চোখ দেখে কীভাবে: কর্নিয়া থেকে রেটিনা পর্যন্ত ধাপে ধাপে

সিমুলেশনটি কীভাবে ব্যবহার করবে

1. চালু করে বস্তুর দূরত্বের স্লাইডার নাড়ো। বস্তু কাছে এলে সিলিয়ারি পেশি লাল হয়ে মোটা হয়, সাসপেনসরি লিগামেন্ট ঢিলে হয়, লেন্স ফুলে ওঠে আর ক্ষমতা P বাড়ে। প্রতিবিম্ব তবু রেটিনার ওপরেই থাকে।
2. আলোর তীব্রতার স্লাইডার নাড়ো। আলো বাড়লে আইরিস তারারন্ধ্রকে ছোট করে আনে, কমলে বড় করে। ঘরে লাইট জ্বালালে-নেভালে তোমার চোখেও ঠিক এটাই ঘটে।
3. চোখের ধরন থেকে নিকট দৃষ্টি বা দূর দৃষ্টি বেছে নাও। প্রতিবিম্ব রেটিনার সামনে বা পেছনে পড়ে ঝাপসা হবে। এবার “সংশোধক লেন্স পরাও” চাপো: অবতল বা উত্তল লেন্স প্রতিবিম্বকে রেটিনায় ফিরিয়ে আনে।
4. চিত্রের যেকোনো অংশে ক্লিক করো, অথবা “অংশ বেছে নাও” তালিকা থেকে নির্বাচন করো। অংশটি উজ্জ্বল হবে আর নিচে তার কাজ লেখা আসবে। ছোট পর্দায় নামের বদলে সংখ্যা দেখাবে, সংখ্যার তালিকা চিত্রের নিচে।
5. ডান পাশের পরিমাপে লেন্সের ক্ষমতা, ফোকাস দূরত্ব, নিকট বিন্দু ও দূর বিন্দু দেখো। দূরত্ব ১০ cm-এ নামালে স্বাভাবিক চোখও ঝাপসা দেখবে: ওটা নিকট বিন্দুর ভেতরে।

আগে একটা পরীক্ষা: বিন্দুটাকে উধাও করে দাও

একটা সাদা কাগজে ছোট একটা যোগ চিহ্ন (+) আঁকো, আর তার ডান দিকে ৮ cm দূরে একটা মোটা বিন্দু। কাগজটা হাত লম্বা করে ধরো, বাঁ চোখ বন্ধ করে ডান চোখে শুধু যোগ চিহ্নটার দিকে তাকিয়ে থাকো। এবার বিন্দুর দিকে না তাকিয়ে কাগজটা আস্তে আস্তে মুখের কাছে আনো। প্রায় ৩০ cm দূরে এসে বিন্দুটা হঠাৎ উধাও হয়ে যাবে। আরও কাছে আনলে আবার ফিরে আসবে।

হিসাবটা সোজা। অন্ধবিন্দু পীতবিন্দু থেকে প্রায় ১৫° পাশে থাকে, তাই বিন্দুটা যে দূরত্বে ওই কোণে পড়ে সেটা ৮ ÷ tan ১৫° ≈ ৩০ cm। তুমি এইমাত্র নিজের চোখের একটি বিশেষ জায়গা খুঁজে পেলে, যেখানে আলোর কোনো সংবেদী কোষই নেই।

রোজ এটা টের পাও না, কারণ দুই চোখের অন্ধবিন্দু আলাদা জায়গায় পড়ে, আর মস্তিষ্ক আশপাশের ছবি দিয়ে ফাঁকটা ভরে দেয়। এই পাতায় চোখের ভেতরটা খুলে দেখব। আরও একটা অদ্ভুত কথা সামনে আসবে: রেটিনায় যে ছবিটা পড়ে সেটা পুরো উল্টো, তবু তুমি দুনিয়াটাকে সোজাই দেখো।

