты (тот, кто ловил рыбу в яркий солнечный день, прекрасно помнит свои неприятные ощущения).

А теперь самое время выбирать очки. На любом рынке есть хотя бы один лоток с «солнцезащитными» очками. Но не торопитесь приобретать понравившиеся вам модные оправы. Можно заполучить «кота в мешке». Такие очки, конечно, снизят освещённость, но будут пропускать синие лучи и ультрафиолет. А зрачок глаза при снижении освещённости рефлекторно расширяется, что автоматически приводит к большему поражению глаз. В 2003 г. в России введён ГОСТ на коэффициент пропускания солнцезащитных очков, поэтому лучше всего приобретать их в специализированных магазинах и аптеках.

Помимо защитных свойств очки улучшают комфортность зрения. Область применения очков указана в их маркировке.

Стёкла Blue-blocking окрашивают мир в приятный жёлтый цвет. Их рекомендуют в первую очередь горнолыжникам, охотникам и рыбакам, но они приятно воздействуют на глаза и вечером, а также при работе на компьютере.

Очки марки Polarised служат для снижения бликов. Естественный свет имеет хаотичную поляризацию, но при отражении от поверхности приобретает преимущественную поляризацию, перпендикулярную плоскости падения. Такие очки уменьшат число бликов и улучшат условия видения. Их проверка очень проста. Достаточно взять жидкокристаллические калькулятор или мобильный телефон и, поворачивая их вокруг оси, добиться максимального затемнения дисплея.

Для людей со сниженной остротой зрения вне помещения прекрасно подойдут очки марки Photochromic – настоящие очки-хамелеоны. Они плавно изменяют степень пропускания световых лучей в зависимости от уровня освещённости. Темнеют они за 1–15 мин, а обратный процесс осветления занимает 3–5 мин. При входе с улицы в подъезд дома это причиняет определённое неудобство. Стёкла очков стареют и реагируют на изменение уровня освещения быстрее.

Летом очень хороши очки Gradient, которые защитят глаза от яркого света, приходящего сверху. Рыбакам понравятся очки Double-Gradient – они спасут от слишком яркого света, отражённого от воды. Очки Wrapround прекрасно защищают глаза от боковых лучей.

По степени пропускания света очки делятся на четыре типа: слабые, средние, сильные, очень сильные. Степень пропускания света, оттенок цвета стёкол подбирают по своим индивидуальным особенностям и вкусу. Оправа лучше всего подойдёт никель-титановая (если позволит кошелёк) с памятью формы. Такую оправу трудно сломать, а после снятия нагрузки дужки выпрямляются.

И последнее, если вы носите очки постоянно, то следует помнить, что для их изготовления применяют пластик, поликарбонат и стекло. Линзы из первых двух материалов легче царапаются, но зато не бьются.

В.А.Хамитов,
п. Октябрьский, Пермский кр.

***

Блики – это отражения света от различных поверхностей, часто мешающие увидеть детали интересующего нас объекта. Неполяризованный (естественный) свет после отражения от плоскости превращается в частично поляризованный. Если угол падения луча близок к 90°, то плоскость поляризации отражённого луча становится параллельной плоскости, от которой свет отразился. Так, низкое солнце над рекой является источником множества бликов, получающихся в результате отражения от поверхности воды. Плоскость поляризации этих бликов, мешающих рыболову рассмотреть поплавок, горизонтальна.

Поляризационные (или антибликовые) очки избавляют нас от бликов, т.к. пропускают только свет одной поляризации. При этом большинство поляризационных очков пропускают свет, поляризованный вертикально. Для человека в таких очках, если он, конечно, стоит, водная гладь уже не бликует. Поэтому поляризационные очки и продаются в магазинах «Рыболов-спортсмен».

Многие компании (например, Polaroid) изготавливают поляризационные солнцезащитные очки, что позволяет значительно снизить интенсивность неполяризованного света, не искажая его спектр.

Источниками линейно поляризованного света являются ЖК-дисплеи компьютеров, мобильников, телевизоров и т.п. В этом легко убедиться, если положить на дисплей поляризационные очки или посмотреть через них на этот дисплей. Всегда можно подобрать такое положение очков, при котором закрытая ими часть дисплея будет хорошо различима. Если повернуть очки на 90°, то они перестанут пропускать свет от дисплея. Яркость ЖК-дисплея будет зависеть от наклона головы, а вращающийся перед нами мобильник превратится в «мигалку». Проблемы возникают и у водителей, носящих поляризационные очки, т.к. некоторые приборы, например, GPS-навигаторы оснащены ЖК-дисплеями. Поэтому, взглянув в таких очках на ЖК-дисплей под неудачным углом, можно ничего не увидеть.

Антибликовые очки и ЖК-дисплей

К.Ю.Богданов <kbogdanov1@yandex.ru>,
г. Москва