La main à la pâte
وثيقة علمية : علم البصريات
لمزيد من المعلومات
العين
01/07/1999
تاريخ النشر : 
 
 

تعتبر العين عضوا استثنائيا إلى حد ما، حيث تستطيع العين أن تتأقلم في الحال تبعا لمواقف مختلفة. فبإمكنها النظر إلى جسم واقع على بعد 25سم ثم إلى جسم يقع على بعد لانهائي في الحال. وتتحمل العين تغيرات كبيرة في شدة الضوء ويمكنها التعرف على تشكيلة كبيرة من الألوان. وهي حساسة ليس فقط لأطوال الأمواج ما بين 390 و 780 (أطوال ألوان الطيف المرئية) ولكن أيضا لمنطقة محددة من الأشعة فوق البنفسجية (حتى 310) وتحت الحمراء (حتى 1050).

وصف العين 
للعين هيئة شبه كروية (24مم طول و22مم ارتفاع) يحدها غشاء جامد ذو ألياف، ولونه أبيض، ويطلق عليه صلبة (بياض العين) التي تصبح شفافة بمقدمة العين وهذه هي القرنية.

 

يقوم الضوء بعبور القرنية عند وصوله للعين، ثم عبور سائل يطلق عليه الرطوبة المائية مغمور به عضلة دائرية: قزحية التي تثقبها حدقة العين (البؤبؤ). وتلعب قزحية دور السجاف فتضبط فتحة الحدقة من أجل التحكم في كمية الضوء الداخل إلى العين (ويتراوح قطر حدقة العين من 2مم في الإضاءة الشديدة إلى 8 مم في الظلام). و يقع خلف قزحية عدسة العين التي تلعب دور العدسة المجمعة ثنائية التحدب، ولها بناء مورق كبناء البصلة وتحتوي على 22000 طبقة رفيعة، وعند تقلص عدسة العين تتغير المسافة البؤرية للعدسة من 15.6مم إلى 24.3مم ويوجد خلف عدسة العين سائل آخر، وهو الرطوبة الزجاجية؛ ويحتوى قاع العين على ثلاثة أغشية: بالخارج الصلبة (بياض العين)، وقبلها المشيمة التي تقوم بمنع مرور الضوء إلى الخارج (فتقوم بدور طبقة سوداء)، وأخيرا الشبكية التي تتكون عليها الصورة الناتجة عن العدسة. وتتكون الشبكية من خلايا مستقبلة للضوء: الامتداد المخروطي والعصية التي يلعب كل منهما دورا مختلفا. فالعصية حساسة لقليل من الضوء، ولا تستطيع التمييز بين الألوان (تقوم تلك الخلايا بدور فيلم حساس بالأبيض والأسود) أما الامتداد المخروطي فيحتاج لكثير من الضوء للتفاعل ولكنه يستطيع التمييز بين الألوان (تحتوى كل خلية على واحدة من ثلاث صبغات مختلفة أحداهن حساسة للأحمرو الأخرى للأخضر والثالثة للأزرق). ويتم نقل المعلومات المخزنة بتلك الخلايا إلى العقل عن طريق العصب البصري. ولنلاحظ ان جزءا من الشبكية المتصلة بالعصب البصري لا يحتوي على أية خلية حساسة للضوء مما يعني وجود منطقة بالعين يطلق عليها النقطة العمياء. ويوجد كذلك بالشبكية البقعة الصفراء أو النقرة التي لا تحتوي على أى عصية ولكن تحتوي على كميات كبيرة من الامتداد المخروطي فهي منطقة مهمة للرؤية بالألوان.

