ოპტიკის წიგნი

ოპტიკის წიგნი — შუა საუკუნეების არაბი მეცნიერის იბნ ალ-ჰაისამის (ალჰასანის) მიერ შედგენილი შვიდტომეული ოპტიკის შესახებ.

მხედველობის თეორია
ოპტიკის წიგნის დაწერამდე არსებობდა მხედველობის ორი თეორია. პირველი არის გამოსხივების თეორია, რომელსაც მხარს უჭერდნენ ევკლიდე და პტოლემე. ისინი ამტკიცებდნენ, რომ გამოსხივების მნიშვნელოვანი ფორმები გამოიყოფა თვალებიდან და ეცემა იმ ობიექტს, რომლის დანახვაც გვსურს. როდესაც ეს სხივები აღწევს ობიექტამდე, მხედველს საშუალება ეძლევა აღიქვას მისი ფერი, ფორმა და ზომა. მეორე თეორიის თანახმად, რომელსაც ემხრობოდნენ არისტოტელე და გალენოსი, მხედველობას იწვევს ის ფაქტორები, რომლებიც გადაეცემა თვალს თითოეული ობიექტიდან ან მისი შემოგარენიდან.

ალ-ჰაისამმა წარმოადგინა უამრვი მიზეზი გამოსხივების თეორიის საწინააღმდეგოდ იმის მიხედვით, რომ თვალები შეიძლება დაზიანდეს, თუ ადამიანი პირდაპირ უყურებს კაშკაშა სინათლის წყაროს. მან გამოთქვა ალბათობა, რომ თვალს შეუძლია ისე აღიქვას სივრცე, როდესაც თვალის ქუთუთოები გახელილია , თითქოს დამკვირვებელი შეისწავლის ღამით ცას. მან გამოიყენა მეორე თეორია, რათა ჩამოეყალიბებინა საკუთარი, რომლის მიხედვითაც ობიექტი თითოეული წერტილიდან გამოყოფს სინათლეს თავის ზედაპირზე, საიდანაც ვრცელდება ყველა მიმართულებით. ამის საშუალებით ის მცირე რაოდენობით აღწევს ადამიანის თვალშიც. ამ თეორიის მიხედვით, დანახული ობიექტი განიხილება, როგორც ერთობლიობა უთვალავი რაოდენობის წერტილისა, რომლებიდანაც ვრცელდება სინათლე.

სინათლის თეორია
ოპტიკის წიგნში ალ-ჰაისამმა დაამტკიცა ძირითადი და მეორეული სინათლის წყაროების არსებობა იმით, რომ ორი სინათლის წყაროდან ძირითადი უფრო ძლიერი ან ინტენსიურია მეორეზე. წიგნში აღწერილია, რა მნიშვნელოვანი შუქი გამოიყოფა თვითმნათი სხეულებიდან და რა შემთხვევითი და მეორეული სინათლე მოდის იმ სხეულებიდან, რომლებიც იღებენ და შემდეგ გამოყოფენ მას, ანუ თვითმნათი სხეულები წარმოადგენენ ძირითად სინათლის წყაროს, ხოლო დამხმარე ობიექტები – მეორეულს. ძირითადი სინათლის წყაროს გარეშე ვერ იარსებებს მეორეულიც. ორივე პირდაპირი გზით ვრცელდება.

გამჭვირვალობა სხეულის მახასიათებელია, რომელსაც სინათლის გატარება შეუძლია, მაგალითად ჰაერი და წყალი, აგრეთვე, არც ერთ სხეულს არ შეუძლია სინათლე სრულად გაატაროს, ან იყოს სრულად გამჭვირვალე. გაუმჭვირვალი ის სხეულები არიან, რომელთაც პირდაპირ არ შეუძლიათ სინათლის გატარება. ასევე, არსებობს გაუმჭვირვალობის ხარისხები, რომლებიც განსაზღვრავს რამდენად შეუძლია სინათლეს მათში გავლა. გაუმჭვირვალი სხეულები ნათელია და შეუძლიათ გახდნენ მანათობლები და გამოყონ მეორეული სინათლე. სინათლე შეიძლება გარდატყდეს ნახევრად გამჭვირვალე სხეულებში გავლით და, აგრეთვე, შეიძლება აირეკლოს ნათელი, გლუვი სხეულებიდან.

თვალის ანატომია და მხედველობითი პროცესები
სხეული გამოსცემს სინათლეს პირდაპირ ყველა მიმართულებით და თვალს უნდა მოხვდეს მხოლოდ ეს სინათლე გარე ზედაპირიდან. ეს იდეა ალ-ჰაისამისა და მისი წინამორბედებისათვის წარმოადგენდა პრობლემას, რადგან შუქის შეღწევადობა თუ იქნებოდა შემთხვევითი, მაშინ სხეულის თითოეული წერტილიდან მიღებული სინათლე წარმოქმნიდა ბუნდოვან გამოსახულებას. ალჰასანმა გადაჭრა ეს პრობლემა თავის გარდატეხის თეორიაში. მან დაამტკიცა, რომ სხეულიდან გამოგზავნილი უთვალავი სინათლის სხივიდან თვალს მართობულად მხოლოდ ერთი ეცემა, დანარჩენთა დაცემის კუთხე არ არის პერპენდიკულარული. იბნ ალ-ჰაისამის თეორიის მიხედვით, ეს გამოიწვევს მათ გარდატეხას და დასუსტებას. მან დაამტკიცა, რომ დანარჩენი სხივები, რომლებიც არ ეცემიან თვალს მართობულად, არ მონაწილეობენ მხედველობაში.

ალჰასანის თვალის სტრუქტურაში თვალის ბროლი არის ის ნაწილი, რომელსაც ობიექტდიდან წამოსული სინათლის სხივები უკავშირდება და გვაძლევს იმ ობიექტის ფოტოპიურ მხედველობას, რომლის ძირითადი კონუსიც აღიქმება. თვალის სხვა ნაწილები შეიცავს შიდათვალის სითხეს თვალის ბროლის წინა და მინისებრი ქსოვილის უკანა მხარეს. თუმცაღა ეს ყველაფერი არ თამაშობს გადამწყვეტ როლს მხედველობაში, მათ შორის, არც — თვალის ბროლი. ის ოპტიკური ნერვით აღსაქმელ სურათს ტვინს გადასცემს.