І тарау. Физика және астрономия –табиғаты туралы ғылымдар

1/d + 1/f = 1/F,
мұндағы 1/F = D – линзаның оптикалық күші (линзаның екінші сипаттамасы).
Жоғарыдағы формуланы қалың линза үшін де қолданады. Мұндай жағдайда қашықтықтар линзаның бетіне дейін емес, оның бас жазықтығына дейін өлшенеді.

Көз – табиғи оптикалық жүйе болып табылады. Сондықтан да халықтар арасында әлмисақтан «мың естігеннен, бір көрген артық» деген сөз тараған. Көз көру ағзасының жүйке жүйесімен және бастағы мимен тығыз байланысқан. Адамның көз алмасы – сәл қабысыңқы шарға ұқсаған дене; оның диаметрі 23–25 мм шамасында. Көз алмасы сырт жағынан үш негізгі қабықпен қоршалған. Көз алмасының ең сыртқы бірінші негізгі қабығын склера (көздің ағы) құрайды (сурет 7.29, сарғылт түс). Ол көздің ішкі құрылымын қорғап, әр мүшесінің қасаңдығын қамтамасыз етеді. Склераның алдыңғы жағы сәулелерді өткізетін жылтыр, жұқа, мөлдір затпен көмкерілген; оны мөлдір қабық деп атайды. Сыртқы бірінші қабықтың басқа бөліктері мөлдір емес ақшылтым болып келеді; сондықтан склераны белокті қабат деп те атайды.
Көз алмасының бұл екінші негізгі қабығы тамырлы қабық деп аталады (сурет 7.29 – қоңыр түс). Оның мөлдір қабықпен жанасатын алдыңғы жағы адамдардың көздерінің түстерін (қоңыр, көк, жасыл т.с.с.) көрсететін түсті қабықшамен ұштасады. Түсті қабықшаның жиегі «цилиарлық дене» деп аталатын бұлшық етпен көмкерілген (сурет 7.29). Түсті қабықшаның ортасында жарық өтетін саңылау – қарашық бар. Бұлшық ет (цилиарлық дене) сақинаны созып немесе жиырып, қарашықтан өтетін жарық ағынын реттеп отырады да, диафрагма қызметін атқарады. Түсті қабықшаның артында дөңес линзаның қызметін атқаратын көзбұршағы орналасқан. Мөлдір қабық пен көзбұршағының арасы сұйқылтым ылғалды ортаны құрайды; оған жас ағызатын каналдар жалғанған. Көзбұршағының артындағы көз алмасының ішкі сферасы толығымен шыны тектес денеден тұрады. Мөлдір қабық – сұйқылтым орта – көзбұршағы – шыны тектес дене көздің табиғи оптикалық жүйесі болып табылады. Көз жүйенің оптикалық центрі көзбұршағынан 5 мм-ге жуық арақашықтықта орналасқан. Жүйенің оптикалық центрі мен қарашық арқылы бас оптикалық өс өтеді. Көз жүйесі оптикалық күші D = 58,5 дптр (фокус қашықтығы F = 17,2 мм) болатын линзаға ұқсас жұмыс жасайды.
Тамырлы қабықтың ішкі жағы торлы қабық деп аталатын көздің үшінші негізгі қабығымен көмкерілген (сурет 7.29 – сары түсті жартылай сфера). Ол көз алмасының ішкі сфера бетінің алдыңғы бөлігінен басқа беттерін жауып тұрады. Торлы қабық бастағы мимен жалғасатын сансыз мол көру жүйкесі талшықтарының тарамдалып байланған таяқшалары мен түйіншектерінен тұрады да, көз оптикасының шыны тектес денесімен қабысады. Көздегі жүйке талшықтарының таяқшаларының саны шамамен 125 млн, ал ашық түйіншектердің саны 6,5 млн. Түйіншектер негізінен түстерді ажыратады. Торлы қабық бетінде таяқшалар мен түйіншектердің орналасулары біркелкі емес. Мысалы, оның бетінде жүйке таяқшалары да, түйіншектері де жоқ соқыр дақ деп аталатын орын бар. Оптикалық өс бойында торлы қабықтың центрінде нәрселерді анық әрі өткір көрсететін орталық шұқыршақ орналасқан. Шұқыршақта жарық сәулелерінің түстерін ажырата алатын түйіншектер көбірек топтастырылған; ал басқа бөліктерінде негізінен таяқшалар жайғасқан. Сөйтіп, торлы қабық көздің оптикалық жүйесіне жарық сәулелері арқылы түсетін жеткізу қызметін атқарады. Торлы қабықтың түпкі бетінде пайда болатын төңкерілген кескінді (сурет 7.28) ми түзетіп, бізге табиғи қалпында жеткізеді.
Көзбұршағының оптикалық күшін өзгерту қасиеті аккомодация деп аталады. Аккомодация арқасында ғана көз алыстағы нәрсені де, жақындағы нәрсені де жақсы көре алады. Цилиарлық бұлшық ет босаңсығанда көздің көретін нүктесі алыстағы нүкте деп, ал ең күшті жиырылғанда көретін нүкте жақындағы нүкте деп аталады. Қалыпты көз үшін алыстағы нүкте көзден шексіз алыста, ал жақындағы нүкте 15–20 см шамасында орналасады. Қалыпты көз деп жиырылған күйінде торламада жатқан нүктеге параллель сәулелерді жинай алатын көзді айтады.
Оптикалық аспаптар деп жарықтың шағылу, сыну т.б. заңдары негізінде жарық сәулелерін түрлендіріп, нәрселердің кескіндерін үлкейтіп немесе кішірейтіп көрсететін құрылғыларды айтады.
Лупа – нәрсені үлкейтіп көрсетуге арналған қос дөңес линза. Әдетте лупалардың фокус қашықтығы 1–10 см аралығында жатады. Фокус қашықтығы 10 см лупаның үлкейтуі 3,5 еседей болады.
Камера-обскура (лат. «camera obscūra» – «қараңғы бөлме») – нәрсенің оптикалық кескінін алуға мүмкіндік беретін қарапайым құрал.
Фотоаппарат, кинокамера, бейнекамера – қозғалмайтын немесе қозғалыстағы бейнелерді фотоматериалдарға, магниттік таспаларға түсіретін немесе «цифрды есте сақтау» үшін жазып алатын оптикалық аспаптар. Олардың барлығы да объективтен және жарық өтпейтін камерадан тұрады.
Эпидиаскоптық аппараттар – өтетін сәулелерді пайдаланып, мөлдір заттарға салынған кескіндерді де, шағылған сәулелерді пайдаланып мөлдір емес заттарға салынған кескіндерді де үлкен экранға проекциялайтын әмбебап құрылғы.
Лазер сәулелерін пайдаланатын проекторлар да шығарыла бастады. Лазерлік проекторлар нәрселердің көлемдік кескіндерін де көрсетіп бере алады.
Оптикалық микроскоп – өте кіші көзге көрінбейтін нысандарды (мысалы, бактериялар мен жасушаларды) жақын қашықтықтан үлкейтіп көрсететін аспап.