眼睛的魔法

2015-07-24 11:44
科学大众·小诺贝尔 2015年6期
关键词:小璐小诺房水

“两间小屋左右分,要到睡觉才关门。小屋能把万物收,难放一粒小灰尘。”同学们,你们知道这条谜语的谜底是什么吗?对了,它就是眼睛。可你知道为什么眼睛这么小,却看得见大象吗?眼睛里存在着很多“魔法”,不信,跟着小璐和小诺一起到人体馆看看吧。

小诺和小璐来到眼睛室,一颗仿生眼睛看到他们,突然裂成了几片。见他们吓了一跳,眼睛说:“不要害怕。我裂开来,是为了向你们揭密我的魔法哦,看好了!”

虹膜内黑色素含量不同,就会有不同颜色的瞳孔。这就是为什么有蓝色的、绿色的眼睛。

眼睛小精灵

看我的颜色漂亮吧!我是角膜,主要负责收集光线。角膜的微小变形是近视、远视和乱视的主要原因。

我叫虹膜,中间的洞就是瞳孔啦,瞳孔可以改变大小,调节进入眼睛的光量。我身上有黑色素,可以阻挡通过瞳孔以外的光线。这样进入瞳孔的光所形成的像,就是你看到的物体。

我是晶状体,我可以调节焦距,让你看得清楚。看远处时,我会变薄,看近处时,我会变厚。我周围的睫状体,可以帮我调节厚度。睫状体中的睫状突产生的房水,可以运输营养,维持眼内压力。

小璐赞叹了一声:“哇,原来眼睛一点也不简单啊!”

眼睛说:“这只是轮廓呢,给你们看看更精细的。看完下面的图,你就会对眼睛的构造了解更多。”

小眼睛能看大世界

“我还是不知道为什么眼睛能看见比它大的东西呀?”小璐问。

“给你看看我的绝密武器。”眼睛说,“眼睛虽然小,但进入眼睛的光线的范围很宽广,我们看东西的范围和进入眼睛的光线范围一致,所以小眼睛也看得见大象啦。”

水平视野范围(约190度)垂直视野范围(约125度)

你看,我们眼睛的构造像不像数码相机?下面这张图是从眼球内部向眼前方看到的情形。数码相机把被摄物体发出的光转变为电子信号,照片就是这些信号的纪录。眼睛的作用也是把感知的光线转变为电信号,而且眼睛可以到处收取这些像素信号,并能随心所欲地对焦,以便看清远近的物体。眼睛的镜头就是中间像面包圈的瞳孔。光线过强时,瞳孔就缩小,最小可缩小到2毫米左右,以减少进光量;光线太暗时,瞳孔就放大,最大可扩大到8毫米左右,以增加进光量。

“现在知道我的厉害了吧?”眼睛得意洋洋地说。

眼睛生病了

小诺撇撇嘴:“那你知道近视眼吗?”

“当然知道了,那就是你们害我生病了啊。专业点说,近视眼就是眼睛屈光度改变。光线进入眼睛时,会改变方向,这就是屈光。这种改变的大小,是屈光度。前面说到的角膜,担负着一半以上的屈光任务。角膜变形,会造成近视、远视或散光。”

眼睛的发育会持续到20岁左右,在这之前,每个人的眼球都在经历“近视化”过程。新生儿的眼球无论是看近还是看远,图像的焦点都落在视网膜的后方,就是远视眼。随着眼球长度的伸长,图像焦点逐渐靠近视网膜。就是说,眼球的成长是向看清近处方向发展的。

“所以呀,你们平时要保护好自己的眼睛!近视眼可不好治啊。”眼睛补充说。

“怎样保护呢?”爱分享的小璐一边问,一边想着怎么把这个答案告诉别的同学。

眼睛慢条斯理地回答:“这个嘛,学问就大了。最重要的是,不要长时间看近距离的东西,要让眼睛有恢复和休息的时间。手机和电脑、电视虽然不会直接造成近视,但长时间盯着看,也会造成视觉疲劳,然后就会近视啦。还有,你们老是玩电子产品,不出去晒太阳,光照不足也会造成近视啊。”

看到眼睛居然批评他们,还讲大道理,小诺很不服气,就故意问:“鱼天天那么近地看水,也不晒太阳,怎么没见过戴眼镜的鱼呢?”

