Статија Оптички инструменти човечко око
Делови од окото
Рожницата е проѕирна, тврда мембрана што го покрива предниот дел од окото. Рожницата го прекршува зракот светлина што влегува во окото.
Зеницата е црниот дел од окото. Зеницата е црна, затоа апсорбира речиси целата светлина. Зеницата е отвор низ кој светлината поминува во окото. Колку е поголем дијаметарот на зеницата, толку повеќе светлина влегува во окото, а колку е помала големината на зеницата, толку помалку светлина влегува во окото.
Ирисот ја контролира големината на зеницата. Кога околината околу окото е многу светла, ирисот ја минимизира зеницата. Обратно, кога околината околу очите е помалку светла, ирисот ја зголемува зеницата, така што количината на светлина што влегува во окото е голема. Ако сте ја забележале разликата помеѓу мачкиното око во текот на денот и ноќта, тогаш лесно можете да ја разберете функцијата на ирисот.
Цилијарните мускули функционираат за промена на закривеноста на очната леќа. Промените во очната леќа влијаат на фокусната должина на очната леќа. Ако окото набљудува предмети на голема оддалеченост, цилијарните мускули се опуштаат, така што радиусот на закривеноста на леќата се зголемува и фокусната должина на леќата се зголемува.
Кога окото набљудува предмети од блиску, цилијарните мускули се контрахираат така што радиусот на закривеноста на леќата се намалува и фокусната должина на леќата. Значи, индиректно, функцијата на цилијарните мускули е да ја контролираат фокусната должина на очната леќа, така што окото може правилно да ја фокусира сликата на предметот. Промената на фокусната должина на окуларот се нарекува акомодација на окото.
Очната леќа е конвергентна леќа или конвексна леќа или позитивна леќа. Иако поголемо прекршување на светлината се случува во рожницата, леќата на окото исто така го прекршува и фокусира зракот светлина, така што сликата се формира директно на мрежницата. Сликата мора да се формира на мрежницата за да можат јасно да се видат предметите. Мрежницата функционира за претворање на светлосните бранови во електрични сигнали, кои потоа минуваат низ оптичкиот нерв до мозокот.
Акомодација од нормално око
Акомодацијата на окото е прилагодување на фокусната должина (f) на очната леќа со растојанието на предметот од окото, така што сликата може да се фокусира на мрежницата. Фокусната должина на очната леќа е растојанието помеѓу очната леќа и фокусната точка на леќата (F). Кога окото се прилагодува, закривеноста на очната леќа се менува, предизвикувајќи промена на радиусот на закривеност на окуларот и затоа се менува и фокусната должина на очната леќа.
Ако окото набљудува објект во далечна точка, цилијарниот мускул се опушта, предизвикувајќи очната леќа да се израмни, така што радиусот на закривеност и фокусната должина на леќата се зголемуваат. Далечната точка е најоддалеченото растојание на кое окото може да се фокусира, каде што оддалечената точка на нормалното око е бесконечна. Кога цилијарните мускули се опуштаат така што фокусната должина на очната леќа станува подолга и може да се фокусира на објектот во далечна точка, окото има минимална акомодација.
Кога окото набљудува предмети од блиску, цилијарните мускули се контрахираат, предизвикувајќи очната леќа да стане позакривена, така што радиусот на закривеност и фокусната должина на леќата се намалуваат. Растојанието на предметот до најблиското око кое сè уште може да биде фокусирано од окото се нарекува блиска точка. Просечниот човек има блиска точка од 25 см. Кога цилијарните мускули се контрахираат така што фокусната должина на леќата на окото станува пократка и може да се фокусира на предметот во блиска точка (25 см), окото има максимална акомодација.
Формирање на слика
Далечната точка
Ако објектот е бесконечен, леќата на окото се врти порамнето сè додека фокусната должина (f) на леќата не стане еднаква на растојанието на сликата (di). Растојанието на сликата е растојанието помеѓу леќата и точката каде што зракот светлина е прекршен од окото. Точката каде што зраците светлина се пресекуваат се совпаѓа со мрежницата. Значи, може да се заклучи дека кога окото набљудува бесконечен објект, закривеноста на леќата на окото се рамнува сè додека фокусната должина на леќата (f) не стане еднаква на растојанието помеѓу леќата и мрежницата. Светлинскиот зрак мора да се пресекува во мрежницата за да може светлината да се претвори во електрични сигнали во мрежницата.
Следново е математички доказ зошто кога објектот е во бесконечност, фокусната должина на леќата (f) е еднаква на растојанието до сликата (di). Односот помеѓу фокусната должина (f), растојанието до објектот (do) и растојанието до сликата (di) се изразува преку следната равенка.
1/f = 1/do + 1/di —– Равенка 1
Леќата на окото е конвергентна леќа. Затоа, фокусната должина (f) е позитивна. Растојанието до објектот (do) е бесконечно, па заменете го растојанието до објектот (do) во равенката 1 со симбол за бесконечност.
1/f = 1/~ + 1/di
1/f = 0 + 1/di
1/f = 1/di
di = f —– Равенка 2
Равенката 2 покажува дека кај конвергентните леќи, ако објектот е во бесконечност, фокусната должина (f) е еднаква на растојанието на сликата (di).
Блиската точка
Што ако предметот е блиску до окото? Претходно, беше објаснето дека блиската точка на нормалното око или растојанието до најблискиот предмет на кој нормалното око може правилно да се фокусира е 25 cm. Според тоа, фокусното растојание (f) на очната леќа мора да биде помало од растојанието до предметот (do) од 25 cm. Фокусното растојание на леќата на окото мора да биде помало од растојанието од 25 cm, така што леќата на окото ја создава вистинската слика. Леќата на окото е конвексна леќа која може да формира виртуелна слика и реална слика. Вистинска слика се создава од конвексна леќа кога фокусното растојание (f) е помало од растојанието до предметот (do). Ова е дискутирано во темата за формирање на слика на конвексната леќа.
Проценете ја фокусната должина (f) на системот на леќи на окото:
Блиската точка на нормалното око е 25 см, така што растојанието до најблискиот/те предмет/и е 25 см. Растојанието помеѓу рожницата и мрежницата е околу 2.5 см. Сликата е јасна ако зракот светлина паѓа на мрежницата, така што растојанието помеѓу рожницата и мрежницата се смета за растојание на сликата (di). Значи, растојанието на сликата (in) е 2.5 см.
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 см
Врз основа на резултатите од горенаведените пресметки, може да се заклучи дека фокусната должина (f) е помала од растојанието до сликата (di). Разликата помеѓу растојанието до сликата (di) и фокусната должина (f) е 2.5 cm – 2.27 cm = 0.23 cm. Фокалната точка на системот рожница-око леќа е 0.23 cm лево од сликата или мрежницата.
Системот рожница-око леќа е конвексна леќа, така што сликата се формира на мрежницата иако е реална, но превртена. Иако сликата на мрежницата е превртена, мозочниот нерв ја врти исправена.
