视觉的形成
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视觉的形成原理:视觉过程先从光源发光开始。
光的模式通过场景中的物体反射进入作为视觉感受器官的左右眼睛并同时作用在视网膜上引起视感觉。
视网膜是含有光感受器和神经组织网络的薄膜。
光刺激在视网膜上经神经处理产生的神经冲动沿视神经纤维传出眼睛,通过视觉通道传到大脑皮层进行处理并最终引起视知觉,或者说在大脑中对光刺激产生响应-----形成关于场景的表象。
大脑皮层的处理要完成一系列工作,从图像存储直到根据图像作出响应和决策。
如果说视感觉主要是从分子的观点来理解对光反应的基本性质(如亮度、颜色),视知觉则主要论述从客观世界接受视觉刺激后如何反应及反应所采用的方式。
两者结合构成完整的视觉。
人的眼睛是人类视觉系统的重要组成部分,是实现光学过程的物理基础。
眼睛是很复杂的器官,但从成像的角度可将眼睛和摄像机进行简单比较。
眼睛本身是一个平均直径约为20mm 的球体。
球体前端有一个晶状体,对应于摄像机的镜头,而晶状体前的瞳孔对应于摄像机的光圈。
球体内壁有一层视网膜,它是含有光感受器和神经组织网络的薄膜,对应于摄像机的感光面。
当眼睛聚焦在前方物体上时,从外部射人眼睛内的光就在视网膜上成像。
晶状体的屈光能力可以由在晶状体周围的睫状体纤维内的压力控制而改变,当屈光能力从最小变到最大时,晶状体聚焦中心和视网膜问的距离可以从约17mm变到约14mm。
当眼睛聚焦在一个3m 以外的物体上时晶状体具有最小的屈光能力,而当眼睛聚焦在一个很近的物体上时晶状体具有最强的屈光能力。
据此可计算物体在视网膜上的成像尺寸。
视网膜表面分布着一个个光接收细胞(光感光单元),它们可接收光的能量并形成视觉图案。
光接收细胞有两类:锥细胞和柱细胞。
每个眼内约有6000000~7000000个锥细胞。
它们对颜色很敏感。
锥细胞又可分为3种,它们对入射的辐射有不同的频谱响应曲线。
人类能借助这些细胞区分细节主要是因为每个细胞各自连到它自己的神经末梢。
锥细胞视觉称为适亮视觉。
视觉的形成教学反思生物教学反思
新课标教学模式倡导学生自学与练习结合,在讨论与运用中巩固知识点、强化理解,以好带差,以达到“堂堂清”的目的。
《感觉器官----视觉的形成》这节课知识点多,内容与生活联系紧密,所以我想试试学生自学能否达到预期目的。
在《感觉器官----视觉的形成》这节课的教学中,我先指导学生讨论“照相机的构造原理”,结合课本眼球构造的彩图,找出二者相似之处,分组交流并补充、纠正。
在此基础上让学生以考查的形式,自主完成有关眼球结构功能的习题。
此时,班级80%的学生能快速达到要求。
在后两分钟学生交替检查时,学生相互批改纠正,慢的学生也在参与中得到知识巩固。
接下来的“视觉如何形成”是教学难点,我这次不再用先讲再练的模式,直接给学生5分钟时间看书讨论,然后出示设计好的习题以竞赛的形式抢答。
学生反应非常踊跃,把由浅到深的填空题解决得很精彩。
最后,小节本节课内容时,我让差一些的学生把知识点连贯起来加以复述、总结,让能力强的学生分析实际应用,学生对本节课内容就很清楚了。
通过《感觉器官----视觉的形成》这节课的尝试,我自己觉得上课不那么累了,学生也觉得难学的、繁杂知识变得简单了,所以课后练习更得心应手。
初中生物视觉的形成教案教学目标:1. 了解人类视觉系统的构成和工作原理。
2. 理解光线是如何被眼睛接收、处理和转换成视觉信息的。
3. 掌握近视、远视等视力问题的原因和预防方法。
教学重点:1. 人类视觉系统的构成和工作原理。
2. 光线在眼睛中的传递和处理过程。
教学难点:1. 理解复杂的视觉系统的构成和工作原理。
2. 掌握视力问题的原因和预防方法。
教学准备:1. 课件:包含人类视觉系统的构成和工作原理的图片和动画。
2. 实验器材:眼睛模型、光线模型等。
