Məqalə Optik alətlər insan gözü
Gözün hissələri
Buynuz qişa gözün ön hissəsini örtən şəffaf, sərt bir qişadır. Buynuz qişa gözə daxil olan işığı sındırır.
Bəbək gözün qara hissəsidir. Bəbək qara rəngdədir, buna görə də demək olar ki, bütün işığı udur. Bəbək işığın gözə keçdiyi bir dəlikdir. Bəbəyin diametri nə qədər böyükdürsə, gözə bir o qədər çox işıq, bəbəyin ölçüsü nə qədər kiçikdirsə, gözə bir o qədər az işıq daxil olur.
Göz bəbəyinin ölçüsünü iris idarə edir. Göz ətrafındakı mühit çox parlaq olduqda, iris bəbəyini kiçildir. Əksinə, göz ətrafındakı mühit daha az parlaq olduqda, iris bəbəyini böyüdür və beləliklə, gözə daxil olan işığın miqdarı çox olur. Əgər gündüz və gecə ərzində pişik gözləri arasındakı fərqi müşahidə etmisinizsə, onda irisin funksiyasını asanlıqla başa düşə bilərsiniz.
Kirpikli əzələlər göz linzasının əyriliyini dəyişdirmək üçün fəaliyyət göstərir. Göz linzasındakı dəyişikliklər göz linzasının fokus məsafəsinə təsir göstərir. Göz uzaq məsafədəki obyektləri müşahidə edərsə, kirpikli əzələlər boşalır və beləliklə linzanın əyriliyinin radiusu artır və linzanın fokus məsafəsi artır.
Göz yaxın məsafədəki obyektləri müşahidə etdikdə, kirpikli əzələlər büllurun əyriliyinin radiusu azalacaq və büllurun fokus uzunluğu azalacaq şəkildə yığılır. Beləliklə, dolayı yolla, kirpikli əzələlərin funksiyası gözün obyektin görüntüsünü düzgün şəkildə fokuslaya bilməsi üçün büllurun fokus uzunluğunu idarə etməkdir. Okulyarın fokus uzunluğundakı dəyişiklik göz akkomodasiyası adlanır.
Göz linzası konvergent linza və ya qabarıq linza və ya müsbət linzadır. İşığın daha çox sınması buynuz qişada baş versə də, göz linzası da işıq şüasını sındırır və fokuslayır ki, görüntü birbaşa retinada əmələ gəlsin. Obyektlərin aydın görünməsi üçün retinada görüntü əmələ gəlməlidir. Retina işıq dalğalarını elektrik siqnallarına çevirmək funksiyasını yerinə yetirir və sonra onlar görmə sinirindən beyinə keçir.
Normal bir gözlə yerləşmə
Göz akkomodasiyası, görüntünün retinaya fokuslana bilməsi üçün göz linzasının fokus uzunluğunun (f) obyektin gözdən məsafəsi ilə tənzimlənməsidir. Göz linzasının fokus uzunluğu, göz linzası ilə linzanın fokus nöqtəsi (F) arasındakı məsafədir. Göz uyğunlaşdıqda, göz linzasının əyriliyi dəyişir və bu da okulyarın əyrilik radiusunun dəyişməsinə səbəb olur və buna görə də göz linzasının fokus uzunluğu da dəyişir.
Əgər göz uzaq bir nöqtədə bir obyekti müşahidə edərsə, kirpikli əzələ boşalır və bu da göz linzasının əyrilik radiusu və linzanın fokus məsafəsinin artmasına səbəb olur. Uzaq nöqtə, gözün fokuslana biləcəyi ən uzaq məsafədir və normal gözün uzaq nöqtəsi sonsuzdur. Kirpikli əzələlər boşaldıqda və göz linzasının fokus məsafəsi uzandıqda və uzaq bir nöqtədə bir obyektə fokuslana bildikdə, göz minimum akkomodasiyaya malikdir.
Göz yaxın məsafədəki obyektləri müşahidə etdikdə, kirpikli əzələlər yığılır və bu da göz linzasının daha əyri olmasına və əyrilik radiusuna və linzanın fokus uzunluğuna azalmasına səbəb olur. Göz tərəfindən hələ də fokuslana bilən ən yaxın gözə olan obyekt məsafəsinə yaxın nöqtə deyilir. Orta hesabla insanda yaxın nöqtə 25 sm-dir. Kirpikli əzələlər yığıldıqda və göz linzasının fokus uzunluğu qısaldıqda və obyektə yaxın nöqtədə (25 sm) fokuslana bildikdə, göz maksimum akkomodasiyaya malikdir.
