눈의 구조와 물체를 보는 방법

눈의 구조

그림은 인간의 오른쪽 눈의 안구를 위에서 보았을 때의 단면도입니다. 안구는 공막에 둘러싸인 구조를 하고 있으며, 굴절률 약 1.34의 유리체로 채워져 있습니다. 안구 앞쪽에는 투명한 각막과 수정체가 있습니다. 각막의 직경은 약 12mm이고 굴절률은 약 1.38입니다. 각막과 수정체 사이의 전안방은 굴절률이 약 1.34인 안방수로 채워져 있습니다. 수정체는 직경이 약 8mm, 굴절률이 약 1.4로 볼록 렌즈의 형태를 하고 있습니다. 눈에 닿은 빛은 먼저 각막으로 크게 굴절되어 눈 속으로 들어갑니다. 이 때 홍채는 밝기에 따라 동공의 크기를 변화시키고 눈에 들어오는 빛의 양을 조정합니다. 동공을 통한 빛은 전안방을 통과하여 수정체를 통과하여 망막 위에 물체의 상이 맺히게 됩니다.

모양체와 수정체의 작용

눈은 멀리있거나 가까이 있는 물건을 볼 때, 모양체(섬모체)의 수축과 이완 작용을 통해 수정체의 두께를 조절하여 망막에 초점을 모으는 작용을 합니다. 수정체에서 굴절된 빛은 유리체를 통과하여 망막에 상을 맺게 됩니다. 다음 그림은 먼곳에 있는 새를 보았을 때의 눈에 들어가는 빛의 진행방법과 망막에 생기는 상의 모습을 나타낸 것입니다. 망막에는 물체가 거꾸로된 상이 맺히게 됩니다.

가까운 물체와 먼 물체를 보는 방법

경치를 바라볼 때, 가까운 곳에 있는 것은 크게 보이고, 먼 곳에 있는 것은 작게 보입니다. 다음 그림은 근처의 물체와 먼 물체를 보았을 때의 모습을 나타낸 것 입니다. 물체 OA와 물체 O''B의 크기는 같습니다만, 눈으로부터의 거리가 다르기 때문에, 눈에 들어오는 빛의 각도가 바뀌고, 그에 따라 망막에 맺히는 상의 크기도 달라집니다. 이처럼 눈은 물체의 크기를 빛이 오는 각도로 파악하고 있습니다.

물건이 보이면

망막에 빛이 닿으면 망막으로 느낀 빛의 색이나 밝기 등의 정보가 시신경을 통해 뇌에 전달됩니다. 뇌는 그 정보를 바탕으로 복잡한 처리를 합니다. 그 결과 우리는 물체를 볼 수 있습니다. 물체가 보이는 것은 망막이 물체의 색과 형태를 빛의 정보로 느끼고, 뇌가 그 빛의 정보를 바탕으로 물체의 색이나 형태와 움직임을 인식한다는 것 입니다. 이 눈과 뇌의 작용이 있어서 우리는 처음으로 물체를 볼 수 있습니다. 망막에 정확한 상이 맺히지 않아 제대로 파악할 수 없으면 물체를 정확하게 볼 수 없습니다. 근시, 원시, 노안인 사람이 물건을 잘 볼 수 없는 것은, 눈의 초점을 조절하는 기능이 저하되어 있기 때문에, 물체의 형태를 망막으로 정확하게 파악할 수 없기 때문입니다. 망막에서 물체의 모양을 정확하게 파악할 수 없으면 뇌에서도 물체의 모양을 정확하게 인식 할 수 없습니다. 반대로 뇌의 작용 때문에 물체의 형태를 정확하게 파악할 수 없다는 예도 있습니다. 그것이 흔히 말하는 착시입니다.