Care este mărirea maximă a ochiului uman?

Ochiul este fereastra creierului asupra lumii. Este un instrument optic, care traduce fotonii în semnale electrice pe care oamenii învață să le recunoască ca lumină și culoare. Cu toate acestea, adaptabilitatea sa impresionantă, însă, ochiul - ca orice instrument optic - are limitări. Printre acestea se numără așa-numitul punct apropiat, dincolo de care ochiul nu se poate concentra. Punctul apropiat limitează distanța la care oamenii pot vedea clar obiectele.

În partea din față a ochiului este un strat dur, transparent numit cornee, care este ca o lentilă fixă ​​care nu poate fi reglată. În spatele corneei se află un fluid numit umor apos, care umple spațiul dintre cornee și lentilă. Obiectivul este transparent ca corneea, dar poate fi remodelat pentru a se concentra asupra obiectelor la diferite distanțe. Din obiectiv, călătorii ușoare printr-un alt strat de fluid numit umorul vitros către retină - stratul de celule din spatele ochiul care traduce semnalele luminoase în impulsuri nervoase, care se deplasează de-a lungul nervului optic către creier.

Pe măsură ce lumina călătorește printr-un obiectiv, este îndoită sau refractată. Obiectivul îndoaie raze de lumină paralele, astfel încât să se întâlnească la un punct focal. Distanța de la obiectiv la punctul său focal se numește distanță focală. Dacă lumina sare de pe un obiect și apoi călătorește printr-un obiectiv convergent, razele de lumină sunt îndoite pentru a forma o imagine. Punctul în care se formează imaginea și dimensiunea imaginii depind de distanța focală a obiectivului și de locația obiectului în raport cu obiectivul.

Relația dintre distanța focală și locația unei imagini este definită de ecuația obiectivului: 1 / L + 1 / L '= 1 / f, unde L este distanța dintre obiectiv și obiect, L 'este distanța de la obiectiv la imaginea pe care o formează și f este focal lungime. Distanța de la lentila ochiului la retină este puțin peste 1,7 cm, deci pentru ochiul uman L 'este întotdeauna aceeași; se schimbă doar L, distanța față de obiect și f (distanța focală). Ochiul dvs. își modifică distanța focală a obiectivului, astfel încât imaginea să se formeze întotdeauna pe retină. Pentru a focaliza pe un obiect îndepărtat, obiectivul se ajustează la o distanță focală de aproximativ 1,7 cm.

Dacă un obiectiv mărește un obiect depinde de locul în care obiectul este relativ la distanța focală a obiectivului. Mărirea este dată de ecuația M = -L '/ L, unde - la fel ca în ecuația anterioară - L este distanța de obiect și L' este distanța de la obiectiv la imaginea pe care o formează. Ochiul uman are însă limite; își poate regla distanța focală doar până acum și, prin urmare, nu se poate concentra clar pe nimic mai apropiat decât punctul apropiat. Pentru persoanele cu vedere bună, punctul apropiat este de obicei de aproximativ 25 cm; pe măsură ce oamenii îmbătrânesc, punctul apropiat devine mai mare.

Deoarece L 'pentru ochiul uman este întotdeauna același - 1,7 cm - singurul parametru din ecuația de mărire care se modifică este L sau distanța până la obiectul vizualizat. Deoarece oamenii nu se pot concentra pe nimic dincolo de punctul apropiat, mărirea maximă a ochiului uman - în ceea ce privește dimensiunea imaginea care se formează pe retină în comparație cu dimensiunea obiectului în sine - se află în punctul apropiat, când M = 1,7 cm / 25 cm = .068 cm. În general, aceasta este definită ca mărire de 1x, iar mărirea pentru instrumentele optice, cum ar fi lupele, este de obicei definită prin compararea cu vederea normală. Imaginile care se formează pe retină sunt inversate sau cu susul în jos, deși creierului nu-i deranjează - a învățat să interpreteze informațiile pe care le primește ca și cum imaginea ar fi în partea dreaptă în sus.