眼球发育的“近视化”过程

新生儿眼球前后长度约16~17毫米,角膜比较平坦,远近都不能对焦,就是远视。视力为0.03~0.05。

眼球在1~2年里快速成长,长度达到20~21毫米,随后以每年0.1~0.2毫米的速度逐渐增长,也就是近视化进程。视力为0.1~0.4。

成人眼球长度24~25毫米,角膜曲度增大,屈光力强,使焦点正聚在视网膜上。不过,如果屈光过强或眼球过长,焦点就会落在视网膜前方,造成近视状态。

神奇的动物之眼

没想到这个问题刚好问到了眼睛的点上,它闪闪发亮地说:“动物的眼睛与生活环境有关。像墨西哥脂鲤、考艾岛洞狼蛛等根本没长眼睛,但是这些动物的嗅觉往往非常灵敏。来,我带你们看看神奇的动物之眼。”

相机型眼的动物

犀牛和狗都无法看清几十米以外的东西,它们都是先天性近视。

家养动物由于长期生活在光线不足的地方也会近视。

生活在高空的鸟儿,视力都非常好,山鹰的视力几乎是人眼的80倍。

复眼型动物

长着复眼的小动物们可多呢,复眼帮助它们看得更清楚。知道你为什么打不到苍蝇吗?就是因为它复眼多,看得快,所以总能逃跑成功。

你们见过尖眼睛吗?我可是见过的,好多螳螂的眼睛都是尖尖的。

你们吵架时候说人眼睛长在头顶上,还真有动物眼睛长在头顶上呢,甚至有些动物的眼睛长得比头还大,像头蝇和小头虻就是这类的。

还有分成两半的眼睛呢,豉甲就是这样,一半长在背面看天,一半长在腹面看水里。

突眼蝇的眼睛不仅长在头顶上,而且近视还很严重呢。

“近视怕什么啊,反正现在医学发达,可以做激光手术。”小诺继续说。

眼睛一听这话可来劲了:“嘿,你以为眼睛的手术这么好做啊?激光手术也不是每个人都能做的,要先检测了才知道能不能做,危险性很大的。专家也说了,对付近视,要以预防为主。”

激光手术,就是“激光角膜切割术”,是在角膜表面环切开圆形盖,揭开“盖子”,准分子激光将一定厚度的“基质”切掉。部分“基质”切掉后,角膜“盖子”复位,角膜再次和基质贴合后,改变了手术前的形状,使屈光度接近正常范围。但是角膜过于突出,或基质厚度不够者,不能做这个手术。

眼睛也会衰老

“我爷爷老花眼,是怎么回事呢?”小璐问。

眼睛沉思了一下,讲起来:“近视、远视、老花眼都属于眼视光疾病。看下面这些图。”

即使眼球已经充分成长,眼睛还是会发生各种变化。老年人如果晶状体变硬,近的东西难以对焦,就会看不清楚,这就是老花眼。

眼睛老的时候也容易生病,80岁左右的老人大都晶状体浑浊、不透明,也就是白内障。视网膜也会变化异常。视网膜中央部分黄色素丰富,称为“黄斑区”,如果黄斑区的视网膜部分萎缩或血管生长异常,就是“老年性黄斑变性”,这种眼病患者近年来正在增加。

另外,一般情况下,一定时间内,产生的房水和排出的房水的量是相等的。如果房水的排出不通畅,或产生的量增加,都可能造成房水蓄积,使眼压升高,造成青光眼,这是一种不可逆的致盲眼疾。

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