遲福江
眼睛是人體最重要的感覺器官之一,90%的外界信息來自眼睛。人眼有很多奇特的功能可以用簡單的實驗來驗證。
1 主眼與副眼
1.1實驗
將左手輕松握拳,雙眼通過拳眼的小孔同時注視某一固定的小物體,左拳不動,用右手遮住一只眼,單眼判斷,哪一只能通過拳眼的小孔看到小物體即為主視眼。
1.2分析
左右眼在功能上有主次之分。主眼(又叫主視眼)是指一眼較另一眼在視覺輸入上占優(yōu)勢地位。主視眼所看到的東西會被大腦優(yōu)先接受。人的大腦習慣性利用主眼的成像來分析和定位物體,主眼由于運動多,獲得的補給也多,往往發(fā)育的比副眼好。實驗證明,大約65%的人是以右眼為主的“右視眼”,約32%的人是以左眼為主的“左視眼”,只有3%的人兩眼不分主次。
主視眼形成的原因目前尚不十分明確,初步認為主視眼的形成與屈光不正的程度、視覺發(fā)育過程中不同信息的調控、用眼習慣有關。
2 瞳孔縮小和放大
2.1實驗
用手電光照射眼睛,瞳孔會很快縮小,關閉手電后,瞳孔慢慢變大;從黑暗處到光線較亮的地方,很快就能看清物體,而從明亮處到黑暗的地方,要用長一些的時間才能看清物體(如開車進入黑暗的隧道和從黑暗的隧道出來)。
2.2分析
瞳孔反射是由于各種刺激引起瞳孔的直徑發(fā)生變化的反射,可分為縮瞳(瞳孔縮小的狀態(tài))和散瞳(瞳孔散大的狀態(tài))兩種情況。瞳孔的縮小和散大由虹膜控制。虹膜由兩種平滑肌纖維構成,縮瞳肌受動眼神經(jīng)中副交感纖維支配,散瞳肌受交感神經(jīng)支配。當進入眼的光強度增加時,瞳孔縮?。s1s內完成),當進入眼的光強度減少時,瞳孔散大(約5s內完成),以此調節(jié)到達視網(wǎng)膜的光量。
3 暗適應與明適應
3.1實驗
如果長時間在明亮環(huán)境中突然進入暗處時,最初看不見任何東西,經(jīng)過一定時間后,視覺敏感度才逐漸增高,能逐漸看見在暗處的物體(這種現(xiàn)象稱為暗適應)。相反,長時間在暗處而突然進入明亮處時,最初感到一片耀眼的光亮,不能看清物體,只有稍待片刻才能恢復視覺(這稱為明適應)。
3.2分析
原因是眼睛底部的視網(wǎng)膜上有兩種細胞,一種是圓錐體,一種是細長桿狀的。這兩種細胞都包含一種蛋白叫做視紫紅質,也就是一種由視黃醛和視蛋白結合而成的結合蛋白,是一種感光物質。圓錐體細胞負責白天看東西,細長桿狀的細胞則負責晚上看東西。有光線照射的時候,眼睛中的這種蛋白就會發(fā)生結構變異,引發(fā)神經(jīng)傳導,使得大腦成像,同時視紫紅質消失。視紫紅質的消失會導致對光不敏感,這時候從明亮的陽光下走進黑暗的房間會看不清東西。但是如果體內有足夠的維生素A,視網(wǎng)膜和肝臟酶就會促進視紫紅質再生,使得眼睛重新感光,也就能看清物體。視紫紅質能夠再生是因為視黃醛是由維生素A氧化形成的,是維生素A的醛化物,視黃醇又是組成視紫紅質的蛋白之一。所以當身體內缺乏維生素A的時候,就會導致視紫紅質再生得慢,或是無法再生,這時候就會得一種病,叫“夜盲癥”。
反過來,如果長期處在暗處,突然間暴露在明亮的光線下,就會刺激眼睛內視紫紅質大量分解,就會眼前一片黑,什么都看不見。因此解救那些被困在塌掉的礦洞里的工人的時候,都要給他們眼睛蒙上黑布后,再讓他們出來。
4 視網(wǎng)膜上的生理盲點
4.1實驗
(1)在一張白紙上,畫兩個點,點可以稍微大點,要是眼睛近視那就再大點。兩點距離7-11cm,把畫好的亮點平行放置于眼睛前一段距離。
(2)捂住自己的一只眼睛,如果捂住的是左眼,那么就用右眼看紙上左邊的點。
(3)前后稍微移動你的腦袋,眼睛要看著你看的這個點,當然,余光可以看見另外一個點,但是在某一個距離,會發(fā)現(xiàn)余光里的那個點消失了!
4.2分析
由于人眼的視神經(jīng)是在視網(wǎng)膜前面,它們匯集到一個點上穿過視網(wǎng)膜連進大腦,如果一個物體的像剛好落在這個點上就會看不到,稱為盲點。當用兩只眼睛看東西時,同一點的反射光線到達左右眼睛的視網(wǎng)膜上的位置不一樣,即使一條光線正好在盲點,另一條光線也不會在另一只眼睛的盲點,因此看見的都是完整的圖像。
5 復眼
5.1實驗
拿一根不細不粗的線,如耳機線。然后閉上一只眼睛,將耳機線湊到“眼前”,這時候,將會發(fā)現(xiàn),人眼是可以“透過”耳機線,看到“后面”的東西的,而且就算是它編成了“網(wǎng)狀”,也依然能夠透過它,看到背后的東西。然而“攝像頭”是不行的,會被“擋住”的。
5.2分析
其實這個原理和用“兩只眼睛”看東西時,可以“透”過手指,看到背后東西的原理是一樣的,就是一只眼睛看到的,補償了另一只眼睛沒有看到的。那么也就是說:人體的每一顆“眼睛”里的所有“視覺細胞”都是起了“單顆眼睛”的作用,從而互相“補償”視覺。
6 眼睛“圖像緩沖”功能
6.1實驗
把手指放在書上,遮住文字,但一旦快速來回移動手指,手指將變得“隱形”。
6.2分析
“眼睛”看東西時前一秒左右的“圖像”會留在眼睛里一段時間,而這些圖像,就剛好可以用來“補償”后來“看不到”的圖像了。
如果是攝像機,每一個“靜止的畫面”必然都是有東西“遮住”文字的。當然這時候通過“攝像機”看到的動畫中,手指也是“隱形”的。