3. 实验材料:眼睛近视、远视等视力问题的预防方法的宣传册。
教学过程:一、导入(5分钟)介绍视觉是人类感知外界世界的重要方式,引出本节课要学习的内容:视觉的形成和视力问题。
二、理论学习(20分钟)1. 人类视觉系统的构成和工作原理:通过课件和图片,讲解眼睛的构造和视网膜、视神经等部分的作用。
2. 光线在眼睛中的传递和处理过程:通过实验器材和模型,展示光线在眼睛中的传递和转化过程。
三、实验操作(15分钟)1. 利用眼睛模型和光线模型,让学生亲自操作,观察光线在眼睛中的传递过程。
2. 展示近视、远视等视力问题并介绍预防方法。
四、讨论与总结(10分钟)与学生讨论眼睛的保护和预防视力问题的重要性,总结本节课学到的知识。
五、作业布置(5分钟)布置作业:要求学生写一篇关于视力问题的文章,介绍视力问题的原因和预防方法。
六、课堂检测(5分钟)对学生的学习情况进行检测,了解学生对本节课知识的掌握情况。
教学反思:本节课结合理论学习和实验操作,帮助学生更好地理解人类视觉系统的构成和工作原理,并懂得保护眼睛和预防视力问题的重要性。
同时,通过讨论与总结,提高学生的思维能力和表达能力。
人的视觉形成的过程是怎么样的通过视觉,人和动物感知外界物体的大小、明暗、颜色、动静,获得对机体生存具有重要意义的各种信息,相信很多人都想知道视觉的成因,以下是由店铺整理关于人的视觉是如何形成的内容,希望大家喜欢!人的视觉形成的过程光线→角膜→瞳孔→晶状体(折射光线)→玻璃体(支撑、固定眼球)→视网膜(形成物像)→视神经(传导视觉信息)→大脑视觉中枢(形成视觉)进化在进化过程中光感受器的形成,对于动物精确定向具有重要意义。
最简单的感光器官是单细胞原生动物眼虫的眼点,使眼虫可以定向地作趋光运动。
涡鞭毛虫眼点的结构更为完善,借助这种眼点对光的感受可以捕食。
多细胞动物的感光器官逐渐复杂多样。
如水母的视网膜只是一种由色素构成的板状结构,这种结构可给动物提供光线强弱和方向的信息。
随着动物的进化,出现了杯状或是囊状光感受器并具有晶状体,可使光线聚焦。
环节动物、软体动物以及节肢动物常有纽扣状的眼或是凸出的视网膜。
这类光感受器由许多叫做个眼的结构排列在体表隆起之上构成,仍位于小囊之内。
小眼中的光感受细胞为色素所包围,光线只能由一个方向进入小眼,故而能感受光的方向。
这种视觉器宫在进化过程中,在不同种类的动物表现为特定的型式,如昆虫的复眼。
脊椎动物的视觉系统通常包括视网膜,相关的神经通路和神经中枢,以及为实现其功能所必须的各种附属系统。
这些附属系统主要包括:眼外肌,可使眼球在各方向上运动;眼的屈光系统(角膜、晶体等),保证外界物体在视网膜上形成清晰的图像。
分类光感受器按其形状可分为两大类,即视杆细胞和视锥细胞。
夜间活动的动物(如鼠)视网膜的光感受器以视杆细胞为主,而昼间活动的动物(如鸡、松鼠等)则以视锥细胞为主。
但大多数脊椎动物(包括人)则两者兼而有之。
视杆细胞在光线较暗时活动,有较高的光敏度,但不能作精细的空间分辨,且不参与色觉。
在较明亮的环境中以视锥细胞为主,它能提供色觉以及精细视觉。
这是视觉二元理论的核心。
在人的视网膜中,视锥细胞约有600~800万个,视杆细胞总数达1亿以上。
常见视觉错觉成因分析摘要:俗话说:眼见为实,耳听为虚。
这句话告诉我们:耳朵听到的不一定是事实真相,而只有通过眼睛亲自观察到的才可能是真实的。
然而,从物理学上来讲,眼睛看到的也未必是真实的,因为可能有各种错觉产生。
本文就各种错觉产生的原因进行了浅析。
关键词:物理现象视觉错觉原因一、视觉的形成及其影响因素1.视觉的形成视觉的形成和可见光密不可分。
我们看到的所有物体都始终在辐射(吸收)电磁波,可见光就是可以引起视觉效应的电磁波,从本质上来看,光就是电磁波。
可见光指波长范围很小的一段电磁波。
