ఆప్టికల్ పరికరం మానవ కన్ను

వ్యాసం ఆప్టికల్ పరికరాలు మానవ కన్ను

కంటి భాగాలు

కార్నియా అనేది కంటి ముందు భాగాన్ని కప్పి ఉంచే ఒక పారదర్శకమైన, గట్టి పొర. కార్నియా కంటిలోకి ప్రవేశించే కాంతి పుంజాన్ని వక్రీభవనం చెందిస్తుంది.

కనుపాప అనేది కంటిలోని నల్లని భాగం. కనుపాప నల్లగా ఉంటుంది, అందువల్ల అది దాదాపు కాంతి మొత్తాన్ని శోషించుకుంటుంది. కనుపాప అనేది కాంతి కంటిలోకి ప్రవేశించే ఒక రంధ్రం. కనుపాప వ్యాసం ఎంత పెద్దగా ఉంటే, అంత ఎక్కువ కాంతి కంటిలోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు కనుపాప పరిమాణం ఎంత చిన్నగా ఉంటే, అంత తక్కువ కాంతి కంటిలోకి ప్రవేశిస్తుంది.

ఐరిస్ కనుపాప పరిమాణాన్ని నియంత్రిస్తుంది. కంటి చుట్టూ ఉన్న వాతావరణం చాలా ప్రకాశవంతంగా ఉన్నప్పుడు, ఐరిస్ కనుపాపను చిన్నదిగా చేస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, కంటి చుట్టూ ఉన్న వాతావరణం తక్కువ ప్రకాశవంతంగా ఉన్నప్పుడు, కంటిలోకి ప్రవేశించే కాంతి పరిమాణం ఎక్కువగా ఉండేలా ఐరిస్ కనుపాపను పెద్దదిగా చేస్తుంది. మీరు పగలు మరియు రాత్రి సమయంలో పిల్లి కంటి మధ్య వ్యత్యాసాన్ని గమనించి ఉంటే, ఐరిస్ యొక్క పనితీరును మీరు సులభంగా అర్థం చేసుకోగలరు.

సిలియరీ కండరాలు కంటి కటకం యొక్క వక్రతను మార్చే పనిని చేస్తాయి. కంటి కటకంలో మార్పులు దాని నాభ్యంతరాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి. కన్ను చాలా దూరంలో ఉన్న వస్తువులను గమనించినప్పుడు, సిలియరీ కండరాలు సడలడం వల్ల కటకం వక్రత వ్యాసార్థం పెరిగి, కటకం యొక్క నాభ్యంతరం కూడా పెరుగుతుంది.

కన్ను దగ్గరి పరిధిలోని వస్తువులను గమనించినప్పుడు, సిలియరీ కండరాలు సంకోచించడం వల్ల కటకం యొక్క వక్రతా వ్యాసార్థం తగ్గి, కటకం యొక్క నాభ్యంతరం తగ్గుతుంది. కాబట్టి, పరోక్షంగా, కంటి కటకం యొక్క నాభ్యంతరాన్ని నియంత్రించడం సిలియరీ కండరాల పని, తద్వారా కన్ను వస్తువు యొక్క ప్రతిబింబాన్ని సరిగ్గా కేంద్రీకరించగలదు. ఐపీస్ యొక్క నాభ్యంతరంలో వచ్చే ఈ మార్పును కంటి అనుకూలనం (ఐ అకామడేషన్) అంటారు.

కంటి కటకం అనేది ఒక అభిసరణ కటకం లేదా కుంభాకార కటకం లేదా ధనాత్మక కటకం. కార్నియాలో కాంతి వక్రీభవనం ఎక్కువగా జరిగినా, కంటి కటకం కూడా కాంతి పుంజాన్ని వక్రీభవనం చెందించి కేంద్రీకరిస్తుంది, తద్వారా ప్రతిబింబం సరిగ్గా రెటీనాపై ఏర్పడుతుంది. వస్తువులను స్పష్టంగా చూడాలంటే ప్రతిబింబం రెటీనాపై ఏర్పడటం తప్పనిసరి. రెటీనా కాంతి తరంగాలను విద్యుత్ సంకేతాలుగా మార్చే పనిని చేస్తుంది, ఆ తర్వాత అవి దృక్ నాడి ద్వారా మెదడుకు చేరతాయి.