চোখ আসলে একটি জীবন্ত ক্যামেরা

ক্যামেরার সঙ্গে চোখের তুলনা করলে অংশগুলো মনে রাখা সহজ হয়। দুটোই একটা অন্ধকার বাক্সে আলো ঢুকিয়ে একটা পর্দায় ছবি ফেলে। তফাত হলো, চোখ নিজেই নিজের আলোর পরিমাণ, ফোকাস আর পর্দা ঠিক করে নেয়।

অংশগুলোকে চেনো: প্রত্যেকের একটাই কাজ

মানুষের অক্ষিগোলক প্রায় গোলাকার, ব্যাস মোটামুটি ২.৩ cm। বাইরে থেকে ভেতরে আলোর পথ ধরে ধরে অংশগুলো দেখা যাক। নিচের ছয়টি ভাগ পড়ার পর বারোটি অংশের সারণিতে সব এক জায়গায় পাবে। সিমুলেশনে প্রতিটি অংশে ক্লিক করেও মিলিয়ে নিতে পারো।

প্রতিবিম্ব তৈরি হয় কীভাবে

ধরো সামনে একটা গাছ। গাছের প্রতিটি বিন্দু থেকে আলো ছড়িয়ে পড়ে, তার একটা অংশ তোমার চোখে ঢোকে। পথটা ধাপে ধাপে দেখা যাক।

• আলো কর্নিয়ায় পড়ে। কর্নিয়া তাকে সবচেয়ে বেশি বাঁকায়, আলো ভেতরের দিকে জড়ো হতে শুরু করে।
• জলীয় রস পেরিয়ে আলো তারারন্ধ্রে যায়। আইরিস ঠিক করে দেয় কতটা আলো ঢুকবে।
• লেন্স আলোকে আরও বাঁকিয়ে সূক্ষ্মভাবে জড়ো করে। কাছের বা দূরের বস্তুর জন্য এখানেই ফোকাস বদলায়।
• কাচীয় রস পেরিয়ে আলো রেটিনায় পৌঁছে একটি ছোট, উল্টো, বাস্তব প্রতিবিম্ব তৈরি করে।
• রড ও কোন কোষ আলো পেয়ে বৈদ্যুতিক সংকেত বানায়। দৃষ্টি স্নায়ু সেগুলো মস্তিষ্কে পাঠায়।
• মস্তিষ্ক উল্টো ছবিটাকে সোজা করে বুঝে নেয়, আর দুই চোখের ছবি মিলিয়ে গভীরতাও আঁচ করে।

উপযোজন: কাছে-দূরে ফোকাস বদলানো

প্রতিবিম্ব দূরত্ব v স্থির: লেন্স থেকে রেটিনা ২.৫ cm। অথচ বস্তু একবার ২৫ cm দূরে, একবার ১০০ মিটার দূরে হতে পারে। লেন্সের সূত্র বলে v স্থির থাকলে বস্তুর u বদলালে f-কেও বদলাতে হবে। চোখ এটাই করে, লেন্সের বক্রতা বদলে। এই ক্ষমতার নাম উপযোজন।

দূরের বস্তুর জন্য 1/u প্রায় শূন্য, তাই 1/f = 1/২.৫ = ০.৪০ cm⁻¹, মানে f = ২.৫ cm আর ক্ষমতা P = ৪০ D। ২৫ cm দূরের বস্তুর জন্য 1/f = ০.৪০ + ০.০৪ = ০.৪৪ cm⁻¹, তাই f = ২.২৭ cm আর P = ৪৪ D। মানে সিলিয়ারি পেশি পুরো সীমার মধ্যে লেন্সের ক্ষমতা মাত্র ৪ D বাড়ায়-কমায়। কর্নিয়া স্থির থাকে বলে এই সামান্য পরিবর্তনই যথেষ্ট।

যে ছোটতম দূরত্ব পর্যন্ত চোখ স্পষ্ট দেখে তা নিকট বিন্দু, স্বাভাবিক চোখে ২৫ cm। বাংলায় একে স্পষ্ট দর্শনের ন্যূনতম দূরত্বও বলে। যত দূরে খুশি স্পষ্ট দেখা যায়, অর্থাৎ দূর বিন্দু অসীম। তাই স্বাভাবিক চোখের পাল্লা ২৫ cm থেকে অসীম।