光没有精确的范围:一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长范围是400到700纳米之间,但还有一些人能够感知到波长大约在380到780纳米之间的电磁波。
视觉的形成机制是:物体发出(或者不发光物体反射)的可见光进入人眼后,经眼睛的成像系统将物体的像成在视网膜上,视网膜的像引发感光细胞产生感应,这个感应信号经视觉神经传输给大脑,我们就看到了物体,如图2所示。
若物体发出(反射)的不是可见光,而是可见光之外的电磁波,这些电磁波也能将物体的像成在视网膜上,但由于视网膜上的感光细胞对这些电磁波不产生感应,我们看不到物体;或者物体发出(反射)的虽然是可见光,但是没有进入眼睛,当然也不能引起视觉效应。
2.视觉效果的影响因素如果可见光进入眼中,就会引起视觉效应。
视觉的最终效果不仅与进入人眼的可见光本身性质有关,还与人眼的一些视觉特性有关。
事实表明,人眼有以下几个重要的视觉特性:一是人眼具有视觉惰性;二是人眼有一定的黑白图像分辨力、色彩分辨力;三是在介质的作用下,光的传播路径往往会发生改变,人眼并不能查觉这种改变,误以为光源就在入眼光线的反向延长线上。
总之,光的性质和人眼的视觉特性都会影响视觉效果。
二、常见视觉错觉成因分析1.视觉惰性引发错觉(1)错觉:手电筒的光斑。
当静止的手电筒照在屏幕上时,我们发现在屏幕呈现的是一个圆形亮斑,当手电筒往复快速运动时,在任一时刻,屏幕上呈现出来的也只有一个圆形的光斑,可是我们看到的却不是一个亮斑,而是由一串亮斑构成的亮线。
视觉的形成看到外部世界的过程其实就是视觉形成的过程,外界物体反射的光线通过角膜和房水,从瞳孔进入眼球,再通过晶状体和玻璃体的折射,在视网膜上形成清晰的物体图像。
物体图像刺激视网膜上的感光细胞,这些感光细胞产生的神经冲动沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢,形成视觉。
对这个问题的解释包括了现代自然科学的三大支柱--物理,化学,生物三个学科的知识。
视觉的形成,肯定要从眼睛说起。
人眼的大部分功能相当于一个高质量的35mm照相机(只从镜头来看,人眼不够高端,不是变焦的),对比于普通光学相机,可能更像数码相机吧。
它通过不同的组织结构,能够自动调节亮度的差异,可以自动对焦于感兴趣的物体,还可以通过眼动追踪移动物体,还带有通过眼泪和眨眼清洁眼球表面的功能等等。
光线的聚焦主要由角膜来完成。
角膜背后是折射率为1.33的水,水之后是一个具有非常有趣结构的晶状体。
晶状体具有洋葱那样一层一层的结构,所不同的是它完全透明的,中间部分的折射率是1.40,外面部分的折射率是1.38。
角膜的形状不是球形的。
一个球形的透镜具有一定数量的像差。
角膜的边缘部分要比球面“扁平一下”,正是由于这种方式,使得角膜的球面像差要比我们放一个球面透镜的像差要小一些。
当我们注视较近或较远的物体时,晶状体通过张紧或放松来改变焦距来适应不同的距离。
调节光线总量的是虹膜。
虹膜就是我们俗称的“黑眼球”,当然欧洲人是蓝眼球或者其他颜色的,虹膜的颜色就是我们常说的眼睛都颜色。
当光量增加或减少时,虹膜就分别向里或向外移动,相当于照相机调节光圈大小。
说到虹膜,再多说一句,每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、结构、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构,据称,没有任何两个虹膜是一样的。
所以现在虹膜识别技术,也是身体生物识别技术中的重要的一种。
现在,我们只要有中学物理的光学知识,就知道外界的光线可以通过角膜和晶状体在视网膜上产生投影了。
什么?视网膜上的影响是倒影?那为什么我们看到的世界是正的呢?先别着急,这是一个比较简单的问题,还有比它复杂的多的问题呢?比如:视网膜上有图像了,我们又是如何就“看见了”呢?这就要从光感受器,神经,大脑说起了。