Mikä on ihmissilmän suurin suurennus?

Silmä on aivojen ikkuna maailmaan. Se on optinen instrumentti, joka muuntaa fotonit sähköisiksi signaaleiksi, jotka ihmiset oppivat tunnistamaan valona ja värinä. Silmällä - kuten kaikilla optisilla instrumenteilla - on vaikuttava sopeutumiskykynsä rajoituksia. Näiden joukossa on ns. Lähellä oleva piste, jonka yli silmä ei voi keskittyä. Lähipiste rajoittaa etäisyyttä, jolla ihmiset näkevät esineet selvästi.

Silmän edessä on kova, läpinäkyvä sarveiskalvo, joka on kuin kiinteä linssi, jota ei voida säätää. Sarveiskalvon takana on neste, jota kutsutaan vesipitoiseksi huumoriksi, joka täyttää sarveiskalvon ja linssin välisen tilan. Linssi on läpinäkyvä kuin sarveiskalvo, mutta se voidaan muotoilla tarkentamaan kohteisiin, jotka ovat eri etäisyyksillä. Linssistä, valo kulkee toisen nestekerroksen, jota kutsutaan lasiaiseksi huumoriksi, verkkokalvolle - solujen kerroksen takana silmä, joka muuntaa valosignaalit hermoimpulsseiksi, jotka kulkevat näköhermoa pitkin aivoihin.

Valon kulkiessa linssin läpi se taipuu tai taittuu. Linssi taipuu yhdensuuntaisia ​​valonsäteitä niin, että ne kohtaavat keskipisteessä. Etäisyyttä linssistä sen polttopisteeseen kutsutaan polttoväliksi. Jos valo palautuu esineestä ja kulkee sitten linssin läpi, valonsäteet taivutetaan kuvan muodostamiseksi. Kuvan muodostumiskohta ja kuvan koko riippuvat linssin polttovälistä ja kohteen sijainnista linssiin nähden.

Polttovälin ja kuvan sijainnin suhde määritetään linssiyhtälöllä: 1 / L + 1 / L '= 1 / f, missä L on linssin ja kohteen välinen etäisyys, L 'on etäisyys linssistä sen muodostamaan kuvaan ja f on polttoväli pituus. Etäisyys silmälinssistä verkkokalvoon on hieman yli 1,7 cm, joten ihmissilmälle L 'on aina sama; vain L, etäisyys kohteeseen ja f (polttoväli) muuttuvat. Silmäsi muuttaa linssin polttovälin siten, että kuva muodostuu aina verkkokalvolle. Tarkentaakseen kaukana olevaan kohteeseen linssi säätyy noin 1,7 cm: n polttoväliksi.

Suurentako objektiivi kohdetta, riippuu kohteen sijainnista objektiivin polttoväliin nähden. Suurennuksen antaa yhtälö M = -L '/ L, jossa - aivan kuten edellisessä yhtälössä - L on etäisyys kohteeseen ja L' on etäisyys linssistä sen muodostamaan kuvaan. Ihmissilmällä on kuitenkin rajat; se voi säätää vain toistaiseksi polttovälinsä, joten se ei voi keskittyä selkeästi mihinkään lähempään kuin lähellä olevaan pisteeseen. Ihmisille, joilla on hyvä näkö, lähin kohta on yleensä noin 25 cm; ihmisten iän myötä lähellä oleva kohta kasvaa.

Koska ihmissilmän L 'on aina sama - 1,7 cm -, ainoa muutos on suurennusyhtälön parametri L tai etäisyys katsottuun kohteeseen. Koska ihmiset eivät voi keskittyä mihinkään lähipisteen ulkopuolelle, ihmissilmän suurin suurennus - koon suhteen verkkokalvolle muodostuva kuva itse objektin kokoon verrattuna - on lähellä pistettä, kun M = 1,7 cm / 25 cm = .068 cm. Yleensä tämä määritellään yhdeksi suurennukseksi, ja optisten instrumenttien, kuten suurennuslasien, suurennus määritellään tyypillisesti vertaamalla sitä normaalinäkymään. Verkkokalvolle muodostuvat kuvat ovat ylösalaisin tai ylösalaisin, vaikka aivot eivät välitä siitä - se on oppinut tulkitsemaan saamiaan tietoja ikään kuin kuva olisi oikealla puolella ylöspäin.