O olho é a janela do cérebro para o mundo. É um instrumento óptico que traduz fótons em sinais elétricos que os humanos aprendem a reconhecer como luz e cor. Apesar de toda sua adaptabilidade impressionante, no entanto, o olho - como qualquer instrumento óptico - tem limitações. Entre eles está o chamado ponto próximo, além do qual o olho não consegue focalizar. O ponto próximo limita a distância em que os humanos podem ver os objetos com clareza.
Estrutura do olho
Na frente do olho há uma camada resistente e transparente chamada córnea, que é como uma lente fixa que não pode ser ajustada. Atrás da córnea existe um fluido chamado humor aquoso, que preenche o espaço entre a córnea e o cristalino. A lente é transparente como a córnea, mas pode ser remodelada para focar em objetos a distâncias diferentes. Da lente, viagens leves através de outra camada de fluido chamada humor vítreo para a retina - a camada de células na parte de trás do o olho que traduz os sinais de luz em impulsos nervosos, que viajam ao longo do nervo óptico até o cérebro.
Lentes
Conforme a luz viaja através de uma lente, ela é dobrada ou refratada. A lente curva os raios de luz paralelos para que eles se encontrem em um ponto focal. A distância da lente ao seu ponto focal é chamada de comprimento focal. Se a luz é refletida em um objeto e, em seguida, viaja através de uma lente convergente, os raios de luz são curvados para formar uma imagem. O ponto onde a imagem se forma e o tamanho da imagem dependem do comprimento focal da lente e da localização do objeto em relação à lente.
A equação da lente
A relação entre a distância focal e a localização de uma imagem é definida pela equação da lente: 1 / L + 1 / L '= 1 / f, onde L é a distância entre uma lente e um objeto, L 'é a distância da lente à imagem que ela forma ef é o foco comprimento. A distância da lente do olho à retina é um pouco mais de 1,7 cm, então para o olho humano L 'é sempre o mesmo; apenas L, a distância até o objeto e f (o comprimento focal) mudam. Seu olho muda a distância focal de sua lente para que a imagem sempre se forme na retina. Para focar em um objeto distante, a lente se ajusta a uma distância focal de cerca de 1,7 cm.
Ampliação
Se uma lente amplia um objeto depende de onde o objeto está em relação à distância focal da lente. A ampliação é dada pela equação M = -L '/ L, onde - assim como na equação anterior - L é a distância ao objeto e L' é a distância da lente à imagem que ele forma. O olho humano, entretanto, tem limites; ele só pode ajustar sua distância focal até certo ponto e, portanto, não pode focar claramente em nada mais próximo do que o ponto próximo. Para pessoas com boa visão, o ponto próximo é geralmente cerca de 25 cm; conforme as pessoas envelhecem, o ponto próximo se torna maior.
Ampliação máxima
Uma vez que L 'para o olho humano é sempre o mesmo - 1,7 cm - o único parâmetro na equação de ampliação que muda é o L ou a distância ao objeto visualizado. Porque os humanos não conseguem se concentrar em nada além do ponto próximo, a ampliação máxima do olho humano - em termos de tamanho de a imagem que se forma na retina em comparação com o tamanho do próprio objeto - está no ponto próximo, quando M = 1,7 cm / 25 cm = 0,068 cm. Geralmente, isso é definido como uma ampliação de 1x, e a ampliação para instrumentos ópticos como lentes de aumento é normalmente definida comparando-a com a visão normal. As imagens que se formam na retina são invertidas ou de cabeça para baixo, embora o cérebro não se importe - ele aprendeu a interpretar as informações que recebe como se a imagem estivesse voltada para cima.