Görünüşün formalaşması
Uzaq nöqtə
Əgər cisim sonsuzdursa, göz linzası linzanın fokus məsafəsi (f) görüntü məsafəsinə (di) bərabər olana qədər yastılaşır. Təsvir məsafəsi linza ilə işıq şüasının göz tərəfindən sındığı nöqtə arasındakı məsafədir. İşıq şüalarının kəsişdiyi nöqtə torlu qişa ilə üst-üstə düşür. Beləliklə, belə bir nəticəyə gəlmək olar ki, göz sonsuz bir cismi müşahidə etdikdə, göz linzasının əyriliyi linzanın fokus məsafəsi (f) linza ilə torlu qişa arasındakı məsafəyə bərabər olana qədər yastılaşır. İşıq şüası torlu qişada kəsişməlidir ki, işığın torlu qişada elektrik siqnallarına çevrilə bilsin.
Aşağıda obyekt sonsuzluqda olduqda linzanın fokus məsafəsinin (f) təsvir məsafəsinə (di) bərabər olmasının riyazi sübutu verilmişdir. Fokus məsafəsi (f), obyekt məsafəsi (do) və təsvir məsafəsi (di) arasındakı əlaqə aşağıdakı tənliklə ifadə olunur.
1/f = 1/do + 1/di —– Tənlik 1
Göz linzası konvergensiya edən linzadır. Buna görə də, fokus məsafəsi (f) müsbətdir. Obyekt məsafəsi (do) sonsuzdur, ona görə də 1-ci tənlikdə obyekt məsafəsini (do) sonsuzluq simvolu ilə əvəz edin.
1/f = 1/~ + 1/di
1/f = 0 + 1/di
1/f = 1/di
di = f —– Tənlik 2
Tənlik 2 göstərir ki, konvergensiya linzalarında obyekt sonsuzluqdadırsa, fokus məsafəsi (f) təsvir məsafəsinə (di) bərabərdir.
Yaxın nöqtə
Bəs obyekt gözə yaxındırsa? Əvvəllər normal gözün yaxın nöqtəsinin və ya normal gözün düzgün fokuslana biləcəyi ən yaxın obyektin məsafəsinin 25 sm olduğu izah edilirdi. Beləliklə, göz linzasının fokus məsafəsi (f) obyekt məsafəsindən (do) 25 sm kiçik olmalıdır. Göz linzasının fokus məsafəsi 25 sm məsafədən kiçik olmalıdır ki, göz linzası real görüntünü yaratsın. Göz linzası həm virtual görüntü, həm də real görüntü yarada bilən qabarıq linzadır. Fokus məsafəsi (f) obyekt məsafəsindən (do) kiçik olduqda, real görüntü qabarıq linza tərəfindən yaradılır. Bu, qabarıq linzanın görüntü əmələ gəlməsi mövzusunda müzakirə olunub.
Göz linzası sisteminin fokus məsafəsini (f) qiymətləndirin:
Normal gözün yaxın nöqtəsi 25 sm-dir, yəni ən yaxın obyekt(lər)ə olan məsafə 25 sm-dir. Buynuz qişa ilə tor qişa arasındakı məsafə təxminən 2.5 sm-dir. İşıq şüası tor qişaya düşərsə, buynuz qişa ilə tor qişa arasındakı məsafə görüntü məsafəsi (di) hesab olunarsa, görüntü aydın olar. Beləliklə, görüntü məsafəsi (düym) 2.5 sm-dir.
1/f = 1/do + 1/di
1/f = 1/ 25 + 1/ 2.5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 25/11
f = 2.27 sm
Yuxarıdakı hesablamaların nəticələrinə əsasən, fokus məsafəsinin (f) təsvir məsafəsindən (di) kiçik olduğu qənaətinə gəlmək olar. Təsvir məsafəsi (di) ilə fokus məsafəsi (f) arasındakı fərq 2.5 sm – 2.27 sm = 0.23 sm-dir. Buynuz qişa-göz linza sisteminin fokus nöqtəsi təsvirin və ya tor qişanın solunda 0.23 sm-dir.
Buynuz qişa-göz linzası sistemi qabarıq linzadır, buna görə də görüntü real olsa da, tərsinə çevrilmiş şəkildə retinada əmələ gəlir. Retinada görüntü tərsinə çevrilmiş olsa da, beynin siniri onu dik vəziyyətə gətirir.
