Berapa Perbesaran Maksimum Mata Manusia?

Mata adalah jendela otak di dunia. Ini adalah instrumen optik, yang menerjemahkan foton menjadi sinyal listrik yang dipelajari manusia untuk dikenali sebagai cahaya dan warna. Namun, untuk semua kemampuan beradaptasinya yang mengesankan, mata—seperti instrumen optik lainnya—memiliki keterbatasan. Di antaranya adalah apa yang disebut titik dekat, di luar itu mata tidak dapat fokus. Titik dekat membatasi jarak di mana manusia dapat melihat objek dengan jelas.

Di bagian depan mata terdapat lapisan keras dan transparan yang disebut kornea, yang seperti lensa tetap yang tidak dapat disesuaikan. Di belakang kornea terdapat cairan yang disebut aqueous humor, yang mengisi ruang antara kornea dan lensa. Lensa transparan seperti kornea, tetapi dapat dibentuk kembali untuk fokus pada objek pada jarak yang berbeda. Dari lensa, perjalanan ringan melalui lapisan cairan lain yang disebut humor vitreus ke retina—lapisan sel di belakang mata yang menerjemahkan sinyal cahaya menjadi impuls saraf, yang berjalan di sepanjang saraf optik ke otak.

Saat cahaya merambat melalui lensa, cahaya itu dibelokkan atau dibiaskan. Lensa membelokkan sinar cahaya sejajar sehingga bertemu di titik fokus. Jarak dari lensa ke titik fokusnya disebut panjang fokus. Jika cahaya memantul dari suatu benda dan kemudian berjalan melalui lensa konvergen, sinar cahaya dibelokkan untuk membentuk bayangan. Titik terbentuknya bayangan dan besarnya bayangan bergantung pada panjang fokus lensa dan letak benda relatif terhadap lensa.

Hubungan antara panjang fokus dan lokasi bayangan ditentukan oleh persamaan lensa: 1/L + 1/L' = 1/f, di mana L adalah jarak antara lensa dan benda, L' adalah jarak dari lensa ke bayangan yang terbentuk dan f adalah fokus panjangnya. Jarak dari lensa mata ke retina sedikit di atas 1,7 cm, jadi untuk mata manusia L' selalu sama; hanya L, jarak ke objek, dan f (panjang fokus) berubah. Mata Anda mengubah panjang fokus lensanya sehingga bayangan selalu terbentuk di retina. Untuk memfokuskan pada objek yang jauh, lensa menyesuaikan dengan panjang fokus sekitar 1,7 cm.

Apakah lensa memperbesar objek tergantung pada di mana objek relatif terhadap panjang fokus lensa. Perbesaran diberikan oleh persamaan M = -L' / L, di mana—seperti pada persamaan sebelumnya—L adalah jarak ke objek dan L' adalah jarak dari lensa ke bayangan yang dibentuknya. Mata manusia, bagaimanapun, memiliki batas; itu hanya dapat menyesuaikan panjang fokusnya sejauh ini, sehingga tidak dapat fokus dengan jelas pada sesuatu yang lebih dekat daripada titik dekat. Untuk orang dengan penglihatan yang baik, titik dekat biasanya sekitar 25 cm; seiring bertambahnya usia, titik dekat menjadi lebih besar.

Karena L' untuk mata manusia selalu sama—1,7 cm—satu-satunya parameter dalam persamaan perbesaran yang berubah adalah L atau jarak ke objek yang dilihat. Karena manusia tidak dapat fokus pada apa pun di luar titik dekat, perbesaran maksimum mata manusia—dalam hal ukuran bayangan yang terbentuk di retina dibandingkan dengan ukuran benda itu sendiri—berada pada titik dekat, ketika M = 1,7 cm / 25 cm = 0,068 cm. Umumnya, ini didefinisikan sebagai perbesaran 1x, dan perbesaran untuk instrumen optik seperti kaca pembesar biasanya ditentukan dengan membandingkannya dengan penglihatan normal. Gambar yang terbentuk di retina terbalik atau terbalik, meskipun otak tidak keberatan—ia belajar untuk menafsirkan informasi yang diterimanya seolah-olah gambar itu menghadap ke kanan.