Mennyi az emberi szem minimális gyújtótávolsága?

Rövid válasz
A fókusz az átlagos, egészséges, felnőtt emberi szem hossza a közeli pontban körülbelül 18,5 mm. A fiatalok tovább helyezhetik el lencséjüket körülbelül 15,4 mm gyújtótávolságig.

Háttér
A gyújtótávolság Az emberi szem az objektív és a retina közötti távolság, amikor egy tárgy fókuszban van (1. ábra). Ezért a kérdés ...even when considering blurred images too részének nincs sok értelme. Tehát válaszomat csak az éles képekre fogom összpontosítani (szójáték célja).

A a szem lencséi középen vastagabbak, mint a széleken, ezért pozitív és konvergáló lencsék. A szem hátsó részén található fényérzékeny rétegen – a retinán – fordított képet alkotnak (1. ábra) A retina képét két lencse: 1) a rögzített gyújtótávolságú szaruhártya és 2) a szemlencse, amely az alakváltozások révén változó gyújtótávolságú lencse (1. ábra), akit úgynevezünk elhelyezésnek nevezünk, és amelyet a csillóizmok (Kolb, 2012) .

Amikor a csillóizmok ellazultak, a gyújtótávolság A szemlencse maximális értéke és a távoli tárgyak fókuszban vannak (végtelen). Amikor a csillóizmok összehúzódnak, lerövidítik a szemlencse gyújtótávolságát, hogy közelebb eső tárgyakat helyezzenek fókuszba. Ennek a tartománynak a két határát távoli pont , (csilló izmok ellazultak) és a közeli pont (maximális elhelyezkedés) (forrás: Colorado Egyetem, Boulder ).

A szemlencse és a retina közötti távolság körülbelül 20 mm. Ha egy tárgy messze van a szemtől (végtelen), a kép lényegében a fókuszponton helyezkedik el. Ezért a szaruhártya és a szemlencse gyújtótávolságának körülbelül 20 mm-nek kell lennie, amikor a szem izmai ellazulnak. A lencse erőssége a fókusztávolságának reciprokja méterben. Ezért a szaruhártya és a szemlencse szilárdsága a távoli pontban körülbelül 1 / 0,020 = 50 dioptria (forrás: Colorado Egyetem, Boulder ) ..

Ha egy objektum a közeli pontban található (a legközelebbi pont, ahol egy objektum a retinára fókuszálható), akkor a szaruhártya és a szemlencse gyújtótávolságának úgy kell megváltoztatni, hogy a kép a retinán alakuljon ki, amely még mindig 20 mm-re van. A felnőttek tipikus közeli pontja 25 cm, amely megfelel a szaruhártya és a szemlencse gyújtótávolságának 18,52 mm, a lencsék szabványos sugárkövetési szabályainak alkalmazásával . Ezért a szaruhártya és a szemlencse erősségének körülbelül 1 / 0,01552 = 54 dioptriának kell lennie. Más szavakkal, a szem izmai 4 dioptriás elhelyezési tartományt biztosíthatnak (forrás: Colorado Egyetem, Boulder ).

A gyerekek azonban összpontosíthatnak olyan pontokra, , amelyek 6,5 cm távolságra vannak , ie 15 dioptriát érnek optikai teljesítmény, ie , minimális gyújtótávolság 15,39 mm.

^{ábra. 1. Emberi szem. Felső panel: nem elhelyezett nyugodt szem. Alsó panel: elhelyezett szem. forrás: Khan Akadémia}

_{Hivatkozás
– Kolb , A szem bruttó anatómiája. In: Webvision. A retina és a vizuális rendszer szervezete , Moran Eye Center (2012)}