Quel est le grossissement maximum de l'oeil humain?

January 22

Quel est le grossissement maximum de l'oeil humain?


L'œil est la fenêtre du cerveau sur le monde. Il est un instrument optique, qui se traduit par des photons en signaux électriques que les humains apprennent à reconnaître comme la lumière et la couleur. Pour toute sa capacité d'adaptation impressionnante, cependant, l'oeil --- comme tout instrument optique --- a des limites. Parmi ceux-ci est le soi-disant près du point, au-delà duquel l'œil ne peut pas se concentrer. Le point proche limite la distance à laquelle les humains peuvent voir clairement les objets.

Structure de l'oeil

A l'avant de l'oeil est, une couche transparente résistante appelée la cornée, qui est comme une lentille fixe qui ne peut pas être réglé. Derrière la cornée est un liquide appelé l'humeur aqueuse, qui remplit l'espace entre la cornée et le cristallin. La lentille est transparente comme la cornée, mais il peut être remodelée pour se concentrer sur des objets à des distances différentes. De la lentille, la lumière se déplace à travers une autre couche de liquide appelé l'humeur vitrée de la rétine --- la couche de cellules à l'arrière de l'œil qui traduit les signaux lumineux en influx nerveux, qui se déplacent le long du nerf optique jusqu'au cerveau.

Objectifs

Comme la lumière se déplace à travers une lentille, il est plié ou réfractée. La lentille dévie les rayons lumineux parallèles de sorte qu'ils se rencontrent à un point focal. La distance entre la lentille à son point focal est appelé la longueur focale. Si la lumière rebondit sur un objet et se déplace à travers une lentille convergente, puis, les rayons lumineux sont pliés pour former une image. Le point où l'image se forme et la taille de l'image dépend de la distance focale de la lentille et l'emplacement de l'objet par rapport à la lentille.

L'équation de la lentille

La relation entre la distance focale et l'emplacement d'une image est définie par l'équation des lentilles: 1 / L + 1 / L '= 1 / f, où L est la distance entre une lentille et un objet, L' est la distance de la la lentille à l'image qu'il forme et f est la longueur focale. La distance entre la lentille de l'œil à la rétine est un peu plus de 1,7 cm, donc pour l'œil humain L 'est toujours le même; que L, la distance à l'objet, et f (la longueur focale) changement. L'œil change la distance focale de la lentille de telle sorte que son image se forme toujours sur la rétine. Pour se concentrer sur un objet éloigné, la lentille ajuste à une longueur focale d'environ 1,7 cm.

Grossissement

Que ce soit une lentille magnifie un objet dépend de l'endroit où l'objet est par rapport à la longueur focale de la lentille. Le grossissement est donné par l'équation M = -L '/ L, où --- comme dans l'équation précédente --- L est la distance à l'objet et L' est la distance entre la lentille et l'image qu'il se forme. L'œil humain, cependant, a des limites; il ne peut ajuster sa longueur focale jusqu'à présent, et ne peut donc pas se concentrer clairement sur quoi que ce soit plus proche que le point près. Pour les personnes ayant une bonne vue, le point proche est habituellement d'environ 25 cm; que les gens vieillissent, le point proche devient plus grand.

agrandissement maximum

Depuis L 'pour l'oeil humain est toujours le même --- 1,7 cm --- le seul paramètre dans l'équation d'agrandissement qui change est la L ou la distance à l'objet observé. Parce que les humains ne peuvent pas se concentrer sur quoi que ce soit au-delà du point près, le grossissement maximal de l'œil humain --- en termes de la taille de l'image qui se forme sur la rétine par rapport à la taille de l'objet lui-même est à --- point près, lorsque M = 1,7 cm / 25 cm = 0,068 cm. En général, cela est défini comme étant un grossissement de 1x, et le grossissement pour les instruments optiques tels que des loupes est typiquement définie en la comparant à une vision normale. Les images qui se forment sur la rétine sont inversées ou à l'envers, bien que le cerveau n'a pas l'esprit --- il a appris à interpréter les informations qu'il reçoit comme si l'image était droite-up à la place.