Яке максимальне збільшення людського ока?

Око - це вікно мозку у світ. Це оптичний прилад, який перетворює фотони в електричні сигнали, які люди вчаться розпізнавати як світло та колір. Однак при всій своїй вражаючій адаптивності око, як і будь-який оптичний прилад, має обмеження. Серед них - так звана ближня точка, поза якою око не може сфокусуватися. Близька точка обмежує відстань, на якій люди можуть чітко бачити предмети.

У передній частині ока знаходиться жорсткий прозорий шар, який називається рогівкою, який нагадує нерухому кришталик, яку неможливо регулювати. За рогівкою знаходиться рідина, яка називається водянистою вологою, яка заповнює простір між рогівкою та кришталиком. Кришталик прозорий, як рогівка, але його можна переформувати, щоб сфокусувати на об’єктах на різній відстані. З об'єктива, легкі подорожі через інший шар рідини, який називається склоподібне тіло, до сітківки - шар клітин у задній частині око, яке переводить світлові сигнали в нервові імпульси, які рухаються вздовж зорового нерва до мозку.

Коли світло проходить крізь лінзу, воно згинається або заломлюється. Лінза вигинає паралельні промені світла так, що вони стикаються у фокусній точці. Відстань від лінзи до її фокусної точки називається фокусною відстанню. Якщо світло відскакує від предмета, а потім проходить крізь сходяться лінзи, промені світла згинаються, утворюючи зображення. Точка, де формується зображення, і розмір зображення залежать від фокусної відстані лінзи та розташування об’єкта щодо лінзи.

Зв'язок між фокусною відстанню та розташуванням зображення визначається рівнянням лінзи: 1 / L + 1 / L '= 1 / f, де L - відстань між лінзою та об'єктом, L '- відстань від лінзи до зображення, яке вона утворює, і f - фокусна довжина. Відстань від кришталика ока до сітківки становить трохи більше 1,7 см, тому для людського ока L 'завжди однаковий; змінюються лише L, відстань до об’єкта та f (фокусна відстань). Ваше око змінює фокусну відстань лінзи так, що зображення завжди формується на сітківці. Для фокусування на об'єкті, що знаходиться далеко, об'єктив налаштовується на фокусну відстань близько 1,7 см.

Чи збільшує об'єктив об'єкт, залежить від того, де об'єкт знаходиться відносно фокусної відстані лінзи. Збільшення визначається рівнянням M = -L '/ L, де - як і в попередньому рівнянні - L - відстань до об'єкта, а L' - відстань від лінзи до зображення, яке вона утворює. Однак людське око має межі; поки він може регулювати лише свою фокусну відстань, і тому він не може чітко зосередитись на чомусь ближчому, ніж ближня точка. Для людей з хорошим зором близька точка зазвичай становить близько 25 см; У міру того, як люди старіють, найближча точка стає більше.

Оскільки L 'для людського ока завжди однаковий - 1,7 см - єдиним параметром у рівнянні збільшення, який змінюється, є L або відстань до розглянутого об'єкта. Оскільки люди не можуть зосередитись ні на чому, окрім найближчої точки, максимальне збільшення людського ока - з точки зору розміру зображення, яке утворюється на сітківці ока порівняно з розміром самого об'єкта - знаходиться в найближчій точці, коли М = 1,7 см / 25 см = 0,068 см. Як правило, це визначається як 1-кратне збільшення, а збільшення для оптичних приладів, таких як збільшувальні окуляри, зазвичай визначається шляхом порівняння його із нормальним зором. Зображення, що утворюються на сітківці, перевернуті або перевернуті, хоча мозок не проти - він навчився інтерпретувати отриману інформацію так, ніби натомість зображення було звернене правою стороною догори.