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आँख दुनिया पर दिमाग की खिड़की है। यह एक ऑप्टिकल इंस्ट्रूमेंट है, जो फोटॉन को इलेक्ट्रिकल सिग्नल में तब्दील करता है जिसे मनुष्य प्रकाश और रंग के रूप में पहचानना सीखते हैं। इसके सभी प्रभावशाली अनुकूलन के लिए, हालांकि, आंख - किसी भी ऑप्टिकल उपकरण की तरह - की सीमाएं हैं। इनमें से तथाकथित निकट बिंदु है, जिसके आगे आंख केंद्रित नहीं हो सकती है। निकट बिंदु उस दूरी को सीमित करता है जिस पर मनुष्य वस्तुओं को स्पष्ट रूप से देख सकता है।
आँख की संरचना
आंख के सामने एक कठिन, पारदर्शी परत होती है जिसे कॉर्निया कहा जाता है, जो एक निश्चित लेंस की तरह होता है जिसे समायोजित नहीं किया जा सकता है। कॉर्निया के पीछे जलीय हास्य नामक एक तरल पदार्थ होता है, जो कॉर्निया और लेंस के बीच की जगह को भरता है। कॉर्निया की तरह लेंस पारदर्शी होता है, लेकिन विभिन्न दूरी पर वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित करने के लिए इसे फिर से आकार दिया जा सकता है। लेंस से, प्रकाश तरल पदार्थ की एक और परत के माध्यम से यात्रा करता है जिसे विट्रीस ह्यूमर रेटिना कहा जाता है - आंखों के पीछे कोशिकाओं की परत जो प्रकाश संकेतों का तंत्रिका आवेगों में अनुवाद करती है, जो मस्तिष्क तक ऑप्टिक तंत्रिका के साथ यात्रा करती है।
लेंस
जैसा कि प्रकाश एक लेंस के माध्यम से यात्रा करता है, यह मुड़ा हुआ या अपवर्तित होता है। लेंस प्रकाश की समानांतर किरणों को मोड़ता है ताकि वे एक केंद्र बिंदु पर मिलें। लेंस से इसके केंद्र बिंदु तक की दूरी को फोकल लंबाई कहा जाता है। यदि प्रकाश किसी वस्तु से टकराता है और फिर एक अभिसरण लेंस के माध्यम से यात्रा करता है, तो प्रकाश किरणें एक छवि बनाने के लिए झुक जाती हैं। वह बिंदु जहां छवि बनती है और छवि का आकार लेंस की फोकल लंबाई और लेंस के सापेक्ष वस्तु के स्थान पर निर्भर करता है।
लेंस समीकरण
फोकल लंबाई और छवि के बीच का संबंध लेंस समीकरण द्वारा परिभाषित किया गया है: 1 / L + 1 / L = 1 / f, जहां L एक लेंस और एक वस्तु के बीच की दूरी है, L लेंस से दूरी है। छवि यह रूपों और च फोकल लंबाई है। आंख के लेंस से रेटिना तक की दूरी 1.7 सेमी से थोड़ी अधिक है, इसलिए मानव आंख के लिए एल हमेशा समान होता है; केवल L, ऑब्जेक्ट की दूरी, और f (फोकल लेंथ) बदलते हैं। आपकी आंख अपने लेंस की फोकल लंबाई बदलती है ताकि छवि हमेशा रेटिना पर बने। दूर किसी वस्तु पर ध्यान केंद्रित करने के लिए, लेंस लगभग 1.7 सेमी की फोकल लंबाई को समायोजित करता है।
बढ़ाई
क्या लेंस एक वस्तु को बढ़ाता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि वस्तु लेंस की फोकल लंबाई के सापेक्ष कहां है। आवर्धन समीकरण M = -L / L द्वारा दिया जाता है, जहां -जैसे कि पिछले समीकरण में- L वस्तु की दूरी है और L लेंस से उस छवि के बीच की दूरी है जो इसे बनाती है। हालांकि, मानवीय आंख की सीमाएं हैं; यह केवल अपनी फोकल लंबाई को अब तक समायोजित कर सकता है, और इसलिए यह निकट बिंदु की तुलना में किसी भी चीज़ पर स्पष्ट रूप से ध्यान केंद्रित नहीं कर सकता है। अच्छी दृष्टि वाले लोगों के लिए, निकट बिंदु आमतौर पर लगभग 25 सेमी है; जैसे-जैसे लोगों की उम्र बढ़ती है, पास की बात और बढ़ती जाती है।
अधिकतम आवर्धन
चूँकि मानव आँख के लिए L हमेशा 1.7 सेमी है - आवर्धन समीकरण में एकमात्र पैरामीटर जो परिवर्तन करता है वह L है या देखी गई वस्तु की दूरी है। क्योंकि मनुष्य किसी भी बिंदु पर निकट बिंदु से परे ध्यान केंद्रित नहीं कर सकता है, मानव आंख का अधिकतम आवर्धन - छवि के आकार के संदर्भ में जो रेटिना पर बनता है, वस्तु के आकार की तुलना में स्वयं के पास है - निकट बिंदु पर है, जब एम। = 1.7 सेमी / 25 सेमी = .068 सेमी। आम तौर पर, इसे 1x आवर्धन के रूप में परिभाषित किया जाता है, और ऑप्टिकल उपकरणों जैसे आवर्धन चश्मे के लिए आवर्धन को आम तौर पर सामान्य दृष्टि से तुलना करके परिभाषित किया जाता है। रेटिना पर बनने वाली छवियां उल्टा या उल्टा होती हैं, हालांकि मस्तिष्क दिमाग नहीं करता है - इसकी जानकारी प्राप्त करने के लिए सीखी गई है जैसे कि छवि इसके बजाय राइट-साइड-अप थी।