L’ull com a instrument òptic

L’ull és el sistema òptic més proper a nosaltres, i un dels sentits més importants, ja que la major part de la informació que rebem ens arriba mitjançant estímuls visuals. El comportament de l’ull es pot modelitzar mitjançant una lent convergent amb el focus situat a sobre de la retina. Podríem equiparar-ho al funcionament d’una càmera fotogràfica, amb un objectiu convergent, i una pel·lícula sensible, la retina, on es forma la imatge.

Una de les característiques més peculiars de l’ull és el seu poder d’acomodació. Aquesta propietat fa que l’ull sigui capaç de modificar la seva potència i d’aquesta manera formi indistintament a sobre de la retina tant la imatge d’objectes situats a l’infinit com la imatge d’objectes més propers.

Ara intentarem simular aquest comportament, i per això el primer que farem serà dissenyar un model simplificat d’ull:

1. Col·loqueu una lent convergent de 5 D (f′ = 200 mm) a la posició 800 mm. La focal de l’ull (que coincideix aproximadament amb el seu diàmetre) és d’uns 20 mm (50 D), però ateses les limitacions del programa, que no permet definir lents de potència superior a 20 D, hem de treballar amb un model reescalat, amb els paràmetres multiplicats per un factor 10.

2. Afegiu un diafragma de diàmetre zero situat a la posició 1.000 mm. Aquest diafragma simula la retina, és a dir, el punt on s’ha de formar la imatge per obtenir una visió correcta.

3. Finalment, col·loqueu un punt objecte situat a l’infinit, amb un semicamp de 0°.

Aquesta situació seria la corresponent a tenir l’ull enfocant un objecte situat a infinit, és a dir, sense acomodar. Llavors es diu que l’ull es troba en repòs, o desacomodat.

Q1 Desplaceu ara el punt objecte fins a situar-lo a la posició 30 mm. On es forma la imatge?

En aquest moment l’ull està desenfocat. Per apreciar-ho millor, hem d’augmentar el diàmetre del diafragma, fins a un valor de 20 mm. Es pot veure com el punt imatge es troba endarrerit respecte de la posició de la retina, i com a la posició d’aquesta el que obtenim no és un punt, sinó una taca. Per corregir-ho i poder enfocar de forma nítida, l’ull necessita acomodar-se, és a dir, modificar la seva potència.

Q2 Modifiqueu la potència de la lent fins a aconseguir que el punt imatge es trobi a la posició de la retina (per determinar millor la posició, torneu a tancar el diafragma). Amb quina potència s’aconsegueix enfocar?

Q3 Repetiu el procés anterior per diferents posicions de l’objecte i compareu l’augment de la potència de la lent amb la variació en el seu gruix. Es pot establir alguna relació entre els dos paràmetres?

Tornar