눈은 세상을 보는 뇌의 창입니다. 광자를 전기 신호로 변환하여 인간이 빛과 색상으로 인식하는 법을 배우는 광학 기기입니다. 그러나 모든 인상적인 적응성 때문에 모든 광학 기기와 마찬가지로 눈에는 한계가 있습니다. 그중에는 눈이 초점을 맞출 수없는 이른바 근거리 지점이 있습니다. 가까운 지점은 인간이 물체를 명확하게 볼 수있는 거리를 제한합니다.
눈의 구조
눈 앞쪽에는 각막이라고하는 단단하고 투명한 층이 있는데, 이는 조정할 수없는 고정 렌즈와 같습니다. 각막 뒤에는 각막과 수정체 사이의 공간을 채우는 방수라고하는 액체가 있습니다. 렌즈는 각막처럼 투명하지만 다른 거리에있는 물체에 초점을 맞추기 위해 모양을 변경할 수 있습니다. 렌즈에서 가벼운 여행 유리 체액이라고하는 또 다른 체액 층을 통해 망막 (뒤쪽의 세포층)으로 빛 신호를 신경 자극으로 변환하는 눈은 시신경을 따라 뇌로 이동합니다.
렌즈
빛이 렌즈를 통과하면 구부러 지거나 굴절됩니다. 렌즈는 평행 광선을 구부려 초점에서 만나게합니다. 렌즈에서 초점까지의 거리를 초점 거리라고합니다. 빛이 물체에서 반사되어 수렴 렌즈를 통과하면 광선이 구부러져 이미지를 형성합니다. 이미지가 형성되는 지점과 이미지의 크기는 렌즈의 초점 거리와 렌즈를 기준으로 한 물체의 위치에 따라 다릅니다.
렌즈 방정식
초점 거리와 이미지 위치 사이의 관계는 렌즈 방정식으로 정의됩니다. 1 / L + 1 / L '= 1 / f, 여기서 L 렌즈와 물체 사이의 거리, L '은 렌즈에서 형성되는 이미지까지의 거리, f는 초점입니다. 길이. 수정체에서 망막까지의 거리는 1.7cm를 약간 넘으므로 사람의 눈 L '은 항상 동일합니다. L, 물체까지의 거리 및 f (초점 거리) 만 변경됩니다. 눈은 렌즈의 초점 거리를 변경하여 이미지가 항상 망막에 형성되도록합니다. 멀리있는 물체에 초점을 맞추기 위해 렌즈는 약 1.7cm의 초점 거리로 조정됩니다.
확대
렌즈가 물체를 확대하는지 여부는 물체가 렌즈의 초점 거리에 상대적인 위치에 따라 다릅니다. 배율은 방정식 M = -L '/ L로 주어집니다. 여기서-이전 방정식에서와 같이-L은 물체까지의 거리이고 L'은 렌즈에서 형성되는 이미지까지의 거리입니다. 그러나 인간의 눈에는 한계가 있습니다. 지금까지 초점 거리 만 조정할 수 있으므로 가까운 지점보다 가까운 곳에는 명확하게 초점을 맞출 수 없습니다. 시력이 좋은 사람의 경우 가까운 지점은 일반적으로 약 25cm입니다. 나이가 들어감에 따라 가까운 지점이 커집니다.
최대 배율
인간의 눈에 대한 L '은 항상 1.7cm로 동일하기 때문에 배율 방정식에서 변경되는 유일한 매개 변수는 L 또는 관찰 된 물체까지의 거리입니다. 인간은 가까운 지점을 넘어서는 어떤 것에 초점을 맞출 수 없기 때문에 인간의 눈의 최대 배율은 물체 자체의 크기와 비교하여 망막에 형성되는 이미지는 M = 1.7cm / 25cm = .068 일 때 가까운 지점에 있습니다. 센티미터. 일반적으로 이것은 1x 배율로 정의되며, 확대경과 같은 광학 기기의 배율은 일반적으로 일반 시력과 비교하여 정의됩니다. 망막에 형성되는 이미지는 거꾸로되어 있거나 거꾸로되어 있지만 뇌는 신경 쓰지 않습니다. 이미지가 뒤집힌 것처럼 이미지가받는 정보를 해석하는 방법을 배웠습니다.