তারারন্ধ্রের প্রতিবর্ত: নিজে নিজে চলা সানগ্লাস

অন্ধকার ঘরে ঢুকে প্রথমে কিছু দেখা যায় না, একটু পরে ধীরে ধীরে দেখা যায়। আবার আলোয় ফিরলে চোখ ধাঁধিয়ে যায়, তারপর ঠিক হয়। কারণ তারারন্ধ্র আলো অনুযায়ী আকার বদলায়। উজ্জ্বল আলোয় বৃত্তাকার পেশি সংকুচিত হয়, তারারন্ধ্রের ব্যাস ছোট হয়, এই সিমুলেশনে ২ mm পর্যন্ত। অন্ধকারে ব্যাসার্ধীয় পেশি টেনে তারারন্ধ্র বড় করে, সিমুলেশনে ৮ mm পর্যন্ত।

ব্যাস ৮ mm থেকে ২ mm হলে ছিদ্রের ক্ষেত্রফল ১৬ গুণ কমে যায়, কারণ ক্ষেত্রফল ব্যাসের বর্গের সঙ্গে বাড়ে। সিমুলেশনের আলো ৫০% হলে তারারন্ধ্র থাকে ৫.০ mm। প্রতিবর্ত ক্রিয়া মস্তিষ্ক না ভেবেই ঘটায়, তুমি ইচ্ছা করে তারারন্ধ্র ছোট-বড় করতে পারো না।

অন্ধকারে মানিয়ে নিতে আরও সময় লাগে, প্রায় আধ ঘণ্টা, কারণ তখন রেটিনার রড কোষের রঞ্জক আবার তৈরি হয়। তারারন্ধ্র কয়েক সেকেন্ডে সাড়া দেয়, রঞ্জকের কাজ ধীর।

রড আর কোন: রেটিনার দুই ধরনের কর্মী

রেটিনার আলো-সংবেদী কোষ প্রধানত দুই রকম। রড কোষ খুব অল্প আলোতেও সাড়া দেয়, কিন্তু রং চেনে না। রাতের আবছা আলোয় সবকিছু ধূসর দেখায় এ কারণেই। কোন কোষ উজ্জ্বল আলোয় কাজ করে, রং ও সূক্ষ্ম খুঁটিনাটি চেনে। কোন তিন রকম: লাল, সবুজ আর নীল আলোর প্রতি বেশি সংবেদী। এই তিনের মিশ্রণ থেকে মস্তিষ্ক সব রং বানায়।

দৃষ্টিত্রুটি আর তার সংশোধন

যখন প্রতিবিম্ব ঠিক রেটিনার ওপর না পড়ে, দৃষ্টি ঝাপসা হয়। এই সিমুলেশনে দুটি প্রধান ত্রুটিকে দুইভাবে মডেল করা হয়েছে: লেন্স একই, শুধু রেটিনার দূরত্ব বদলেছে। আর সংশোধক লেন্স হলো একটি বাড়তি লেন্স, যা আলো চোখে ঢোকার আগেই তার দিক একটু বদলে দেয়।

সিমুলেশনে নিজে করে দেখো

প্রতিটি পরীক্ষা এক মিনিটের কম, আর একেকটা ধারণা পাকা হয়ে যায়।

সমাধান করা সমস্যা

সব উত্তর সিমুলেশনের মডেল থেকে হিসাব করা। কার্তেসীয় চিহ্ন রীতিতে বস্তু লেন্সের বাঁ দিকে, তাই u ঋণাত্মক; প্রতিবিম্ব রেটিনায়, তাই v = +২.৫ cm।

সাধারণ ভুল

এই অধ্যায়ে নম্বর হারানোর কারণগুলো বেশির ভাগ একই। উত্তর জমা দেওয়ার আগে একটা একটা মিলিয়ে নাও।

