Artikulo Mga instrumentong optikal mata ng tao
Mga bahagi ng mata
Ang kornea ay isang transparent at matigas na lamad na tumatakip sa harap ng mata. Binabaliktad ng kornea ang sinag ng liwanag na pumapasok sa mata.
Ang pupil ay ang itim na bahagi ng mata. Itim ang pupil, samakatuwid ay sinisipsip nito ang halos lahat ng liwanag. Ang pupil ay isang butas kung saan pumapasok ang liwanag sa mata. Kung mas malaki ang diyametro ng pupil, mas maraming liwanag ang pumapasok sa mata at kung mas maliit ang pupil, mas kaunting liwanag ang pumapasok sa mata.
Kinokontrol ng iris ang laki ng pupil. Kapag ang paligid sa paligid ng mata ay napakaliwanag, minaliit ng iris ang pupil. Sa kabaligtaran, kapag ang paligid sa paligid ng mga mata ay hindi gaanong maliwanag, pinalalaki ng iris ang pupil kaya't malaki ang liwanag na pumapasok sa mata. Kung naobserbahan mo ang pagkakaiba sa pagitan ng mata ng pusa sa araw at gabi, madali mong mauunawaan ang tungkulin ng iris.
Ang mga kalamnan ng siliarya ay gumagana upang baguhin ang kurbada ng lente ng mata. Ang mga pagbabago sa lente ng mata ay nakakaapekto sa focal length ng lente ng mata. Kung ang mata ay nagmamasid ng mga bagay sa malayong distansya, ang mga kalamnan ng siliarya ay nagrerelaks upang ang radius ng kurbada ng lente ay tumataas at ang focal length ng lente ay tumataas.
Kapag ang mata ay nagmamasid ng mga bagay nang malapitan, ang mga kalamnan ng siliary ay lumiliit kaya't ang radius ng kurbada ng lente ay bumababa at ang focal length ng lente ay bumababa. Kaya, hindi direkta, ang tungkulin ng mga kalamnan ng siliary ay kontrolin ang focal length ng lente ng mata upang maipokus ng mata nang tama ang imahe ng bagay. Ang pagbabago sa focal length ng eyepiece ay tinatawag na eye accommodation.
Ang lente ng mata ay isang convergent lens o convex lens o positive lens. Bagama't mas maraming repraksyon ng liwanag ang nangyayari sa cornea, ang lente ng mata ay nagre-reprakto rin at nagtutuon ng sinag ng liwanag upang ang imahe ay mabuo mismo sa retina. Ang isang imahe ay dapat mabuo sa retina upang ang mga bagay ay malinaw na makita. Ang retina ay gumagana upang i-convert ang mga alon ng liwanag sa mga electrical signal, na pagkatapos ay dumadaan sa optic nerve patungo sa utak.
Akomodasyon sa pamamagitan ng isang normal na mata
Ang eye accommodation ay ang pagsasaayos ng focal length (f) ng lente ng mata kasabay ng distansya ng bagay mula sa mata upang ang imahe ay maituon sa retina. Ang focal length ng lente ng mata ay ang distansya sa pagitan ng lente ng mata at ng focal point ng lente (F). Kapag umaayon ang mata, nagbabago ang kurbada ng lente ng mata, na nagiging sanhi ng pagbabago sa radius ng kurbada ng eyepiece at samakatuwid ay nagbabago rin ang focal length ng lente ng mata.
Kung ang mata ay nagmamasid sa isang bagay sa isang malayong punto, ang kalamnan ng siliary ay nagrerelaks, na nagiging sanhi ng pag-flatten ng lente ng mata kaya't tumataas ang radius ng kurbada at ang focal length ng lente. Ang malayong punto ay ang pinakamalayong distansya na maaaring pagtuunan ng pansin ng mata, kung saan ang malayong punto ng normal na mata ay walang hanggan. Kapag ang mga kalamnan ng siliary ay nagrerelaks kaya't ang focal length ng lente ng mata ay humaba at maaaring tumuon sa bagay sa isang malayong punto, ang mata ay may minimum na akomodasyon.
Kapag ang mata ay nagmamasid ng mga bagay nang malapitan, ang mga kalamnan ng siliary ay lumiliit, na nagiging sanhi ng pagkurba ng lente ng mata kaya't bumababa ang radius ng kurbada at ang focal length ng lente. Ang distansya ng bagay sa pinakamalapit na mata na maaari pa ring ituon ng mata ay tinatawag na near point. Ang karaniwang tao ay may near point na 25 cm. Kapag ang mga kalamnan ng siliary ay lumiliit kaya't ang focal length ng lente ng mata ay nagiging mas maikli at maaaring tumuon sa bagay sa isang near point (25 cm), ang mata ay may pinakamataas na akomodasyon.
