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8/14/2019 Occhio1 Anatomia Ottica Geometric A
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Pu locchio essere paragonato ad una macchinafotografica?
la pupilla lobiettivo, regola la quantit entrante di luce,il cristallino mette a fuoco le immagini,
che si formano capovolte sulla retina, sede dei recettori, come su una pellicolafotografica.
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Snecodo uno sdtiuo dleluntisveri diCadmbrige, non irmptoa cmoe snoostrcite le plaroe, ttute le ltetere
psosnoo esesre al psoto sbgaliato, ipmortatne sloo che la pirma e lutlima
sinao al psoto gisuto, il retso non cotna.Il ceverllo comuqnue smpere in gardodi dercifare ttuto quseto coas prech
non lgege ongi ltetrea ma legge la parolanel suo insieme..visto?Snedcoo voi, csoa si fumnao a
Cabmrigde?
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La realt oggettiva e le cattiveletture che il cervello ne d:le Illusioni ottiche
oggetti di uguale grandezza appaiono diversi:il cervello rivile ia alcuni articolari dellimma ine
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Illusione di Hering
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La costanza della percezione dei colori
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Regole generali della
percezione visiva
La mente opera complessi processi di elaborazionedellimmagine, che iniziano gi a livello retinico.La regola generale del sistema visivo che esso
risponde adifferenze di intensit o di lunghezzadonda, ossia contrasto luminoso o cromatico,piuttosto che a valori assoluti dellintensit o del
colore della luce, cosicch alcuni contenutiinformativi, come la percezione del contrasto e del
colore, sono privilegiati rispetto ad altri.
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Cosa studieremo?
Come fatto locchio
Natura della luce
Formazione di immagine nitida sullaretina
Trasduzione recettorialepsicofisica
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Eye vision
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Dove mettiamo gli occhi?
I predatori hanno occhi frontali (per visione binoculare)
Le prede hanno occhi laterali (per massimizare il campo visivo)
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Il campo visivo
Visioneaccurata
Limitericonoscimento
testi
Limite della visioneocchio sinistro
Limite della visioneocchio destro
Limite destro visionebinoculare
Limite sinistro visionebinoculare
94
94
62
62
30
30
15
55
Limite di riconoscimentodei colori
Limite di riconoscimentodei simboli
Angolo di vista normale
11
15
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Occhio: sezionesagittale
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Il raggio luminoso deve prima attraversare le struttureperirecettoriali perch limmagine si formi a fuoco sulla retina
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I fotorecettori sonorecettori di terzo tipo
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La Retina una strutturanervosa laminata, costituita da10 strati.lepitelio pigmentoso subito al di
sotto della coroide: la presenzadella melanina, trasforma la cavitdel globo oculare si in una cameraoscura, impedendo la diffrazionedei raggi luminosi.Segmenti interni
ed esterni dei fotorecettori stratoavascolare, per cui i fotorecettorisono irrorati dal sangue dellacoroide.
Strato plessiforme interno edesterno, dove si formano leconnessioni sinaptichetra ifotorecettori e le cellule bipolari,orizzontali ed amacrine (stratoesterno) e tra queste e le cellule
gangliari (strato interno)
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La retina e gli
strati
Sorgente
luminosa
Cellule amacrine
Cellule bipolari
Cellule orizzontali
Fibre delnervo ottico
Coni
Cellule pigmentate
Bastoncelli
CoroideEpitelio pigmentoso
Fotorecettori
Strato plessiformeesterno
Strato gangliare
Strato plessiforme
interno
Strato bipolare
LUCE
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Disco ottico omacchia cieca e
nervo ottico da doveparte il potenziale
dazione
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Vie ottiche
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Vie ottiche
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Perch la luce uno modo buono per trasmettere
linformazione ?
veloce ~300,000 km/sec (cfr suono 300m/sec)
Viaggia in linee rette (conserva rapportispaziali)
C ne tanta (almeno di giorno)
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Onde trasversali
Onde longitudinali
Direzione di vibrazione perpendicolare
a quella di propagazione
Direzione di vibrazione parallela
a quella di propagazione
corda acqua
propagazione
vibrazione
propagazione
vibrazione
suono
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fT
v =
( )kxsins)x(s 0
+
x
2sins)x(s 0
2k=
)x(s
O
x
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fT
v =
( )kxsins)x(s 0 + x2sins)x(s 0
2k=
( ) +tsins)t(s 0 + tT2sins)t(s 0( ) ++= tkxstxs sin),(
0
++=
++=
Ttxsins't
Txsins)t,x(s 222 00
Che cos la luce? E energia radiante di natura
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( ) )(, 0 tkxsenEtxE ( ) )(, 0 tkxsenBtxB
cBE=
2=kT
2=
T1= =
Tc
==2
hEene
ONDE ELETTROMAGNETICHEChe cos la luce? E energia radiante di naturaelettromagnetica. Londa, costituita da un campo elettrico eun campo magnetico oscillano in fase in due piani ortogonalitra loro..
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LO SPETTRO ELETTROMAGNETICO
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Onde luminose
Unonda luminosa, costituita da ununica frequenza, detta monocromatica ed descritta da una funzionesinusoidale, la cui frequenza ( ) in rapporto con la
sua lunghezza donda ( ) e con il periodo (T).Nel vuoto, la velocit (c) massima (300.000 Kms-1) e
pu essere descritta dallequazione:
c =
The various forms of spectroscopy classified according to the
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The various forms of spectroscopy classified according to thefrequency of the radiation and the type of involved transitions:absorption or emission of energy
NMR (1-900MHz) is associatedwith transitions between energylevels relatively closely spaced:correspond to differentmagnetic states of atomicnuclei
X-ray region isaccompanied by
changes of the innerelectrons of atoms ormolecule (ionizingradiation-tomography )
The visible and
ultraviolet regions areassociated withtransitions of thevalence electrons
the microwave and infrared
regions are characteristic ofmolecular rotational andvibrational energy changes
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spectral regions of electromagnetic radiation
visiblelight
Violett
o
rosso
Energy increase
Aumento della lunghezza donda
IR radiowave
microwaveX rays UV
The fundamental relationship linkingthe quantum and wave-like nature of radiation is
E = hv
Electromagnetic radiationcan also be regarded as
consisting of discretepackets, orquanta, ofenergy that travel with thespeed of light.
http://www1.istockphoto.com/file_thumbview_approve/3653018/2/istockphoto_3653018_blue_human_eye.jpg8/14/2019 Occhio1 Anatomia Ottica Geometric A
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Until the discovery of X-rays by Roentgen in 1895 our ability to viewthe spatial organization of matter depended on the use of visiblelight with our eyes being used as primary detectors.Unaided the human eye is a remarkable instrument capable ofresolving separations of 0.1mm on an object placed at the near pointof vision and with bifocal vision obtaining a depth resolution of
around 0.3mm.However, because of the strong absorption and reflection of lightby most solid materials
OUR VISION IS RESTRICTED TO INSPECTING THEAPPEARANCE OF SURFACES
Eye & vision
http://www1.istockphoto.com/file_thumbview_approve/3653018/2/istockphoto_3653018_blue_human_eye.jpg8/14/2019 Occhio1 Anatomia Ottica Geometric A
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X-ray vision
A key element in the growth of tomographic techniques has been theavailability of high speed digital computers.
These machines have permitted not only the rapid computation of the imagefrom primary data but have also made possible a wide variety of subsequentdisplay and processing operations.
X-ray vision gave us the capacity, for the first timeto see inside intact biological mineral and syntheticmaterials and observe structural features.
The early X-ray photographs gave a planarrepresentation of absorption arising fromelements right across the object.
In 1973 the x-ray-based computerized tomography (CT)was introduced by HounsfieldG.N. Hounsfield Br. J.Radiol. 46:1016-1022 (1973).The first X-ray CT scanner was developed with
reconstructive tomography being used to produce atwo-dimensional absorption image from a thin axiallayer.