• প্রতিবিম্বকে সোজা লেখা। রেটিনার প্রতিবিম্ব উল্টো, বাস্তব ও ছোট; সোজা করে মস্তিষ্ক।
• উপযোজনে লেন্স সামনে-পেছনে সরে বলা। লেন্স সরে না, তার বক্রতা বদলায়।
• কাছে তাকালে সিলিয়ারি পেশি শিথিল হয় লেখা। কাছে তাকালে পেশি সংকুচিত হয়, লেন্স মোটা হয়।
• নিকট দৃষ্টিতে উত্তল লেন্স লেখা। নিকট দৃষ্টিতে অবতল, দূর দৃষ্টিতে উত্তল।
• নিকট দৃষ্টি মানে “নিকটের জিনিস দেখতে পারে না” ভাবা। উল্টো: নিকটের জিনিস দেখতে পারে, দূরেরটা পারে না।
• প্রতিসরণের বেশির ভাগ লেন্সে ঘটে বলা। বেশির ভাগ হয় কর্নিয়ায়; লেন্স শুধু সূক্ষ্ম সমন্বয় করে।
• অন্ধবিন্দু আর পীতবিন্দু গুলিয়ে ফেলা। পীতবিন্দুতে সবচেয়ে বেশি কোন কোষ, সবচেয়ে স্পষ্ট দৃষ্টি। অন্ধবিন্দুতে কোনো সংবেদী কোষ নেই।
• রড-কোনের ভূমিকা উল্টে দেওয়া। রড অল্প আলো, রং নয়; কোন উজ্জ্বল আলো ও রং।
• ক্ষমতার একক ভুল লেখা। ডায়াপ্টার (D) = ১ ÷ ফোকাস দূরত্ব (মিটারে)। cm-এ থাকলে ১০০ ÷ f।
• অবতল লেন্সের ক্ষমতা ধনাত্মক লেখা। অবতল লেন্সের f আর P ঋণাত্মক।

চোখের যত্ন

পাঠ্যবইয়ের স্তরে কয়েকটি সাধারণ পরামর্শ। এটি চিকিৎসা-পরামর্শ নয়; চোখে সমস্যা মনে হলে চক্ষু চিকিৎসকের কাছে যাওয়াই ঠিক।

একটানা কাছে তাকিয়ে থাকলে সিলিয়ারি পেশি ক্লান্ত হয়। প্রতি ২০ মিনিট পর ২০ সেকেন্ড দূরের কিছুর দিকে তাকাও; তখন পেশি শিথিল হয়, বিশ্রাম পায়। পড়ার সময় যথেষ্ট আলো রাখো, বই চোখ থেকে প্রায় ২৫ cm দূরে ধরো। শুয়ে বা চলন্ত গাড়িতে পড়লে বইয়ের দূরত্ব বারবার বদলায় বলে চোখের চাপ বাড়ে।

সরাসরি সূর্য বা খুব তীব্র আলোর দিকে তাকিয়ো না। রেটিনা পুড়ে যেতে পারে। ধুলো-ময়লা হাতে চোখ কচলিয়ো না, কর্নিয়া আঁচড়ে যায়। চোখে কিছু পড়লে পরিষ্কার পানিতে ধুয়ে নাও।

ভিটামিন এ-সমৃদ্ধ খাবার খাও: গাজর, মিষ্টি কুমড়া, ডিম, কলিজা, লালশাক। বছরে অন্তত একবার চোখ পরীক্ষা করালে নিকট বা দূর দৃষ্টির ত্রুটি আগেভাগে ধরা পড়ে।

মৃত্যুর পর চোখ দান করলে কর্নিয়া প্রতিস্থাপনে অন্য একজনের দৃষ্টি ফিরতে পারে। শুধু কর্নিয়াই প্রতিস্থাপন করা যায়, আর সেটা মৃত্যুর অল্প কয়েক ঘণ্টার মধ্যে করতে হয়। বিষয়টা পরিবারের সঙ্গে আগে আলোচনা করে রাখা ভালো।

