Човешкото око е с много добра чувствителност, но можем да видим един единствен фотон? Отговорът е - да. Чувствителните клетки в ретината могат да отговорят на единични фотони. Въпреки това, невронна филтъра изпраща мозъка сигнал, че ние може да реализира само при около 5-9 фотони, получени в рамките на 100 ms. ограничение чувствителност - това не е дефект точка, и необходимите адаптации. Ако се видяхме фотон в тъмното би било твърде много визуален шум.
Някои вярват, че един фотон все още може да се види и в резултат на факта, че можете да видите слаб светкавицата, например, с радиоактивни вещества. Това не е доказателство - такива огнища произвеждат голям брой фотони. Любители смятат, че визуалната чувствителност може да се определя от най-слабите звезди, видими с невъоръжено око. Това също е неправилен. Видимостта е ограничена от фон светлина звезди от небето и не е чувствителен на зрението. За измерване на чувствителността на оглед, по-точно експеримент.
Ретината на човешкото око има два типа рецептори - пръчки и конуси. Конуси са отговорни за цветното зрение, но те са много по-малко чувствителни към слабата светлина от пръчки. В ярка светлина конуси са активни и зеницата свиване. Този режим се нарича дневно зрение или виждане на конус. Когато влезем тъмна стая, очите първо се адаптират от ученик разширяване, за да получите повече светлина. През следващите 30 минути, химикал адаптация, което увеличава чувствителността към светлина пръчки на стойност от около 10,000 пъти по-голяма от тази на конусите. След това, което виждаме в тъмното е много по-добре, но това е много лошо за различаване на цветовете. Тази визия се нарича скотопично или пръчковидни.
Активни вещества пръчки - поглъщане на светлина пигмент родопсин. Единична фотон може да се абсорбира от една молекула на родопсин, който променя формата и химически предизвиква сигнал, предаден в оптичния нерв. На витамин А алдехид е също светлина абсорбиращ пигмент. Един от симптомите на дефицит на витамин А е нощна слепота, поради влошаване на скотопично визия.
Можете да измерите чувствителността на помощта на много слаб източник на светлина в тъмна стая. Подобен експеримент за първи път успешно Hecht, Shler и Шампан-Арден (S. Hecht, S. Schlaer, М.Н. Пирен) през 1942 година. Те открили, че Scotopic пръти със зрението могат да отговорят на единични фотони.
В този експеримент темите първите 30 минути, за да свикнат с тъмнината. Слаб източник на светлина е поставен при 20 градуса в ляво от погледа фиксиране точка. С тази конструкция, светлината удря ретината, където плътност прът е максимален. Източникът на светлина е диск 10 ъглови минути. Той излъчена слаб флаш на зелена светлина (510 нм) от 1 милисекунда. От участниците са помолени да се отговори с "да" или "не" на въпроса "Дали са забелязани светкавицата." Интензитетът на светлината се намалява постепенно, докато субектите не започнат да се отговори, опитвайки се да "Предполагам, че" отговорът.
Установено е, че за да се получи 60% верни отговори, необходими, че окото падна около 90 фотони. От всички фотони, които влизат в окото, само 10% да достигне ретината. Ето защо, за възприемането на светлината се нуждае от около 9 фотони. източник на изображението светлина върху ретината, обхващащ приблизително 350 пръчки. По този начин, статистически експериментатори са установили, че пръчката е в състояние да отговори на единични фотони, дори ако обектът не вижда тези фотони, тъй като те попадат върху ретината е твърде рядко.
През 1979 Baylor, агнешко и Яу (D.A.Baylor, T.D.Lamb, K.W.Yau), свързан към електродите на пръчки жаба ретината. Така че в пряк експеримент е доказано, че пръчките да отговорят на единични фотони.
Свързани статии