0226

12.2.3. Energetyka procesu widzenia

Dla wywołania wrażenia wzrokowego do oka musi dotrzeć określona porcja energii świetlnej, nie mniejsza od bezwzględnego progu czułości. Nietrudno wyobrazić sobie doświadczenie mające dać odpowiedź na pytanie, jak wielka jest ta porcja. W tym celu eksponuje się zaadaptowane do ciemności oko na krótkie błyski światła o długości fali odpowiadającej maksimum widmowej czułości oka przy adaptacji ciemnej (ryc. 12.19). Zwiększając stopniowo energię kolejnych błysków można ustalając pierwszy zauważony

Ryc. 12.17. Próg czułości oka jest funkcją czasu, który upłynął od jego oświetlenia.

zmierzyć jego energię. Na podstawie takich pomiarów ustalono, że dla przeciętnego oka bezwzględny próg czułości wynosi około 4 • 10~¹⁷ J. Odpowiada to, przy /    510 nm, oko

ło 100 kwantom. I tu nasuwa się ciekawe pytanie: absorpcja ilu kwantów powoduje pobudzenie pojedynczego receptora (pręcika)? Można przyjmując te 100 kwantów za 100% przeprowadzić następującą spekulację myślową. Wskutek odbicia od powierzchni optycznych oraz absorpcji w ośrodkach przeziernych oka. do siatkówki dochodzi tylko około 40% kwantów. Z tych 40 kwantów absorbowanych jest około 20%, czyli energia około 8 kwantów stanowi bezwzględny próg czułości siatkówki. Ponieważ nie padają one na jeden pręcik, a na ich grupę, więc można się spodziewać, że jeden kwant powoduje pobudzenie jednego pręcika. Przy tak małej liczbie kwantów pobudzających siatkówkę może być obserwowany wpływ wahań statystycznych. Właśnie za pomocą ruchunku statystycznego Pirenne, porównując prognozę teoretyczną z doświadczeniem, potwierdził powyższą hipotezę, że bezwzględny próg czułości siatkówki ma wartość bardzo małą, równą energii 1-8 kwantów*.

Oko ma szerokie możliwości przystosowania do zmiennych warunków, dzięki istnieniu różnych mechanizmów adaptacyjnych, np. adaptacja do natężenia oświetlenia, do barwy światła i inne. W południe, w słońcu ilość energii odbitej od czarnych liter druku jest na pewno nie mniejsza, niż odbita od białego papieru wieczorem. Jednak pierwsze

(" Energia 1 [^biochemiczna ]

w ciemności

[.Rodopsyn a]-*—[foton , h V ]

[ Białko + retymna [ aldehyd witaminy Aj

Ryc. 12.18. Uproszczony cykł rodopsyny.

* E. Ackerman - Zarys biofizyki. PWN, 1968.

233