O olho é a janela do cérebro para o mundo. É um instrumento óptico, que converte fótons em sinais elétricos que os humanos aprendem a reconhecer como luz e cor. Apesar de toda a sua impressionante adaptabilidade, no entanto, o olho - como qualquer instrumento ótico - tem limitações. Entre eles está o chamado ponto próximo, além do qual o olho não pode se concentrar. O ponto próximo limita a distância em que os seres humanos podem ver objetos claramente.

Estrutura do olho

Na frente do olho é uma camada dura e transparente chamada córnea, que é como um lente fixa que não pode ser ajustada. Atrás da córnea há um fluido chamado humor aquoso, que preenche o espaço entre a córnea e a lente. A lente é transparente como a córnea, mas pode ser remodelada para se concentrar em objetos a diferentes distâncias. Da lente, a luz viaja através de outra camada de fluido chamada humor vítreo para a retina - a camada de células na parte de trás do olho que traduz os sinais de luz em impulsos nervosos, que viajam ao longo do nervo óptico até o cérebro.

Lentes

À medida que a luz atravessa a lente, ela é dobrada ou refratada. A lente dobra os raios de luz paralelos para que eles se encontrem em um ponto focal. A distância da lente ao seu ponto focal é chamada de distância focal. Se a luz refletir em um objeto e, em seguida, viajar através de uma lente convergente, os raios de luz serão dobrados para formar uma imagem. O ponto onde a imagem se forma e o tamanho da imagem depende da distância focal da lente e da localização do objeto em relação à lente.

A equação da lente

A relação entre a focal O comprimento e a localização de uma imagem são definidos pela equação da lente: 1 /L + 1 /L '= 1 /f, onde L é a distância entre uma lente e um objeto, L' é a distância da lente à imagem forma e f é a distância focal. A distância entre a lente do olho e a retina é de pouco mais de 1,7 cm, portanto, para o olho humano, L 'é sempre o mesmo; apenas L, a distância até o objeto e f (a distância focal) mudam. Seu olho muda a distância focal de sua lente para que a imagem se forme sempre na retina. Para focar em um objeto distante, a lente se ajusta a uma distância focal de aproximadamente 1,7 cm.

Ampliação

Se uma lente amplia um objeto depende de onde o objeto está em relação à distância focal da lente. A ampliação é dada pela equação M = -L '/L, onde - assim como na equação anterior - L é a distância ao objeto e L' é a distância da lente até a imagem que forma. O olho humano, no entanto, tem limites; ele só pode ajustar sua distância focal até o momento, e por isso não pode se concentrar claramente em algo mais próximo do que o ponto mais próximo. Para pessoas com boa visão, o ponto próximo geralmente é de cerca de 25 cm; À medida que as pessoas envelhecem, o ponto próximo se torna maior.

Ampliação máxima

Como L 'para o olho humano é sempre o mesmo - 1,7 cm - o único parâmetro na equação de ampliação que muda é o L ou a distância até o objeto visualizado. Como os seres humanos não podem se concentrar em nada além do ponto próximo, a ampliação máxima do olho humano - em termos do tamanho da imagem que se forma na retina em comparação com o tamanho do próprio objeto - está no ponto próximo, quando M = 1,7 cm /25 cm = 0,068 cm. Geralmente, isso é definido como ampliação de 1x, e a ampliação para instrumentos ópticos como lupas é normalmente definida comparando-a à visão normal. As imagens que se formam na retina estão invertidas ou de cabeça para baixo, embora o cérebro não se importe - aprendeu a interpretar as informações que recebe como se a imagem estivesse do lado certo em vez disso.