సాధారణ కంటి ద్వారా అనుసరణ

కంటి నుండి వస్తువుకు ఉన్న దూరాన్ని బట్టి, కంటి కటకం యొక్క నాభ్యంతరాన్ని (f) సర్దుబాటు చేసుకోవడాన్నే కంటి అనుకూలనం (ఐ అకామడేషన్) అంటారు, దీనివల్ల ప్రతిబింబం రెటీనాపై కేంద్రీకరించబడుతుంది. కంటి కటకం యొక్క నాభ్యంతరం అనేది, కంటి కటకానికి మరియు కటకం యొక్క నాభీ బిందువుకు (F) మధ్య ఉన్న దూరం. కన్ను అనుకూలనం చేసుకున్నప్పుడు, కంటి కటకం యొక్క వక్రత మారుతుంది, దీనివల్ల ఐపీస్ యొక్క వక్రతా వ్యాసార్థం మారుతుంది మరియు తత్ఫలితంగా కంటి కటకం యొక్క నాభ్యంతరం కూడా మారుతుంది.

కన్ను దూరంగా ఉన్న వస్తువును గమనించినప్పుడు, సిలియరీ కండరం సడలిపోతుంది. దీనివల్ల కంటి కటకం చదునుగా మారి, దాని వక్రతా వ్యాసార్థం మరియు నాభ్యంతరం పెరుగుతాయి. కన్ను దృష్టి కేంద్రీకరించగల అత్యంత దూరపు భాగాన్నే దూరపు భాగం అంటారు, అయితే సాధారణ కంటి దూరపు భాగం అనంతంగా ఉంటుంది. సిలియరీ కండరాలు సడలడం వల్ల కంటి కటకం యొక్క నాభ్యంతరం పెరిగి, అది దూరంగా ఉన్న వస్తువుపై దృష్టి కేంద్రీకరించగలిగినప్పుడు, కన్ను కనిష్ట అనుకూలతను కలిగి ఉంటుంది.

కన్ను దగ్గరి పరిధిలోని వస్తువులను గమనించినప్పుడు, సిలియరీ కండరాలు సంకోచిస్తాయి. దీనివల్ల కంటి కటకం మరింత వంగి, దాని వక్రతా వ్యాసార్థం మరియు నాభ్యంతరం తగ్గుతాయి. కంటికి అత్యంత సమీపంలో ఉన్న వస్తువు నుండి, కన్ను కేంద్రీకరించగలిగే దూరాన్ని సమీప బిందువు (near point) అంటారు. సగటు మానవునికి సమీప బిందువు 25 సెం.మీ. ఉంటుంది. సిలియరీ కండరాలు సంకోచించడం వల్ల కంటి కటకం యొక్క నాభ్యంతరం తగ్గి, సమీప బిందువు (25 సెం.మీ.) వద్ద ఉన్న వస్తువుపై దృష్టి కేంద్రీకరించగలిగినప్పుడు, కన్ను గరిష్ట అనుకూలతను (maximum accommodation) కలిగి ఉంటుంది.

చిత్రం ఏర్పడటం

దూరపు బిందువు

వస్తువు అనంతమైనది అయితే, కటకం యొక్క నాభ్యంతరం (f) ప్రతిబింబ దూరం (di)కి సమానమయ్యే వరకు కంటి కటకం చదునుగా మారుతుంది. ప్రతిబింబ దూరం అంటే కటకానికి మరియు కంటి ద్వారా వక్రీభవనం చెందిన కాంతి పుంజం ఖండించుకునే బిందువుకు మధ్య ఉన్న దూరం. కాంతి కిరణాలు ఖండించుకునే బిందువు రెటీనాతో ఏకీభవిస్తుంది. కాబట్టి, కన్ను ఒక అనంతమైన వస్తువును గమనించినప్పుడు, కటకం యొక్క నాభ్యంతరం (f) కటకానికి మరియు రెటీనాకు మధ్య ఉన్న దూరానికి సమానమయ్యే వరకు కంటి కటకం యొక్క వక్రత చదునుగా మారుతుందని నిర్ధారించవచ్చు. కాంతి పుంజం తప్పనిసరిగా రెటీనాలో ఖండించుకోవాలి, అప్పుడే కాంతి రెటీనాలో విద్యుత్ సంకేతాలుగా మార్చబడుతుంది.

ఒక వస్తువు అనంత దూరంలో ఉన్నప్పుడు, కటకం యొక్క నాభ్యంతరం (f) ప్రతిబింబ దూరం (di) కి ఎందుకు సమానంగా ఉంటుందో ఈ క్రిందిది గణిత రుజువును అందిస్తుంది. నాభ్యంతరం (f), వస్తు దూరం (do) మరియు ప్రతిబింబ దూరం (di) ల మధ్య సంబంధం ఈ క్రింది సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడింది.

