Se guardi intorno nello spazio in cui ci troviamo, puoi trovare oggetti familiari. Anche i colori vivaci su vari oggetti sembrano essere qualcosa di comune per noi. In effetti, il nostro occhio non è in grado di formare un'immagine della realtà circostante e la visione è un processo molto più sottile e complesso. In primo luogo, le particelle di luce più piccole (fotoni), riflettenti dagli oggetti, colpiscono la retina.
E poi circa 126 milioni di cellule sensibili alla luce inviano queste informazioni al cervello per l'elaborazione. Lì, le informazioni vengono immediatamente decifrate a seconda della direzione della rifrazione e dell'energia dei fotoni. E solo allora tutto si somma a un'unica immagine contenente una varietà di forme e sfumature.
Soglia visiva della visione umana
Ovviamente la visione ha i suoi limiti. Ad esempio, i nostri occhi non possono vedere le onde radio o piccoli batteri. Questo è possibile solo con dispositivi speciali. Come possiamo determinare il confine oltre il quale la visione naturale diventa impotente? I moderni progressi scientifici in biologia e fisica aiuteranno a rispondere a questa domanda. Gli scienziati ritengono che qualsiasi oggetto visibile abbia una certa soglia visiva. In determinate condizioni, i nostri occhi cessano di percepire oggetti familiari.
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Basato sulla capacità di distinguere i colori
L'esempio più semplice per rilevare il limite della visione umana è la capacità di distinguere i colori. Distinguiamo colori e sfumature simili nella gamma, ad esempio viola e viola, utilizzando la lunghezza d'onda dei fotoni che cadono sulla retina. Le cellule fotosensibili all'interno dell'occhio sono divise in due tipi: i cosiddetti bastoncelli e coni.
Se il primo tipo è responsabile della percezione del colore durante il giorno, il secondo ci consente di distinguere le tonalità di grigio chiaro di notte o in condizioni di scarsa illuminazione. Entrambi i tipi di cellule contengono recettori. Assorbono energia e inviano segnali al cervello. Bene, allora si forma un'immagine e possiamo facilmente distinguere il viola dal magenta.
Chiara gradazione delle cellule dell'occhio
Ma non è tutto. I coni, a loro volta, sono anche divisi in tipi e ce ne sono tre. Un certo numero di recettori (opsine) viene "assegnato" a ciascuna delle specie. Hanno una sensibilità diversa ai fotoni e sono in grado di rilevare una gamma specifica di onde luminose. Quindi i coni di tipo S sono sensibili alla gamma viola-blu dello spettro dei colori, che è considerato a onde corte. Il tipo M è responsabile della tavolozza dei colori giallo-verde (lunghezza d'onda media), mentre il tipo L è in grado di distinguere tra i colori giallo e rosso (lunghezze d'onda lunghe). Entrambe le onde e le loro combinazioni ci consentono di distinguere l'intero spettro dell'arcobaleno, che comprende fino a cento sfumature.
Gamma di lunghezze d'onda ristretta
Ci sono molti fotoni in natura, ma le cellule oculari sono in grado di catturare lunghezze d'onda in un intervallo trascurabile (da 380 a 720 nanometri). Questa gamma è considerata lo spettro della visione naturale. Tutti gli indicatori al di fuori di questa soglia non possono essere registrati dall'occhio umano. Quindi, ad esempio, al di sotto di questa soglia ci sono lo spettro radio e la radiazione infrarossa, e sopra gli spettri ultravioletti e dei raggi X, così come la radiazione gamma.
La capacità di distinguere tra le onde ultraviolette
A volte le persone possono andare oltre il "ammissibile" e cogliere il riflesso dei fotoni della radiazione ultravioletta. Ciò diventa possibile a causa dell'assenza del cristallino nelle patologie o dopo l'intervento chirurgico. Se in un occhio sano la lente agisce come un bloccante della gamma ultravioletta (prova a guardare il sole e non ci riuscirai), le persone con il difetto visivo indicato acquisiscono la capacità di espandere la gamma di percezione delle onde luminose a 300 nanometri. È curioso che la radiazione ultravioletta in questo caso si trasformi in uno spettro bianco-blu.
L'occhio può captare i fotoni infrarossi?
In uno degli ultimi studi, è stato dimostrato che in qualche modo possiamo catturare la radiazione infrarossa. È solo necessario osservare una certa condizione: in modo che due fotoni infrarossi colpiscano contemporaneamente la stessa cellula della retina. Gli scienziati hanno scoperto che in questo caso l'energia dei fotoni viene sommata, rientrando nel campo del visibile. Quindi, ad esempio, la radiazione di 1000 nanometri viene convertita in 500 nanometri e una persona percepisce l'onda infrarossa come un colore verde freddo e freddo.
