Koks yra didžiausias žmogaus akies padidinimas?

Akis yra smegenų langas į pasaulį. Tai optinis instrumentas, paverčiantis fotonus elektriniais signalais, kuriuos žmonės išmoksta atpažinti kaip šviesą ir spalvas. Nepaisant visų įspūdingų prisitaikymo galimybių, akis - kaip ir bet kuris optinis instrumentas - turi apribojimų. Tarp jų yra vadinamasis artimas taškas, už kurio akis negali sutelkti dėmesio. Artimas taškas riboja atstumą, kuriuo žmonės gali aiškiai matyti objektus.

Akies priekyje yra kietas, skaidrus sluoksnis, vadinamas ragena, kuris yra tarsi fiksuotas lęšis, kurio negalima sureguliuoti. Už ragenos yra skystis, vadinamas vandeniniu humoru, kuris užpildo erdvę tarp ragenos ir lęšio. Objektyvas yra skaidrus kaip ragena, tačiau jį galima pertvarkyti, kad būtų galima sutelkti dėmesį į skirtingo atstumo objektus. Iš objektyvo šviesos keliauja per kitą skysčio sluoksnį, vadinamą stikliniu humoru, į tinklainę - ląstelių sluoksnį gale akis, kuri šviesos signalus paverčia nerviniais impulsais, kurie regos nervu keliauja į smegenis.

Šviesai keliaujant pro objektyvą, ji yra sulenkta arba lūžusi. Lęšiukas lenkia lygiagrečius šviesos spindulius, kad jie susitiktų židinio taške. Atstumas nuo objektyvo iki jo židinio taško vadinamas židinio nuotoliu. Jei šviesa atšoka nuo daikto ir tada keliauja per susiliejantį objektyvą, šviesos spinduliai yra sulenkti, kad susidarytų vaizdas. Taškas, kuriame susiformuoja vaizdas, ir vaizdo dydis priklauso nuo objektyvo židinio nuotolio ir objekto vietos, palyginti su objektyvu.

Ryšį tarp židinio nuotolio ir vaizdo vietos apibrėžia objektyvo lygtis: 1 / L + 1 / L '= 1 / f, kur L yra atstumas tarp objektyvo ir objekto, L 'yra atstumas nuo objektyvo iki jo formuojamo vaizdo, o f yra židinys ilgio. Atstumas nuo akies lęšio iki tinklainės yra šiek tiek didesnis nei 1,7 cm, todėl žmogaus akiai L 'visada yra tas pats; keičiasi tik L, atstumas iki objekto ir f (židinio nuotolis). Jūsų akis keičia objektyvo židinio nuotolį taip, kad vaizdas visada susidarytų tinklainėje. Norėdami sutelkti dėmesį į toli esantį objektą, objektyvas prisitaiko prie maždaug 1,7 cm židinio nuotolio.

Ar objektyvas padidina objektą, priklauso nuo objekto vietos, palyginti su objektyvo židinio nuotoliu. Padidinimas suteikiamas lygtimi M = -L '/ L, kur - kaip ir ankstesnėje lygtyje - L yra atstumas iki objekto, o L' - atstumas nuo objektyvo iki jo formuojamo vaizdo. Tačiau žmogaus akis turi ribas; kol kas jis gali koreguoti tik savo židinio nuotolį, todėl negali aiškiai sutelkti dėmesio į nieką arčiau nei į artimiausią tašką. Žmonėms, turintiems gerą regėjimą, artimas taškas paprastai yra apie 25 cm; senstant žmonėms artimas taškas tampa didesnis.

Kadangi L 'žmogaus akiai visada yra tas pats - 1,7 cm, - vienintelis didinimo lygties parametras, kuris keičiasi, yra L arba atstumas iki žiūrimo objekto. Kadangi žmonės negali sutelkti dėmesio į nieką, esantį šalia artimiausio taško, maksimalus žmogaus akies padidinimas - atsižvelgiant į akies dydį tinklainėje susidarantis vaizdas, palyginti su paties objekto dydžiu, yra arti taško, kai M = 1,7 cm / 25 cm =, 068 cm. Paprastai tai apibrėžiama kaip 1x padidinimas, o optinių prietaisų, tokių kaip padidinamieji stiklai, padidinimas paprastai apibrėžiamas lyginant su įprastu regėjimu. Tinklainėje susiformavę vaizdai yra apversti arba apversti, nors smegenys neprieštarauja - išmokta interpretuoti gautą informaciją taip, tarsi vaizdas būtų rodomas dešine puse į viršų.