1/f = 1/do + 1/di —– సమీకరణం 1

కంటి కటకం ఒక అభిసరణ కటకం. అందువల్ల, నాభ్యంతరం (f) ధనాత్మకంగా ఉంటుంది. వస్తు దూరం (do) అనంతంగా ఉంటుంది, కాబట్టి సమీకరణం 1లోని వస్తు దూరం (do)ను అనంతం గుర్తుతో భర్తీ చేయండి.

1/f = 1/~ + 1/di

1/f = 0 + 1/di

1/f = 1/di

di = f —– సమీకరణం 2

సమీకరణం 2 ప్రకారం, అభిసరణ కటకాలపై వస్తువు అనంత దూరంలో ఉన్నప్పుడు, నాభ్యంతరం (f) ప్రతిబింబ దూరం (di) కి సమానంగా ఉంటుంది.

సమీప బిందువు

వస్తువు కంటికి దగ్గరగా ఉంటే ఏమిటి? సాధారణ కంటి సమీప బిందువు లేదా సాధారణ కన్ను సరిగ్గా దృష్టి కేంద్రీకరించగల సమీప వస్తువు యొక్క దూరం 25 సెం.మీ. అని ఇంతకు ముందు వివరించబడింది. అందువల్ల, కంటి కటకం యొక్క నాభ్యంతరం (f) వస్తు దూరం (do) 25 సెం.మీ. కంటే తక్కువగా ఉండాలి. కంటి కటకం నిజ ప్రతిబింబాన్ని ఏర్పరచాలంటే, దాని నాభ్యంతరం 25 సెం.మీ. దూరం కంటే తక్కువగా ఉండాలి. కంటి కటకం ఒక కుంభాకార కటకం, ఇది మిథ్యా ప్రతిబింబాన్ని మరియు నిజ ప్రతిబింబాన్ని ఏర్పరచగలదు. నాభ్యంతరం (f) వస్తు దూరం (do) కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు కుంభాకార కటకం ద్వారా నిజ ప్రతిబింబం ఏర్పడుతుంది. ఈ విషయం కుంభాకార కటకం యొక్క ప్రతిబింబం ఏర్పడటం అనే అంశంలో చర్చించబడింది.

కంటి కటక వ్యవస్థ యొక్క నాభ్యంతరాన్ని (f) అంచనా వేయండి:

సాధారణ కంటి సమీప బిందువు 25 సెం.మీ. కాబట్టి, సమీప వస్తువు యొక్క దూరం (s) 25 సెం.మీ. ఉంటుంది. కార్నియా మరియు రెటీనా మధ్య దూరం సుమారు 2.5 సెం.మీ. ఉంటుంది. కాంతి కిరణం రెటీనాపై పడినప్పుడు ప్రతిబింబం స్పష్టంగా ఉంటుంది, కాబట్టి కార్నియా మరియు రెటీనా మధ్య దూరాన్ని ప్రతిబింబ దూరం (di)గా పరిగణిస్తారు. అందువల్ల, ప్రతిబింబ దూరం (in) 2.5 సెం.మీ. అవుతుంది.

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 సెం.మీ.

పై లెక్కల ఫలితాల ఆధారంగా, నాభ్యంతరం (f) ప్రతిబింబ దూరం (di) కంటే తక్కువగా ఉందని నిర్ధారించవచ్చు. ప్రతిబింబ దూరం (di) మరియు నాభ్యంతరం (f) మధ్య వ్యత్యాసం 2.5 సెం.మీ – 2.27 సెం.మీ = 0.23 సెం.మీ. కార్నియా-కటక వ్యవస్థ యొక్క నాభీ బిందువు ప్రతిబింబం లేదా రెటీనాకు ఎడమ వైపున 0.23 సెం.మీ దూరంలో ఉంటుంది.

కార్నియా-కంటి కటక వ్యవస్థ ఒక కుంభాకార కటకం, అందువల్ల రెటీనాపై ఏర్పడే ప్రతిబింబం నిజమైనదే అయినప్పటికీ తలక్రిందులుగా ఉంటుంది. రెటీనాపై ప్రతిబింబం తలక్రిందులుగా ఉన్నప్పటికీ, మెదడులోని నాడి దానిని నిటారుగా మారుస్తుంది.