目は世界の脳の窓です。 これは、光子を電気信号に変換し、人間が光と色として認識することを学ぶ光学機器です。 しかし、その印象的な適応性のために、他の光学機器と同様に、目には限界があります。 これらの中には、いわゆる近点があり、それを超えると目は焦点を合わせることができません。 近点は、人間が物体をはっきりと見ることができる距離を制限します。
目の構造
目の前には角膜と呼ばれる丈夫で透明な層があり、これは調整できない固定レンズのようなものです。 角膜の後ろには房水と呼ばれる液体があり、角膜と水晶体の間の空間を満たします。 レンズは角膜のように透明ですが、さまざまな距離にある物体に焦点を合わせるために形状を変えることができます。 レンズから、 光の旅 硝子体液と呼ばれる別の体液層を介して網膜に到達します。 光信号を神経インパルスに変換する目。視神経に沿って脳に移動します。
レンズ
光がレンズを通過すると、曲がったり屈折したりします。 レンズは平行光線を曲げて、焦点で合流します。 レンズからその焦点までの距離は焦点距離と呼ばれます。 光が物体に当たって跳ね返り、収束レンズを通過すると、光線は曲げられて画像を形成します。 画像が形成されるポイントと画像のサイズは、レンズの焦点距離とレンズに対するオブジェクトの位置によって異なります。
レンズ方程式
焦点距離と画像の位置の関係は、レンズの方程式で定義されます。1/ L + 1 / L '= 1 / f、ここでL はレンズと物体の間の距離、L 'はレンズからそれが形成する画像までの距離、fは焦点です 長さ。 目のレンズから網膜までの距離は1.7cm強なので、人間の目ではL 'は常に同じです。 L、物体までの距離、f（焦点距離）のみが変化します。 あなたの目はレンズの焦点距離を変えて、画像が常に網膜上に形成されるようにします。 遠くの被写体にピントを合わせるために、レンズは約1.7cmの焦点距離に調整されます。
倍率
レンズが物体を拡大するかどうかは、物体がレンズの焦点距離に対してどこにあるかによって異なります。 倍率は、式M = -L '/ Lで与えられます。ここで、前の式と同様に、Lはオブジェクトまでの距離、L'はレンズからオブジェクトが形成する画像までの距離です。 ただし、人間の目には限界があります。 これまでのところ焦点距離しか調整できないため、近点よりも近いものにはっきりと焦点を合わせることができません。 視力の良い人の場合、近点は通常約25cmです。 人々が年をとるにつれて、近点は大きくなります。
最大倍率
人間の目のL 'は常に同じ（1.7 cm）であるため、倍率方程式で変化する唯一のパラメーターは、Lまたは表示されるオブジェクトまでの距離です。 人間は近点を超えて何にも焦点を合わせることができないため、人間の目の最大倍率は、 オブジェクト自体のサイズと比較して網膜上に形成される画像は、M = 1.7 cm / 25 cm = .068の場合の近点にあります。 CM。 一般に、これは1倍の倍率として定義され、拡大鏡などの光学機器の倍率は通常、通常の視力と比較することによって定義されます。 脳は気にしませんが、網膜上に形成される画像は反転または逆さまになっています。受信した情報を、画像が逆さまになっているように解釈することを学習します。
