14.Светотехнические характеристики. Аккомодация, конвергенция и адаптация.

ВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.

С точки зрения физики свет представляет собой один из видов электромагнитного излучения, испускаемого светящимися телами, а также возникающего в результате ряда химических реакций. Это электромагнитное излучение имеет волновую природу, т. е. распространяется в пространстве в виде периодических колебаний (волн), совершаемых им с определенной амплитудой и частотой. Если представить такую волну в виде графика, то получится синусоида. Расстояние между двумя соседними вершинами этой синусоиды называется длиной волны, измеряется в нанометрах (нм) и представляет собой расстояние, на которое распространяется свет за период одного колебания.

Основные световые единицы измерения: световой поток, сила света, освещенность.

Световой поток — количество излучаемой энергии, протекающей через единицу площади за единицу времени. Световой поток характеризует мощность источника света. Единица измерения светового потока — люмен (лм).

Обычно мощность излучения измеряют в ваттах. 1 ватт активной электрической мощности эквивалентен механической мощности в 1 ватт и определяется как мощность постоянного электрического тока в 1 ампер при напряжении 1 вольт.

Но в связи с тем, что световой поток оценивает глаз человека, то этот поток зависит от кривой чувствительности глаза на разных длинах волн видимого света.

Видимая область света — это электромагнитное излучение с длиной волны от 380 до 781 нм. Чувствительность глаза разная для света разного цвета (для разных длин волн), но она максимальна к электромагнитному излучению с длиной волны 555 нм (желто-зеленый свет) и минимальна к его краям, то есть в области синих и красных излучений. Очевидно, что излучение одной и той же мощности воспринимается глазом как более интенсивное, если в его спектре больше зеленого света. Разумеется, чувствительность глаз каждого конкретного человека индивидуальна, но в светотехнике пользуются параметрами среднестатистического зрительного аппарата человека.

Таким образом, световой поток — это часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет.

Иногда незнакомые с теорией света люди задают вопрос: Какую длину волны имеет белый свет?. Такая постановка вопроса в принципе неправильна. Белым светом мы называем смесь цветных излучений, результат воздействия на глаз набора различных длин волн. Именно этим объясняется тот не всегда очевидный факт, что в природе не существует идеально белого (не имеющего оттенка) излучения. Любой реальный белый свет имеет оттенок, определяющийся соотношением входящих в него красных, синих и зеленых излучений.

Аккомода́ция (от лат. accommodatio — приспособление, приноровление) — приспособление органа либо организма в целом к изменению внешних условий.

Чаще всего термин применяется при описании изменений преломляющей силы оптической системы глаза для ясного восприятия объектов, расположенных на разном расстоянии.

Объем аккомодации описывает пределы возможности изменения преломляющей силы оптической системы глаза для восприятия объектов, расположенных на разном расстоянии.Обеспечивается изменением формы хрусталика[источник не указан 311 дней] под действием мышц,в результате чего изменяется расстояние от хрусталика до сетчатки. Изменением кривизны хрусталика под действием цилиарной мышцы обеспечивается точная подстройка в пределах 5 диоптрий. При четком зрении на каждом конкретном расстоянии объем аккомодации делится на две части: израсходованную и оставшуюся в запасе (резерв).

Причины конвергентной эволюции

Конвергенция (от лат. convergere — сближаться, сходиться) (в биологии) — схождение признаков в процессе эволюции неблизкородственных групп организмов, приобретение ими сходного строения в результате существования в сходных условиях и одинаково направленного естественного отбора. В результате конвергенции органы, выполняющие у разных организмов одну и ту же функцию, приобретают сходное строение. Конвергентное сходство никогда не бывает глубоким[1]. (Ср. дивергенция)

Следствием конвергентной эволюции является конвергентное сходство. То есть сходство организмов, основанное не на их родстве, а на близком наборе признаков, сформировавшемся независимо в разных группах.

Основной причиной конвергентной эволюции считается сходство экологических ниш рассматриваемых организмов. В частности, наиболее классическим случаем конвергентной эволюции является формирование сходных форм тела у хищных акул, ихтиозавров (данные — по ископаемым остаткам) и дельфинов. Экологическая ниша крупного подвижного водного хищника — одинакова для всех трёх групп и выдвигает сходные требования к форме тела животного. Следует отметить, что многие основные характеристики классов, к которым относятся три перечисленные группы, сохраняются у рассматриваемых групп. Тем не менее, у ихтиозавров и дельфинов пояс задних конечностей редуцирован.

У плавающих ископаемых пресмыкающихся ихтиозавров и у млекопитающих дельфинов форма тела и передних конечностей в процессе эволюции приобрела конвергентное сходство с формой тела и плавниками рыб.

Формирование жёсткого тяжёлого скелета с защитной функцией в различных группах сидячих животных. Такие скелеты характерны для губок (Porifera), кораллов

Развитие небольшого числа пальцев в конечности лошади и страуса

Биологическая адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) — приспособление организма ко внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация может обеспечивать выживаемость в условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная адаптация), пределами проявления материнского эффекта и модификаций, эпигенетическим разнообразием, внутривидовой изменчивостью, мутационными возможностями, коадаптационными характеристиками внутренних органов и другими видовыми особенностями.

Приспособленность живых существ к естественным условиям внешней среды была осознана людьми ещё в античные времена. Вплоть до середины XIX века это объяснялось изначальной целесообразностью природы. В теории эволюции Чарльза Дарвина было предложено научное объяснение адаптационного процесса на основе естественного отбора.

Адаптации видов в рамках одного биоценоза зачастую тесно связаны друг с другом[1] (одним из наиболее поразительных примеров межвидовой коадаптации является жёсткая привязка строения органов некоторых видов цветковых растений и насекомых друг к другу с целью опыления и питания). Если адаптационный процесс у какого-либо вида не находится в равновесном состоянии, то эволюционировать может весь биоценоз (иногда — с негативными последствиями) даже в стабильных условиях окружающей среды.