Experimentatorii au descoperit că retina oculară poate răspunde la fotoni singuri, chiar dacă subiectul nu vede acești fotoni.
Pot vedea un foton?
Ochiul uman are o foarte bună sensibilitate, dar suntem capabili să vedem un foton? Răspunsul este da. Celulele sensibile ale retinei pot reacționa la fotoni singuri. Cu toate acestea, filtrul neuronale trimite creierului un semnal care ne putem da seama numai atunci când aproximativ 5-9 fotoni primit în termen de 100ms. Limitarea sensibilității nu este un defect al vederii, ci o adaptare necesară. Dacă am vedea fiecare foton, atunci în întuneric, ar fi prea mult zgomot vizual.
Unii cred că un foton poate fi încă văzut și poate conduce la faptul că se pot vedea emițătoare slabe, de exemplu, din substanțe radioactive. Aceasta nu este dovada - astfel de rachete sunt produse de un număr mare de fotoni. Astronomii cred că senzitivitatea vederii poate fi determinată de cele mai slabe vedete vizibile cu ochiul liber. Acest lucru este, de asemenea, incorect. Vizibilitatea stelelor este limitată de lumina de fundal a cerului și nu de sensibilitatea vederii. Pentru a măsura sensibilitatea vederii, aveți nevoie de un experiment mai precis.
Retina ochiului uman are două tipuri de receptori - conuri și tije. Conurile sunt responsabile pentru vizionarea culorii, dar sunt mult mai puțin sensibile la lumina slabă decât tijele. În lumina puternică, conurile sunt active și pupilele sunt înguste. Acest mod de vizibilitate se numește viziune fotopică sau conică. Când intrăm într-o cameră întunecată, mai întâi ochii se adaptează dilatând elevul pentru a obține mai multă lumină. În următoarele 30 de minute, o adaptare chimică, care crește sensibilitatea la lumină bastoane la o valoare de aproximativ 10.000 de ori mai mare decât cea a conurilor. După aceea, vedem mult mai bine în întuneric, dar discernem foarte greu culorile. Această viziune este numită scotopic sau tije.
Bile de substanță activă - pigment absorbit de lumină rhodopsină. Foton unic poate fi absorbită de o moleculă de rodopsina, care modifică forma și chimic declanșează un semnal transmis în nervul optic. Vitamina A-aldehidă este, de asemenea, un pigment absorbit de lumină. Unul dintre simptomele de deficit de vitamina A este orbirea de noapte din cauza agravarii vederii scotopice.
Puteți măsura sensibilitatea ochilor dvs. cu o sursă de lumină foarte slabă într-o cameră întunecată. Un astfel de experiment a fost inițial realizat cu succes de Hecht, Schler și Piren (S. Hecht, S. Schlaer, M.H. Pirenne) în 1942. Ei au descoperit că, cu viziunea scotopică, tijele pot răspunde la fotoni singuri.
În acest experiment, subiecții s-au obișnuit cu întunericul timp de 30 de minute. O sursă de lumină slabă a fost plasată la 20 de grade în stânga punctului de fixare al vederii. Cu acest aranjament, lumina intră în zona retinei, unde densitatea tijelor este maximă. Sursa de lumină a fost un disc de 10 minute unghiulare. El a emis flash-uri slabe de lumină verde (510 nm) cu o durată de 1 milisecundă. Subiecții au răspuns "da" sau "nu" la întrebarea "au observat blițul". Intensitatea luminii a fost redusă gradual până când subiecții au început să răspundă, încercând să "ghicească" răspunsul.
Sa dovedit că pentru a obține 60% din răspunsurile corecte este necesar ca aproximativ 90 de fotoni să cadă în ochi. Dintre toți fotonii care intră în ochi, doar 10% ajung la nivelul retinei. Prin urmare, pentru percepția luminii sunt necesare aproximativ 9 fotoni. Imaginea sursei de lumină de pe retină a acoperit aproximativ 350 de bastoane. Astfel, experimentatorii au stabilit statistic că bastonul este capabil să reacționeze la fotoni unici, chiar dacă subiectul nu vede aceste fotoni, deoarece acestea cad pe retină prea rar.
În 1979, Baylor, Lamb și Yau (D.A.Baylor, T. Lamb, K.W.Yau) au conectat broastele retinei la electrozi. Prin urmare, într-un experiment direct sa demonstrat că tijele răspund la fotoni singuri.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: