СШ№5 Химия. Воднева Е. 10 класс. Изучение изменения цветовосприятия и четкости с возрастом

1.

Тема: «Изучение изменения
цветовосприятия и четкости с
возрастом»
Автор работы:
Воднева Екатерина
11 класс, МОУ «БСОШ№5»
Научный руководитель:
Миткевич Н.Л., учитель химии
МОУ «БСОШ№5»

2.

Гипотеза. Стекловидное тело человеческого глаза является коллоидной
системой. Следовательно, в нем могут протекать процессы, характерные другим
коллоидным системам и их можно исследовать,
используя основные оптические законы.
Актуальность работы связана с тем, что с
возрастом происходят деструктивные изменения
стекловидного тела человеческого глаза и возможность
цветовосприятия людей уменьшается.
Объект исследования – Коллоидные растворы казеина различной
концентрации, группы людей разного возраста.
Предмет исследования – коллоидные системы
различной концентрации.

3.

Цель исследования
Понять, как работает человеческое зрение, рассматривая его
в области коллоидной химии и биохимии, проследить
закономерность изменения цветовосприятия и чёткости с
возрастом.
Задачи исследования
исследовать механизм человеческого зрения;
определить недостатки, вызванные изменением структуры
глаза;
провести опыт Тиндаля и измерить оптическую плотность
коллоидных растворов с целью выяснения пропускной
способности человеческого глаза;
провести социальный опрос, позволяющего получить
сведения об общей статистике численности людей с
проблемой цветовосприятия коротких длин волн.

4.

Схема
Схема цветовосприятия

5.

Дефицит цветового зрения
• Дефекты красно-зеленого цветового зрения являются наиболее
распространенной формой дефицита. Страдающие этим заболеванием
люди с трудом различают некоторые оттенки красного, желтого и
зеленого цветов.
Это состояние поражает мужчин гораздо чаще, чем женщин. В популяциях с
североевропейскими корнями оно встречается примерно у 1 из 12 мужчин и 1 из
200 женщин.

6.

7.

Джон Дальтон
• Английский химик,
метеоролог и
естествоиспытатель,
описавший впервые в
1794 году явление
цветовой слепотыболезни, которой
страдал сам.

8.

СТЕКЛОВИДНОЕ ТЕЛО
Стекловидное тело — прозрачная
гелеобразная структура,
заполняющая полость глаза между
хрусталиком и глазным дном, и
поддерживающая форму глаза. Это
образование занимает 55%
внутреннего содержимого глаза.

9.

Мушки перед глазами — это тени, отбрасываемые на сетчатку
рубцами и разрывами внутри стекловидного тела

10.

11.

Эффект Фарадея -Тиндаля
Эффект Фарадея- Тиндаля,— можно наблюдать рассеяние света при
прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Обычно
наблюдается в виде светящегося конуса (конус Тиндаля), видимого на
тёмном фоне.
Свет фонарей в тумане
Солнечные лучи проходящие
сквозь туман.

12.

13.

В состав физраствора входит
сильный электролит хлорид натрия, то
возможна
коагуляция
(разрушение)
казеина за счет сжатия двойного
электрического
слоя
мицеллы
и
уменьшение ее размера. На основании
правила Шульце –Гарди.

14.

15.

16.

17.

Зависимость оптической плотности ВОДНОГО раствора казеина от концентрации
для заданной длины волны
Концентрация •10-3
%
Длина волны
нм
0,50199
1,25
1,76
2,5
3,012
3,76
4,27
5,019
6,27
7,528
400
440
490
540
0,14
0,105
0,09
0,075
0,28
0,22
0,195
0,16
0,3
0,21
0,2
0,15
0,315
0,24
0,22
0,175
0,38
0,29
0,27
0,22
0,5
0,38
0,355
0,29
0,51
0,39
0,365
0,3
0,595
0,44
0,42
0,34
0,74
0,55
0,53
0,42
0,85
0,62
0,6
0,5
Зависимость оптической плотности раствора казеина на
ФИЗИОЛОГИЧЕСКОМ РАСТВОРЕ от концентрации для заданной длины волны
Концентрация •103%
Длина волны
нм
0,50199
1,25
1,76
2,5
3,012
3,76
4,27
5,019
6,27
7,528
400
0,11
0,19
0,25
0,3
0,37
0,47
0,5
0,52
0,64
0,82
440
0,08
0,15
0,198
0,23
0,3
0,36
0,39
0,41
0,52
0,63
490
0,07
0,125
0,175
0,21
0,28
0,33
0,37
0,42
0,50
0,62
540
0,06
0,11
0,14
0,17
0,22
0,27
0,29
0,30
0,44
0,5

18.

Зависимость оптической плотности ВОДНОГО раствора казеина от концентрации
для заданной длины волны
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
400 нм.
0,4
0,3
440 нм.
0,2
490 нм.
0,1
540 нм.
0
0,50199 1,25
1,76
2,5
3,012
3,76
4,27
5,019
6,27
7,528
Концентрация казеина
Зависимость оптической плотности раствора казеина на
ФИЗИОЛОГИЧЕСКОМ РАСТВОРЕ от концентрации для заданной длины волны
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
400 нм.
0,4
440 нм.
0,3
490 нм.
0,2
540 нм.
0,1
0
0,50199
1,25
1,76
2,5
3,012
3,76
4,27
5,019
Концентрация казеина
6,27
7,528

19.

Зависимость коэффициента пропускания ВОДНОГО раствора казеина от концентрации
для заданной длины волны
Концентрация •10-3
%
Длина волны, нм
0,50199
1,25
1,76
2,5
3,012
3,76
4,27
5,019
6,27
7,528
400
0,724
0,525
0,501
0,484
0,417
0,316
0,309
0,254
0,182
0,141
440
0,785
0,603
0,617
0,575
0,513
0,417
0,407
0,363
0,282
0,240
490
0,813
0,638
0,631
0,603
0,537
0,442
0,432
0,380
0,295
0,251
540
0,841
0,692
0,708
0,668
0,603
0,513
0,501
0,457
0,380
0,316
Зависимость коэффициента пропускания раствора казеина
НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОМ РАСТВОРЕ от концентрации для заданной длины волны
Концентрация •10-3
%
Длина волны, нм
0,50199
1,25
1,76
2,5
3,012
3,76
4,27
5,019
6,27
7,528
400
0,776
0,646
0,562
0,501
0,427
0,339
0,316
0,302
0,229
0,151
440
0,832
0,708
0,634
0,589
0,501
0,437
0,407
0,389
0,302
0,234
490
0,851
0,750
0,668
0,617
0,525
0,468
0,427
0,380
0,316
0,240
540
0,871
0,776
0,724
0,676
0,603
0,537
0,513
0,501
0,363
0,316

20.

Зависимость коэффициента пропускания водного раствора казеина от концентрации для
заданной длины волны
0,900
0,800
0,700
0,600
0,500
400 нм.
0,400
440 нм.
0,300
490 нм.
0,200
540 нм.
0,100
0,000
0,50199
1,25
1,76
2,5
3,012
3,76
4,27
5,019
6,27
7,528
Концентрация казеина
Зависимость коэффициента пропускания раствора казеина на физиологическом
растворе от концентрации для заданной длины волны
1,000
0,900
0,800
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
0,000
400 нм.
440 нм.
490 нм.
540 нм.
0,50199
1,25
1,76
2,5
3,012
3,76
Концентрация казеина
4,27
5,019
6,27
7,528

21.

ПРИМЕРЫ ИЗОБРАЖЕНИЙ ДЛЯ
АНАЛИЗА

22.

23.

Студенты и преподаватели с интересом проходят
тестирование

24.

25.

26.

27.

28.

Проанализировав таблицы выше, можно сделать выводы.
Разделение по полам не случайно. В результате исследования оказалось, что мужчины и
женщины по разному воспринимают оттенки цветов.
Восприятие цвета также зависит от психофизиологического состояния человека.
Например, цветовосприятие может уменьшаться, если наблюдатель устал, или наоборот
увеличиваться в случае опасности.
В ходе тестирования было выяснено, что цветовосприятие у людей всех полов
незначительно ухудшается возрасте 25 лет. Заметные ухудшения восприятия цвета
начинаются с 40+ лет у обоих полов. Что подтверждает теоретические факты.
Удивил тот факт, что люди в возрасте до18 лет плохо различают оттенки. И мы можем
предположить, что это связано с тем, что это молодежь, которая много времени проводит,
глядя в монитор. Производители современных игр для улучшения зрелищности
используют яркие неоновые цвета ,что притупляет способности глаза воспринимать
полутона
Объем опрошенных людей возможно и расширить. Что сделало результаты исследования
более достоверными.
Отметим, что самые низкие результаты показали 4 и 9 вопросы, а затем 11 и 10 Это
практически подтверждает Эффект Тиндаля. А именно человеческий глаз, как коллоидная
система с возрастом начинает рассеивать цвета и оттенки коротких длин волн.

29.

Заключение
В ходе этой исследовательской работы удалость изучить структуры человеческого глаза
и пошагово разобраться в изменении цветовосприятия и чёткости.
Благодаря дополнительным источникам информации мы углубились в патологические
процессы и с точки зрения химии.
Опыт Тиндаля экспериментально подтвердил влияние примесей, размеры которых
сопоставимы с длиной волны, на способность жидкости рассеивать световые волны и
изменение спектрального состава монохроматического света, прошедшего через
раствор. Этот опыт имитирует работу стекловидного тела.
По итогам социального опроса было выявлено, что человеческим глазом хуже всего
воспринимаются цвета коротких и средних длин части спектра. Это подтверждает все
вышеприведённые сведения.
Есть предположение, что на цветовосприятие помимо возраста и пола также влияет
образ жизни. В этой исследовательской работе мы не рассматривали влияние данного
фактора, но в будущем планируем провести более подробное тестирование с учётом
вредных привычек, нездорового питания и сидячего образа жизни

30.

В качестве доброго совета
Рациональное питание помогает укрепить
здоровье глаз.
Для этого необходимо:
есть
больше
продуктов,
богатых
антиоксидантами: это орехи и ягоды,
фрукты и овощи, зелёный чай, горький
шоколад и некоторые специи.
использовать в пищу продукты, богатые
омега-3 (жирная рыба, орехи, авокадо);
рекомендуем
сахара;
Даже несложная гимнастика для
глаз помогает поддерживать молодость
и здоровье тканей
ограничить
употребление
важно пить достаточное количество
жидкости, предпочтительно чистой воды.
соблюдать технику безопасности при
работе за компьютером — делать
регулярные перерывы, удобно разместить
монитор, обеспечить хорошее освещение.