Pagbuo ng imahe
Ang malayong punto
Kung ang bagay ay walang hanggan, ang lente ng mata ay nagiging patag hanggang sa ang focal length (f) ng lente ay katumbas ng distansya ng imahe (di). Ang distansya ng imahe ay ang distansya sa pagitan ng lente at ng punto kung saan ang sinag ng liwanag ay nirereprakto ng mata. Ang punto kung saan ang mga sinag ng liwanag ay nagtatagpo, ay tumutugma sa retina. Kaya maaaring mahinuha na kapag ang mata ay nagmamasid sa isang walang hanggan na bagay, ang kurbada ng lente ng mata ay nagiging patag hanggang sa ang focal length ng lente (f) ay katumbas ng distansya sa pagitan ng lente at retina. Ang sinag ng liwanag ay dapat na magtagpo sa retina upang ang liwanag ay ma-convert sa mga electrical signal sa retina.
Ang sumusunod ay isang patunay sa matematika kung bakit kapag ang isang bagay ay nasa kawalang-hanggan, ang focal length ng lente (f) ay katumbas ng distansya ng imahe (di). Ang ugnayan sa pagitan ng focal length (f), distansya ng bagay (do) at distansya ng imahe (di) ay ipinapahayag sa pamamagitan ng sumusunod na equation.
1/f = 1/do + 1/di —– Equation 1
Ang lente ng mata ay isang converging lens. Samakatuwid, ang focal length (f) ay positibo. Ang distansya ng bagay (do) ay nasa infinite, kaya palitan ang distansya ng bagay (do) sa equation 1 ng simbolo ng infinity.
1/f = 1/~ + 1/di
1/f = 0 + 1/di
1/f = 1/di
di = f —– Ekwasyon 2
Ipinapakita ng Equation 2 na sa mga converging lens, kung ang bagay ay nasa infinity, ang focal length (f) ay katumbas ng distansya ng imahe (di).
Ang malapit na punto
Paano kung ang bagay ay malapit sa mata? Dati, ipinaliwanag na ang malapit na punto ng normal na mata o ang distansya ng pinakamalapit na bagay na maaaring maayos na mapagtuunan ng pansin ng normal na mata ay 25 cm. Kaya, ang focal length (f) ng lente ng mata ay dapat na mas maliit kaysa sa distansya ng bagay (do) na 25 cm. Ang focal length ng lente ng mata ay dapat na mas maliit kaysa sa distansya na 25 cm upang ang lente ng mata ay makagawa ng totoong imahe. Ang lente ng mata ay isang convex lens na maaaring bumuo ng isang birtwal na imahe at isang totoong imahe. Ang isang totoong imahe ay nalilikha ng isang convex lens kapag ang focal length (f) ay mas maliit kaysa sa distansya ng bagay (do). Ito ay tinalakay na sa paksa ng pagbuo ng imahe ng convex lens.
Tantyahin ang focal length (f) ng sistema ng lente ng mata:
Ang malapit na punto ng normal na mata ay 25 cm kaya ang distansya ng pinakamalapit na bagay (mga bagay) ay 25 cm. Ang distansya sa pagitan ng kornea at retina ay humigit-kumulang 2.5 cm. Malinaw ang imahe kung ang sinag ng liwanag ay tumatama sa retina kaya ang distansya sa pagitan ng kornea at retina ay itinuturing na distansya ng imahe (di). Kaya, ang distansya ng imahe (in) ay 2.5 cm.
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 sentimetro
Batay sa mga resulta ng mga kalkulasyon sa itaas, mahihinuha na ang focal length (f) ay mas maliit kaysa sa distansya ng imahe (di). Ang pagkakaiba sa pagitan ng distansya ng imahe (di) at ng focal length (f) ay 2.5 cm – 2.27 cm = 0.23 cm. Ang focal point ng cornea-eye lens system ay 0.23 cm sa kaliwa ng imahe o retina.
Ang sistema ng lente ng kornea-mata ay isang convex lens kung kaya't ang imahe ay nabubuo sa retina kahit na ito ay totoo ngunit nakabaligtad. Kahit na ang imahe sa retina ay nakabaligtad, ang ugat ng utak ang nagpapatayo nito.