التكيف – الرؤية الطبيعية
للتبسيط يمكن تشبيه العين بجهاز بصري يحتوي على:
- عدسة مقعرة ذات بعد بؤري متغير: العدسة
- مسطح حساس تتكون عليه الصورة: الشبكية وهي سطح موازى للعدسة
- السجاف: حدقة العين

عندما تكون العدسة مرتخية في حالة العين الطبيعية، تتكون صور الأجسام الموجودة على بعد لانهائي على الشبكية، ويقال هنا أن العين لا تتكيف. وفي المقابل عند نظر العين إلى جسم قريب فإن العدسة تتقلص، مما يغير من البعد البؤري لها فيسمح للصور بالتكون على الشبكية. ويقال هنا أن العين تتكيف. وبما أن مكان الشبكية ثابت فالحصول على صورة واضحة على الشبكية يستلزم التكيف (أي تقليص العدسة بهدف تقليل البعد البؤرى لها).

ولنلاحظ أن الصورة التي نحصل عليها على الشبكية تكون مقلوبة (فهي صورة جسم مادي ناتجة عن عدسة مجمعة): ويرجع الفضل للعقل الذي يقوم بتعديل وضع الصورة في عدم رؤية الأشياء في وضع مقلوب.
وتعطي التجربة التالية فكرة عن الأنشطة العقلية التي لم يتم بعد التعرف عليهل بشكل جيد، فقد أعطى بعض الباحثين نظارات تقلب الصور لعدد من الأشخاص وفي البداية كان هؤلاء الأشخاص يرون الأشياء في وضع مقلوب، ولكن بعد أسبوع بدأوا في رؤية الأشياء في وضعها الصحيح، وعند سحب النظارات منهم بدأوا في رؤية الأجسام في وضعها المقلوب مجددا لمدة أسبوع آخر، فقد استغرق العقل ثمانية أيام لتصحيح الأوضاع.

ويمكن تعريف الآتي لكل عين :
Penctum remotum: وهي أبعد نقطة تستطيع العين رؤيتها بوضوح دون تكيف
Penctum proximum: وهي أقرب النقطة يمكن رؤيتها بوضوح عند أقصى درجات التكيف.
المسافة الصغرى للرؤية الواضحة: هي المسافة بين العين وأقرب نقطة يمكن رؤيتها بوضوح عند أقصى درجات التكيف.

تستطيع العين الطبيعية أن ترى جسما واقعا على بعد لانهائي دون أن تتكيف، مما يعني وقوع الpunctum remotum في البعد اللانهائي؛ ويتوقف ال punctum proximum على السن، وفي حال العين الطبيعية يقع على بعد 10 سم لدى الأطفال، وعلى بعد 15سم لدى الشباب، ويقع ما بين 28 و 40 سم لدى الأشخاص في منتصف العمر، ويمكن أن يبلغ 100 سم عند بلوغ 60 عاما تقريبا. وبسبب هذه الاختلافات فقد تعودنا على تعريف العين النموذجية وتسمى العين الطبيعية التي يقع punctum proximum الخاص بها على بعد 25سم (وهي المسافة التي يستطيع الشاب أن يقرأ على بعدها لمدة طويلة دون أن يتعب).

ولنلاحظ أخيرا أنه حتى إذا كانت الشبكية تلعب دور الشاشة، فإننا نرى الأجسام مجسمة، ويرجع هذا إلى الرؤية بعينين. ففي الحقيقة تنظر كل عين في اتجاه مختلف عن العين الأخرى (اغمضوا العين اليمنى وانظروا إلى قلم ممسوك بآخر الذراع والآن اغمضوا العين اليسرى وانظروا إلى القلم ستجدون مكانه أميل إلى اليسار) مما يعني أن صورة الجسم الناتجة عن كل عين لا تقع بنفس المكان على الشبكية، فالعين اليمنى ترى الجزء الأيمن من الجسم أفضل من العين اليسرى، والعكس صحيح. وهذه الظاهرة هي أصل الرؤية المجسمة، ولنلاحظ أن الشخص الأعور ( الذي يرى بعين واحدة) لا يستطيع الرؤية المجسمة.


موجز الوحدة
آخر تعديل : 01/12/2004