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La costante di Planck
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Einstein e i fotoni
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Einstein e la cellulafotoelettrica
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Interazione luce-materia
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Teoria quantistica o natura corpuscolare della luce
Principi dell ottica geometrica
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Principi dell ottica geometrica
La frequenza di unonda luminosa legata al periodo T = 1 / T
La velocit della luce, massima nel vuoto, diminuisce quando ilraggio luminoso passa da un mezzo pi rarefatto ad uno pidenso (es: aria / acqua).Poich, per il principio di conservazione dellenergia del fotone(E = h ), la frequenza non pu diminuire, devenecessariamente diminuire .
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Le leggi dellottica geometrica: Riflessione
Secondo la legge della riflessione, se un raggio luminosoincontra una superficie piana, il raggio incidente, il raggioriflesso e la normale al piano di incidenza sono complanari.Langolo di incidenza (i) uguale allangolo di riflessione (i)
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+
-
v
c
n
n
rsen
isen
1
2 = Gli indici di rifrazione sonodei rapporti di velocit equindi dei numeri
Lindice di rifrazione assoluto di unmezzo il rapporto della velocitdella luce nel mezzo, rispetto allavelocit nel vuoto, al quale siattribuisce indice di rifrazione n = 1.
La rifrazione dipende anche da : un raggio luminoso di lunghezza dondaminore subisce rifrazione maggiore.
La rifrazione avviene quando unraggio attraversa due mezzi condiverse propriet fisiche. quandoun raggio di luce, provenientedallaria incontra una superficiepiana di separazione con lacquamodifica la sua direzione, ossiaviene rifratto
Lindice di
rifrazione dellaria
rispetto allacqua
= 1,33
In pratica.
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In pratica.
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Le leggi dellottica geometrica sonovalide anche per locchio?
Le leggi dellottica geometrica non cambianoquando due mezzi sono limitati da unasuperficie curva, come la cornea, anzich piana.La sola differenza consiste nel fatto che ladirezione normale, costante nel caso dellasuperficie piana, varia da punto a punto per unasuperficie curva.
Punti coniugati e
http://www1.istockphoto.com/file_thumbview_approve/3653018/2/istockphoto_3653018_blue_human_eye.jpghttp://images.google.it/imgres?imgurl=http://www.vivacemente.it/im_filas/mago.jpg&imgrefurl=http://www.vivacemente.it/filastrocche/mago.html&usg=__bAoOuKKz7rkwKjhhM9E3A9PoIIE=&h=479&w=450&sz=68&hl=it&start=4&tbnid=PZQdmPVIGDjMfM:&tbnh=129&tbnw=121&prev=/images%3Fq%3Dmago%26gbv%3D2%26hl%3Dit%26sa%3DG8/14/2019 Occhio1 Anatomia Ottica Geometric A
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Punti coniugati edistanza focale
Fuoco anteriore e fuoco posteriore: punto di convergenzadei raggi paralleli ossia che provengono dallinfinito cheviene posto oltre 6m
Qui ci mettiamola retina!!!
Formazione dellimmagine in un sistema ottico semplice Il
http://images.google.it/imgres?imgurl=http://www.vivacemente.it/im_filas/mago.jpg&imgrefurl=http://www.vivacemente.it/filastrocche/mago.html&usg=__bAoOuKKz7rkwKjhhM9E3A9PoIIE=&h=479&w=450&sz=68&hl=it&start=4&tbnid=PZQdmPVIGDjMfM:&tbnh=129&tbnw=121&prev=/images%3Fq%3Dmago%26gbv%3D2%26hl%3Dit%26sa%3DG8/14/2019 Occhio1 Anatomia Ottica Geometric A
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Formazione dellimmagine in un sistema ottico semplice. Ildiottro
f1 / p + f2 /q =1p: distanza oggetto;q: distanza immagine;f1 ed f2: distanza focale anteriore e posteriore del diottro.Il loro rapporto pari al rapporto degli indici di rifrazione dei
due mezzi: f1 / f2 = n1 / n2 .
formula dei punti coniugati:
le immagini che si formano sono
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le immagini che si formano sonocapovolte
se il punto oggetto indica la posizione della punta di unafreccia, il punto immagine indica la posizione della punta di
una freccia rovesciata
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Limmagine retinica invertita
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compito del cervello raddrizzarla
Li i lt d ll ti
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Limmagine raccolta dalla retina
doppia capovolta bidmensionale