Kandungan
Mata adalah tingkap otak di dunia. Ini adalah alat optik, yang menerangkan foton menjadi isyarat elektrik yang manusia belajar mengenali sebagai cahaya dan warna. Untuk semua kebolehan menyesuaikan diri, bagaimanapun, mata seperti mana-mana instrumen optik-mempunyai batasan. Antaranya adalah titik yang dipanggil, di mana mata tidak dapat memberi tumpuan. Titik mendekati mengehadkan jarak di mana manusia boleh melihat objek dengan jelas.
Struktur mata
Di hadapan mata adalah lapisan yang sukar, telus yang disebut kornea, yang seperti lensa tetap yang tidak boleh diselaraskan. Di belakang kornea adalah cecair yang dipanggil humor berair, yang mengisi ruang antara kornea dan lensa. Kanta itu telus seperti kornea, tetapi ia boleh dibentuk semula untuk memberi tumpuan kepada objek pada jarak yang berbeza. Dari lensa, cahaya bergerak melalui satu lagi lapisan bendalir yang disebut humor vitreous ke retina-lapisan sel di belakang mata yang menterjemahkan isyarat cahaya ke dalam impuls saraf, yang bergerak sepanjang saraf optik ke otak.
Kanta
Apabila cahaya bergerak melalui lensa ia bengkok atau dibiaskan. Lensa membengkokkan sinaran selari cahaya supaya mereka bertemu di titik fokus. Jarak dari kanta ke titik fokusnya dipanggil panjang tumpuan. Jika cahaya melantun objek dan kemudian bergerak melalui lensa yang menumpu, sinaran cahaya terbengkalai untuk membentuk imej. Titik di mana bentuk imej dan saiz imej bergantung kepada panjang fokus kanta dan lokasi objek berbanding lensa.
Persamaan kanta
Hubungan antara jarak fokus dan lokasi sesuatu imej ditakrifkan oleh persamaan lensa: 1 / L + 1 / L = 1 / f, di mana L ialah jarak antara lensa dan objek, L adalah jarak dari lensa ke imej yang terbentuk dan f ialah panjang tumpuan. Jarak dari kanta mata ke retina adalah lebih kurang 1.7 cm, jadi untuk mata manusia L sentiasa sama; hanya L, jarak ke objek, dan f (panjang tumpuan) berubah. Mata anda mengubah panjang fokus kanta supaya imej sentiasa terbentuk di retina. Untuk memberi tumpuan kepada objek yang jauh, kanta menyesuaikan diri dengan jarak fokus sekitar 1.7 cm.
Pembesaran
Sama ada kanta membesarkan sesuatu objek bergantung kepada di mana objek relatif kepada panjang fokus kanta. Pembesaran diberikan oleh persamaan M = -L / L, di mana-sama seperti dalam persamaan sebelumnya-L ialah jarak ke objek dan L ialah jarak dari lensa ke imej yang terbentuk. Walau bagaimanapun, mata manusia mempunyai had; ia hanya boleh menyesuaikan panjang fokusnya setakat ini, dan ia tidak boleh memberi tumpuan dengan jelas pada sesuatu yang lebih dekat daripada titik dekat. Bagi orang yang mempunyai penglihatan yang baik, titik berhampiran biasanya kira-kira 25 cm; sebagai orang yang berumur, titik mendekat menjadi lebih besar.
Pembesaran maksimum
Oleh kerana L untuk mata manusia selalu sama-1.7 cm-satu-satunya parameter dalam persamaan pembesaran yang berubah adalah L atau jarak ke objek yang dilihat. Oleh kerana manusia tidak dapat menumpukan perhatian kepada apa-apa di luar titik yang dekat, perbesaran maksimum mata manusia dalam segi saiz imej yang membentuk retina berbanding dengan saiz objek itu sendiri-adalah pada titik terdekat, ketika M = 1.7 cm / 25 cm = .068 cm. Secara amnya, ini ditakrifkan sebagai pembesaran 1x, dan perbesaran untuk instrumen optik seperti kaca mata pembesar biasanya ditakrifkan dengan membandingkannya dengan penglihatan biasa. Imej-imej yang terbentuk di retina adalah terbalik atau terbalik, walaupun otak tidak minda-yang dipelajari untuk mentafsir maklumat yang diterima seolah-olah imej itu adalah sebelah kanan.