Koje je najveće povećanje ljudskog oka?

Oko je mozak prozor u svijet. Optički je instrument koji fotone pretvara u električne signale koje ljudi nauče prepoznavati kao svjetlost i boju. Unatoč svoj svojoj impresivnoj prilagodljivosti, oko - kao i svaki optički instrument - ima ograničenja. Među njima je takozvana bliska točka, izvan koje se oko ne može fokusirati. Bliska točka ograničava udaljenost na kojoj ljudi mogu jasno vidjeti predmete.

Na prednjem dijelu oka nalazi se žilav, proziran sloj zvan rožnica, koji je poput fiksne leće koja se ne može prilagoditi. Iza rožnice nalazi se tekućina koja se naziva očna vodica i ispunjava prostor između rožnice i leće. Leća je prozirna poput rožnice, ali može se preoblikovati kako bi se fokusirala na predmete na različitim udaljenostima. Iz leće, svjetlost putuje kroz drugi sloj tekućine nazvan staklasto tijelo u mrežnicu - sloj stanica na stražnjoj strani oko koje prevodi svjetlosne signale u živčane impulse, koji putuju duž optičkog živca do mozga.

Kako svjetlost putuje kroz leću, ona se savija ili lomi. Leća savija paralelne zrake svjetlosti tako da se sretnu u žarišnoj točki. Udaljenost od leće do njegove žarišne točke naziva se žarišna daljina. Ako se svjetlost odbije od predmeta i zatim putuje kroz leću koja se približava, svjetlosne zrake se savijaju da bi stvorile sliku. Točka na kojoj se formira slika i veličina slike ovise o žarišnoj duljini leće i položaju objekta u odnosu na leću.

Odnos između žarišne duljine i mjesta slike definiran je jednadžbom leće: 1 / L + 1 / L '= 1 / f, gdje je L je udaljenost između leće i predmeta, L 'je udaljenost od leće do slike koju tvori, a f je žarište duljina. Udaljenost od očne leće do mrežnice je malo veća od 1,7 cm, pa je za ljudsko oko L 'uvijek isto; mijenjaju se samo L, udaljenost do objekta i f (žarišna duljina). Vaše oko mijenja žarišnu duljinu leće tako da se slika uvijek oblikuje na mrežnici. Kako bi fokusirao udaljeni objekt, leća se podešava na žarišnu duljinu od oko 1,7 cm.

Povećava li objektiv objekt ovisi o tome gdje se objekt nalazi u odnosu na žarišnu duljinu leće. Uvećanje se daje jednadžbom M = -L '/ L, gdje je - baš kao i u prethodnoj jednadžbi - L udaljenost do predmeta i L' udaljenost od leće do slike koju tvori. Ljudsko oko, međutim, ima ograničenja; zasad može prilagoditi samo svoju žarišnu duljinu i zato se ne može jasno usredotočiti na bilo što bliže od bliže točke. Za ljude s dobrim vidom, bliska točka je obično oko 25 cm; kako ljudi stare, bliska točka postaje sve veća.

Budući da je L 'za ljudsko oko uvijek isti - 1,7 cm - jedini parametar u jednadžbi povećanja koji se mijenja je L ili udaljenost do promatranog objekta. Budući da se ljudi ne mogu usredotočiti ni na što dalje od bliske točke, maksimalno povećanje ljudskog oka - u smislu veličine slika koja se formira na mrežnici u usporedbi s veličinom samog predmeta - nalazi se u bliskoj točki, kada je M = 1,7 cm / 25 cm =, 0,068 cm. Općenito, ovo se definira kao 1x povećanje, a povećanje za optičke instrumente poput povećala obično se definira usporedbom s normalnim vidom. Slike koje se stvaraju na mrežnici okrenute su ili naopako, iako mozgu to ne smeta - naučen je interpretirati informacije koje prima kao da je slika okrenuta desno.