পরীক্ষার কোণ: এসএসসি ও এইচএসসি

চোখ এমন একটি বিষয়, যেখানে জীববিজ্ঞান আর পদার্থবিজ্ঞান একসাথে আসে, তাই দুই বিষয়েই প্রশ্ন পাবে। এসএসসি ও এইচএসসি জীববিজ্ঞানে গঠন ও কাজ, আর পদার্থবিজ্ঞানে আলোর প্রতিসরণ, লেন্সের ক্ষমতা ও দৃষ্টিত্রুটি অংশে প্রায়ই আসে।

জ্ঞানমূলক: “উপযোজন কাকে বলে?”, “অন্ধবিন্দু কী?”, “লেন্সের ক্ষমতার একক কী?”। চিত্র: চোখের লম্বচ্ছেদ এঁকে কর্নিয়া, আইরিস, তারারন্ধ্র, লেন্স, সিলিয়ারি পেশি, কাচীয় রস, রেটিনা, পীতবিন্দু ও দৃষ্টি স্নায়ু চিহ্নিত করা। অংশগুলোর নাম আলোর পথ ধরে ক্রমানুসারে লিখলে চিহ্নিতকরণ মেলানো সহজ।

অনুধাবনমূলক: “কাছে তাকালে সিলিয়ারি পেশি সংকুচিত হয় কেন?”, “অন্ধকারে তারারন্ধ্র বড় হয় কেন?”, “রেটিনায় উল্টো ছবি হলেও আমরা সোজা দেখি কেন?”। প্রয়োগমূলক: দূর বিন্দু বা নিকট বিন্দু দিয়ে চশমার ক্ষমতা। প্রথমে 1/f = 1/v − 1/u লিখে চিহ্নসহ বসাও, শেষে একক D। উচ্চতর দক্ষতা: নির্দিষ্ট ত্রুটিযুক্ত ব্যক্তির জন্য কেন অবতল বা উত্তল লেন্স, তার ব্যাখ্যা।

বহুনির্বাচনিতে ঘুরে ফিরে আসে: কোন অংশে প্রতিসরণ বেশি, কোথায় কোন কোষ বেশি, কোন লেন্স কোন ত্রুটি সারায়। তুলনা-সারণিতে নিকট ও দূর দৃষ্টির সারি রাখো: কারণ, প্রতিবিম্ব কোথায় পড়ে, কোন লেন্স। উত্তরে সবসময় চিত্র ও একক দাও।

এক নজরে পুনরালোচনা

পরীক্ষার আগে এটি পড়ে নাও; প্রতিটি লাইন একটি সম্ভাব্য প্রশ্ন।

• আলোর পথ: কর্নিয়া, জলীয় রস, তারারন্ধ্র, লেন্স, কাচীয় রস, রেটিনা।
• রেটিনায় প্রতিবিম্ব উল্টো, বাস্তব ও ছোট; মস্তিষ্ক সোজা করে বোঝে।
• প্রতিসরণের বেশির ভাগ কর্নিয়ায়; লেন্স সূক্ষ্ম ফোকাস করে। v প্রায় ২.৫ cm স্থির।
• উপযোজন: কাছে তাকালে সিলিয়ারি পেশি সংকুচিত, লিগামেন্ট ঢিলে, লেন্স মোটা, P বেশি (৪৪ D); দূরে তাকালে উল্টো (৪০ D)।
• স্বাভাবিক চোখের নিকট বিন্দু ২৫ cm, দূর বিন্দু অসীম।
• আইরিস তারারন্ধ্র ছোট-বড় করে: উজ্জ্বল আলোয় ছোট, অন্ধকারে বড়।
• রড: অল্প আলো, রং নেই। কোন: উজ্জ্বল আলো, রং। পীতবিন্দুতে কোন সবচেয়ে বেশি।
• অন্ধবিন্দুতে কোনো সংবেদী কোষ নেই, কারণ ওখান দিয়ে দৃষ্টি স্নায়ু বেরিয়েছে।
• নিকট দৃষ্টি: প্রতিবিম্ব রেটিনার সামনে, অবতল লেন্স, P ঋণাত্মক।
• দূর দৃষ্টি: প্রতিবিম্ব রেটিনার পেছনে, উত্তল লেন্স, P ধনাত্মক।

সচরাচর জিজ্ঞাসা