Als je rondkijkt in de ruimte waarin we zijn, kun je bekende objecten vinden. Zelfs felle kleuren op verschillende objecten lijken iets gemeenschappelijks te zijn. In feite is ons oog niet in staat om een beeld te vormen van de omringende realiteit, en is visie een veel subtieler en complexer proces. Ten eerste raken de kleinste lichtdeeltjes (fotonen), die door objecten worden gereflecteerd, het netvlies.
En dan sturen ongeveer 126 miljoen lichtgevoelige cellen deze informatie naar de hersenen voor verwerking. Hun informatie wordt onmiddellijk ontsleuteld, afhankelijk van de brekingsrichting en de energie van de fotonen. En alleen dan komt het allemaal neer op een enkele foto met een verscheidenheid aan vormen en tinten.
Visuele drempel van menselijk zicht
Visie heeft natuurlijk zijn grenzen. Onze ogen kunnen bijvoorbeeld geen radiogolven of kleine bacteriën zien. Dit is alleen mogelijk met speciale apparaten. Hoe kunnen we de grens bepalen waarboven het natuurlijke zicht machteloos wordt? Moderne wetenschappelijke vorderingen in de biologie en natuurkunde zullen deze vraag helpen beantwoorden. Wetenschappers geloven dat elk zichtbaar object een bepaalde visuele drempel heeft. Onder bepaalde omstandigheden nemen onze ogen geen vertrouwde voorwerpen waar.
Promotie video:
Gebaseerd op het vermogen om kleuren te onderscheiden
Het eenvoudigste voorbeeld voor het detecteren van de limiet van het menselijk zicht is het vermogen om kleuren te onderscheiden. We onderscheiden vergelijkbare kleuren en schakeringen in het gamma, bijvoorbeeld violet en paars, door gebruik te maken van de golflengte van fotonen die op het netvlies vallen. De lichtgevoelige cellen in het oog zijn onderverdeeld in twee soorten: de zogenaamde staafjes en kegeltjes.
Als het eerste type verantwoordelijk is voor de perceptie van kleur overdag, stelt het tweede ons in staat om 's nachts of bij weinig licht lichtgrijze tinten te onderscheiden. Beide soorten cellen bevatten receptoren. Ze absorberen energie en sturen signalen naar de hersenen. Welnu, dan wordt er een beeld gevormd en kunnen we violet gemakkelijk van magenta onderscheiden.
Duidelijke gradatie van oogcellen
Maar dat is niet alles. Kegels zijn op hun beurt ook onderverdeeld in typen, en er zijn er drie. Een bepaald aantal receptoren (opsins) wordt aan elk van de soorten "toegewezen". Ze hebben een verschillende gevoeligheid voor fotonen en kunnen een specifiek bereik van lichtgolven detecteren. De S-type kegels zijn dus gevoelig voor het violetblauwe gamma van het kleurenspectrum, dat als kortegolf wordt beschouwd. Het M-type is verantwoordelijk voor het geelgroene kleurenpalet (middengolflengte), terwijl het L-type onderscheid kan maken tussen gele en rode kleuren (lange golflengten). Beide golven en hun combinaties stellen ons in staat om het volledige regenboogspectrum te onderscheiden, dat tot honderd tinten omvat.
Smal golflengtebereik
Er zijn veel fotonen in de natuur, maar oogcellen zijn in staat golflengten vast te leggen in een verwaarloosbaar bereik (380 tot 720 nanometer). Dit bereik wordt beschouwd als het spectrum van natuurlijk zicht. Alle indicatoren buiten deze drempel kunnen niet door het menselijk oog worden geregistreerd. Dus onder deze drempel bevinden zich bijvoorbeeld het radiospectrum en infraroodstraling, en boven de ultraviolette en röntgenspectra, evenals gammastraling.
Het vermogen om onderscheid te maken tussen ultraviolette golven
Soms kunnen mensen verder gaan dan het "toegestane" en de reflectie opvangen van fotonen van ultraviolette straling. Dit wordt mogelijk door de afwezigheid van de ooglens bij pathologieën of na een operatie. Als bij een gezond oog de lens fungeert als een blokker van het ultraviolette bereik (probeer naar de zon te kijken en het lukt niet), dan krijgen mensen met het aangegeven visuele defect het vermogen om het waarnemingsbereik van lichtgolven uit te breiden tot 300 nanometer. Het is merkwaardig dat ultraviolette straling in dit geval wordt omgezet in een blauw-wit spectrum.
Kan het oog infraroodfotonen oppikken?
In een van de laatste onderzoeken is bewezen dat we op de een of andere manier infraroodstraling kunnen opvangen. Het is alleen nodig om een bepaalde voorwaarde te observeren: zodat twee infraroodfotonen tegelijkertijd dezelfde cel van het netvlies raken. Wetenschappers hebben ontdekt dat in dit geval de energie van de fotonen wordt opgeteld en binnen het zichtbare bereik valt. Zo wordt straling van 1000 nanometer bijvoorbeeld omgezet in 500 nanometer, en een persoon ziet de infraroodgolf als een koele, koele groene kleur.
