stringtranslate.com

кисть Хайдингера

Имитация внешнего вида кисти Хайдингера для вертикально поляризованного света. Размер и интенсивность преувеличены для ясности. Ориентация меняется в зависимости от поляризации источника света.

Кисть Хайдингера , более известная как кисти Хайдингера, представляет собой изображение, создаваемое глазом, энтоптическое явление , впервые описанное австрийским физиком Вильгельмом Карлом фон Хайдингером в 1844 году. Хайдингер увидел его, когда смотрел сквозь различные минералы, поляризующие свет. [1] [2]

Многие люди способны воспринимать поляризацию света. [3] Кисти Хайдингера можно рассматривать как желтоватую горизонтальную полосу или форму галстука-бабочки (с «размытыми» концами, отсюда и название «кисть»), видимую в центре поля зрения на фоне голубого неба, если смотреть в сторону от объекта. солнце или на любом ярком фоне. Обычно он занимает примерно 3–5 градусов зрения, что примерно в два или три раза шире большого пальца, удерживаемого на расстоянии вытянутой руки. Направление поляризации света перпендикулярно желтой полосе (т.е. вертикально, если полоса горизонтальна). Между желтыми щетками могут быть видны более слабые голубоватые или пурпурные участки (см. рисунок). Кисть Хайдингера также можно увидеть, посмотрев на белую область на многих плоских ЖК-экранах компьютеров (из-за эффекта поляризации дисплея), и в этом случае она часто бывает диагональной.

Физиологические причины

Кисть Хайдингера обычно связывают с дихроизмом пигмента ксантофилла , обнаруженного в желтом пятне . Как описано законами Френеля , поведение и распределение косых лучей в цилиндрической геометрии фовеальных синих конусов вызывают внешний дихроизм. Размер кисти соответствует размеру макулы.

Считается, что дихроизм макулы возникает из-за того, что некоторые молекулы ее пигмента расположены по кругу; (Небольшая доля молекул, расположенных по кругу, объясняет слабость этого явления.) Пигменты ксантофилла имеют тенденцию располагаться параллельно зрительным нервам, которые (поскольку ямка не плоская) почти ортогональны ямке в ее центральной части, но почти параллельны в его внешняя область. В результате две разные области ямки могут быть чувствительны к двум разным степеням поляризации. [4]

Увидев кисть Хайдингера

Имитация внешнего вида экрана компьютера через поляризатор, демонстрирующая типичный размер и интенсивность кисти Хайдингера.

Многим людям поначалу трудно увидеть кисть Хайдингера. Оно очень слабое, намного сильнее, чем обычно показано на иллюстрациях, и, как и другие стабилизированные изображения , имеет тенденцию появляться и исчезать.

Его легче всего увидеть, когда его можно заставить двигаться. Поскольку он всегда расположен на макуле , невозможно заставить его двигаться вбок, но его можно заставить вращаться, рассматривая белую поверхность через вращающийся поляризатор или медленно наклоняя голову в сторону.

Чтобы увидеть кисть Хайдингера, начните с использования поляризатора, например линзы от поляризационных солнцезащитных очков. Посмотрите на равномерно освещенную поверхность без текстуры через линзу и вращайте поляризатор.

Другой вариант — использовать поляризатор, встроенный в ЖК- экран компьютера . Посмотрите на белую область на экране и медленно наклоните голову (у ЭЛТ- монитора нет поляризатора, и он не подойдет для этой цели, если не используется отдельный поляризатор).

На синем фоне он проявляется более отчетливо. Попрактиковавшись, можно увидеть это в естественно поляризованном свете голубого неба. Миннарт рекомендовал сначала потренироваться с поляризатором, а затем попробовать без него. [5] Области неба с самой сильной поляризацией находятся на расстоянии 90 градусов от Солнца. Миннарт сказал, что после минуты пристального взгляда на небо «появится своего рода мраморный эффект. Вскоре за ним следует кисть Хайдингера». Он отметил, что не все наблюдатели видят это одинаково. Некоторые видят желтый узор сплошным, а синий — прерывистым, как на иллюстрациях на этой странице. Некоторые видят синий цвет как сплошной, а желтый как прерывистый, а некоторые видят, что он чередуется между этими двумя состояниями.

Использовать

Тот факт, что ощущение кисти Хайдингера соответствует зрительному полю макулы, означает , что его можно использовать для обучения людей смотреть на объекты макулой. У людей с определенными видами косоглазия может произойти адаптация, при которой они смотрят на объект внимания не ямкой (в центре макулы), а эксцентрической областью сетчатки . Эта адаптация известна как эксцентрическая фиксация . Чтобы помочь человеку научиться смотреть на объект фовеа, а не эксцентричной зоной сетчатки, можно использовать обучающее устройство. В одном таком устройстве используется вращающаяся поляризованная пластина, подсвеченная ярким белым светом. Нося синие очки (для улучшения изображения кисти Хайдингера) и окклюдер на другом глазу, пользователь надеется заметить кисть Хайдингера в том месте, где его макула коррелирует с полем зрения. Цель обучения состоит в том, чтобы пользователь научился смотреть на тестируемый объект таким образом, чтобы кисть Хайдингера перекрывала тестируемый объект (и зритель, таким образом, теперь смотрит на него своей ямкой). Причина такой тренировки в том, что здоровая фовеа по своей разрешающей способности гораздо выше, чем любая другая часть сетчатки. Другим диагностическим методом, использующим двулучепреломляющие свойства ткани сетчатки, является сканирование сетчатки с двойным лучепреломлением , которое можно использовать в случае тяжелой амблиопии или когда специалисту не хватает сотрудничества со стороны пациента.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хайдингер, Вильгельм (1844). «Über das Directe Erkennen des Polarisirten Lichts und der Lage der Polarisationsebene» [О прямом наблюдении поляризованного света и ориентации плоскости поляризации]. Аннален дер Физик . 139 (9): 29–39. Бибкод : 1844AnP...139...29H. дои : 10.1002/andp.18441390903.
  2. ^ О'Ши, РП; Темпл, ЮВ; Миссон, врач общей практики; Уэйд, Нью-Джерси; Бах, М. (2020). «Исторический контекст, научный контекст и перевод открытия Хайдингером (1844 г.) видимости поляризации света невооруженным глазом». arXiv : 2010.15252 [physical.hist-ph].
  3. ^ О'Ши, РП; Миссон, врач общей практики; Темпл, ЮВ (2021 г.). «Увидеть поляризацию света невооруженным глазом». Современная биология . 31 (4): Р178–Р179. дои : 10.1016/j.cub.2020.12.037 . PMID  33621501. S2CID  231991919.
  4. ^ Ле Флох, А; Ропарс Г; Енох Дж; Лакшминараян V (2010). «Чувство поляризации в человеческом зрении». Видение Рез . 50 (20): 2048–2054. дои : 10.1016/j.visres.2010.07.007 . ПМИД  20638403.Значок открытого доступа
  5. ^ Миннарт, MGJ (1940). Свет и цвет на пленэре (Е.М. Кремер-Священник, Пер.). Лондон: Г. Белл и сыновья.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки