Kakšna je največja povečava človeškega očesa?

Oko je možgansko okno v svet. Je optični instrument, ki fotone pretvori v električne signale, ki se jih ljudje naučijo prepoznavati kot svetlobo in barvo. Kljub vsej svoji impresivni prilagodljivosti pa ima tudi oko - tako kot kateri koli optični instrument - omejitve. Med njimi je tako imenovana bližnja točka, preko katere se oko ne more osredotočiti. Bližnja točka omejuje razdaljo, na kateri lahko ljudje jasno vidijo predmete.

Na sprednjem delu očesa je trda, prozorna plast, imenovana roženica, ki je kot fiksna leča, ki je ni mogoče prilagoditi. Za roženico je tekočina, imenovana vodna vlaga, ki zapolni prostor med roženico in lečo. Leča je prozorna kot roženica, vendar jo je mogoče preoblikovati, da se osredotoči na predmete na različnih razdaljah. Iz leče, svetlobna potovanja skozi drugo plast tekočine, imenovano steklovina, do mrežnice - plast celic na zadnji strani oko, ki prevaja svetlobne signale v živčne impulze, ki potujejo vzdolž optičnega živca do možganov.

Ko svetloba potuje skozi lečo, se upogne ali lomi. Leča upogne vzporedne svetlobne žarke, tako da se srečajo v goriščni točki. Razdalja od leče do goriščnice se imenuje goriščnica. Če se svetloba odbije od predmeta in nato potuje skozi konvergentno lečo, se svetlobni žarki upognejo, da tvorijo sliko. Točka oblikovanja slike in velikost slike sta odvisna od goriščnice leče in lokacije predmeta glede na lečo.

Razmerje med goriščno razdaljo in lokacijo slike je opredeljeno z enačbo leče: 1 / L + 1 / L '= 1 / f, kjer je L je razdalja med lečo in predmetom, L 'je razdalja od leče do slike, ki jo tvori, in f je gorišče dolžina. Oddaljenost očesne leče do mrežnice je nekaj več kot 1,7 cm, zato je za človeško oko L 'vedno enako; spremeni se le L, razdalja do predmeta in f (goriščnica). Vaše oko spremeni goriščno razdaljo leče, tako da se slika vedno oblikuje na mrežnici. Za izostritev predmeta daleč se leča nastavi na goriščno razdaljo približno 1,7 cm.

Ali leča poveča predmet, je odvisno od tega, kje je objekt glede na goriščno razdaljo leče. Povečava je podana z enačbo M = -L '/ L, kjer je - tako kot v prejšnji enačbi - L razdalja do predmeta in L' razdalja od leče do slike, ki jo tvori. Človeško oko pa ima meje; zaenkrat lahko prilagodi le goriščno razdaljo in se zato ne more jasno osredotočiti na kaj bližje od bližnje točke. Za ljudi z dobrim vidom je bližnja točka običajno približno 25 cm; Ko se ljudje starajo, bližnja točka postane večja.

Ker je L 'za človeško oko vedno enak - 1,7 cm, je edini parameter v enačbi povečave, ki se spremeni, L ali razdalja do ogledanega predmeta. Ker se ljudje ne morejo osredotočiti na nič drugega kot na bližnjo točko, je največja povečava človeškega očesa - glede na velikost slika, ki nastane na mrežnici v primerjavi z velikostjo samega predmeta - je v bližnji točki, ko je M = 1,7 cm / 25 cm =, 0,068 cm Na splošno je to opredeljeno kot 1x povečava, povečava za optične instrumente, kot so povečevalna očala, pa je običajno določena s primerjavo z običajnim vidom. Slike, ki nastanejo na mrežnici, so obrnjene ali obrnjene na glavo, čeprav možgani nimajo nič proti - naučili so se razlagati informacije, ki jih prejmejo, kot da bi bila slika obrnjena desno navzgor.