Око - природний оптичний апарат. Наші очі пов'язані з мозком, а також з нервовою системою організму. Якщо порівняти пристрій очі з пристроєм сучасних оптичних апаратів, таких, як фотоапарат, кінознімальна телевізійна камери, то можна помітити деяку схожість між ними. Око являє собою тіло кулястої, злегка сплюсненої форми (очне яблуко), діаметром 23-25 мм. Око оточений міцною твердою оболонкою білого кольору - склерою, яка захищає очей від механічних пошкоджень. Її називають в простонаречіі білком очі.
Обидва очних яблука розташовані поблизу мозку, в очних западинах черепа, мають однаковий пристрій і пов'язані з мозком нервовими волокнами дуже складним чином. Око складається з двох частин - оптичної та зорової. Ознайомимося з оптичною частиною очі. Особливу увагу звертають на себе зіниці - круглі отвори в райдужній оболонці. Крізь зіниці світло входить всередину очних яблук. Райдужна оболонка - складна судинна тканина, поєднана зі склерою. Райдужна оболонка визначає колір очей у людей: сірі, блакитні, карі - з різними відтінками. У райдужній оболонці є м'язові волокна, які пов'язані з нашою нервовою системою і незалежно від нашої волі зменшують зіницю при яскравому світлі до 2 мм і збільшують зіницю в зменшеній яскравості до 8 мм. Так що зіниці очей - це живі діафрагми.
Рогівка прозора, абсолютно гладка і тверда оболонка товщиною близько 1 мм має форму майже сферичної чашки діаметром 12 мм. Вона є продовження склери. За райдужною оболонкою знаходиться прозоре пружне тіло - кришталик. Він оточений м'язами, приєднаними до нього і до склери. Кришталик являє собою маленьку двояко опуклу лінзу діаметром 8-10 мм. Її передня поверхня, звернена до зіниці, менш опукла, ніж задня.
Між рогівкою і райдужною оболонкою є водяниста рідина, а позаду кришталика очне яблуко заповнене прозорим драглисті речовиною - склоподібним тілом. Названі чотири середовища - рогівка, водяниста рідина, кришталик і склоподібне тіло - заломлюють світло (причому кришталик в більшій мірі, ніж інші середовища), - це оптична система ока, вона грає роль складного об'єктива. «Об'єктив» очі і об'єктив фотоапарата володіють загальним оптичною властивістю - дають дійсне, зменшені і перевернуте зображення предметів. Але зображення предметів в фотоапараті виходить на фотопластинці, тоді як в оці зображення утворюється на складній нервової тканини - сітківці ока. Саме з виникнення зображення предмета, його деталей на сітківці ока і починається зорове сприйняття.
Розмір зображення предмета на сітківці залежить тільки від кута зору, тому, бажаючи побачити деталі предмета, наближають предмет до очей. Кут зору збільшується, і деталі предмета стають помітними. Подальше наближення предмета до ока з наміром чітко побачити ще більш дрібні деталі марно і шкідливо, тому що кришталик вже не в змозі акомодувати зображення деталей на сітківку.
Однак ця трудність долається за допомогою оптичних приладів: очок, лупи, мікроскопа, бінокля, телескопа. Ці прилади тільки спільно з оптичним пристроєм наших очей збільшують кут зору, і на сітківці ока виходить збільшене зображення мізерно малих або невидимих озброєним оком об'єктів. За допомогою одних оптичних приладів ми можемо побачити, наприклад, бактерії, мікроби, найдрібніші частинки речовини. Ці прилади (лупа, мікроскоп) як би «збільшують» розглядаються предмети. За допомогою інших вдається чітко спостерігати віддалені від нас наземні предмети, розглядати їх деталі: бачити подробиці рельєфу на поверхні Місяця, величезна кількість зірок, туманностей у Всесвіті. Такі прилади (телескопи, біноклі, зорові труби) як би «наближають» до нас розглядаються предмети.
Найпростішим оптичним приладом є лупа - короткофокусна збирає лінза з фокусною відстанню від 1 до 10 см. В оптичній техніці прийнято при роботі з лупою розташовувати її поблизу очі, а предмет поміщати майже в фокусі лупи. В цьому випадку розходяться світлові пучки від безлічі точок добре освітленого предмета входять в лупу, перетворюються нею в пучки паралельних променів, і тоді дрібні деталі предмета розглядають оком крізь лупу без напруги, т. Е. Без акомодації. Крім того, при цих умовах лінза дає, як ми знаємо, уявне, пряме, збільшене зображення.
Пучки, які виходять із кожної точки предмета, переломлюються спочатку в лупі. Потім оптична система ока збирає ці пучки в безлічі окремих точок на жовтому плямі сітківки. На ньому утворюється виразне яскраве перевернуте дійсне зображення предмета. Це світлове зображення охоплює на жовтому плямі колосальне число світлочутливих клітин і збуджує їх. В результаті світлового збудження виникає зорова діяльність мозку, і в нашій свідомості створюється образ, ми чітко бачимо розглянутий предмет.