Isi
Mata adalah jendela otak di dunia. Ini adalah instrumen optik, yang menerjemahkan foton menjadi sinyal listrik yang manusia pelajari untuk mengenali sebagai cahaya dan warna. Namun, untuk semua kemampuan adaptasinya yang mengesankan, mata — seperti instrumen optik lainnya — memiliki keterbatasan. Di antara ini adalah apa yang disebut titik dekat, di mana mata tidak bisa fokus. Titik dekat membatasi jarak di mana manusia dapat melihat benda dengan jelas.
Struktur mata
Di bagian depan mata terdapat lapisan transparan yang keras yang disebut kornea, yang seperti lensa tetap yang tidak dapat disesuaikan. Di belakang kornea adalah cairan yang disebut aqueous humor, yang mengisi ruang antara kornea dan lensa. Lensa transparan seperti kornea, tetapi dapat dibentuk ulang untuk fokus pada objek pada jarak yang berbeda. Dari lensa, cahaya bergerak melalui lapisan cairan lain yang disebut humor vitreous ke retina — lapisan sel di belakang mata yang menerjemahkan sinyal cahaya menjadi impuls saraf, yang berjalan di sepanjang saraf optik ke otak.
Lensa
Saat cahaya bergerak melalui lensa, lensa ditekuk atau dibiaskan. Lensa membengkokkan sinar cahaya paralel sehingga mereka bertemu pada titik fokus. Jarak dari lensa ke titik fokusnya disebut panjang fokus. Jika cahaya memantul dari suatu objek dan kemudian bergerak melalui lensa konvergen, sinar cahaya ditekuk untuk membentuk gambar. Titik di mana gambar terbentuk dan ukuran gambar tergantung pada panjang fokus lensa dan lokasi objek relatif terhadap lensa.
Persamaan lensa
Hubungan antara panjang fokus dan lokasi gambar ditentukan oleh persamaan lensa: 1 / L + 1 / L = 1 / f, di mana L adalah jarak antara lensa dan objek, L adalah jarak dari lensa ke gambar yang terbentuk dan f adalah panjang fokus. Jarak dari lensa mata ke retina sedikit di atas 1,7 cm, jadi untuk mata manusia L selalu sama; hanya L, jarak ke objek, dan f (panjang fokus) berubah. Mata Anda mengubah focal length lensanya sehingga gambar selalu terbentuk di retina. Untuk fokus pada objek yang jauh, lensa menyesuaikan dengan panjang fokus sekitar 1,7 cm.
Pembesaran
Apakah lensa memperbesar objek bergantung pada di mana objek relatif terhadap panjang fokus lensa. Perbesaran diberikan oleh persamaan M = -L / L, di mana — sama seperti pada persamaan sebelumnya — L adalah jarak ke objek dan L adalah jarak dari lensa ke gambar yang dibentuknya. Mata manusia, bagaimanapun, memiliki batasan; ia hanya dapat menyesuaikan panjang fokusnya sejauh ini, dan karena itu tidak dapat fokus dengan jelas pada apa pun yang lebih dekat dari titik dekat. Untuk orang-orang dengan penglihatan baik, titik dekat biasanya sekitar 25 cm; seiring bertambahnya usia, titik dekat menjadi lebih besar.
Pembesaran maksimum
Karena L untuk mata manusia selalu sama — 1,7 cm — satu-satunya parameter dalam persamaan perbesaran yang berubah adalah L atau jarak ke objek yang dilihat. Karena manusia tidak dapat fokus pada apa pun di luar titik dekat, perbesaran maksimum mata manusia — dalam hal ukuran gambar yang terbentuk pada retina dibandingkan dengan ukuran objek itu sendiri — berada pada titik dekat, ketika M = 1,7 cm / 25 cm = 0,068 cm. Secara umum, ini didefinisikan sebagai pembesaran 1x, dan pembesaran untuk instrumen optik seperti kaca pembesar biasanya didefinisikan dengan membandingkannya dengan penglihatan normal. Gambar yang terbentuk pada retina terbalik atau terbalik, meskipun otak tidak keberatan — itu dipelajari untuk menginterpretasikan informasi yang diterimanya seolah-olah gambar itu sebagai sisi-atas sebagai gantinya.