البصريات
عين سليمة
تتكيف العين السليمة لتجميع أي شيء من نقطة قربها (25 cm) حتى اللانهاية.
عين سليمة — محاكاة البصريات تفاعلية. تتكيف العين السليمة لتجميع أي شيء من نقطة قربها (25 cm) حتى اللانهاية. مختبر فيزياء افتراضي مجاني يعمل في المتصفح مع قياسات حية بوحدات النظام الدولي وشرح موجّه.
الرؤية السليمة
تتكيف العين السليمة لتجميع أي شيء من نقطة قربها (25 cm) حتى اللانهاية.
تجمع العين السوية الأشعة المتوازية من اللانهاية على الشبكية دون تكيف. يستطيع النهدبي حينها ضبط شكل العدسة لأجسام أقرب حتى نقطة القرب (~25 cm للبالغين). تحاكي هذه التجربة التجميع المسترخي للمشاهد البعيدة.
- أقرب نقطة ≈ 25 cm
- أبعد نقطة ∞
موجز التحقيق
خطط للسؤال قبل فتح المختبر
تعكس المقدمة الصفحة المُصيّرة مسبقًا: سؤال القيادة، والتوقعات المتنافسة، وأدوار المتغيرات، والقوانين الحاكمة، والتجهيز، والتحليل، وأسئلة التوسع تبقى مرئية وبهذا الترتيب.
السؤال القائد
تستطيع العين السليمة تجميع أجسام من نقطة قربها حتى اللانهاية بتغيير بعد تركيز عدستها الداخلية (التكيف). هل تحتاج العين بعدًا بؤريًا أقصر أم أطول لتجميع جسم أقرب؟
توقعات للموازنة
- أقصر — الجسم الأقرب يحتاج عدسة العين أن تحني الضوء أقوى لتظل تجمعه على مسافة الشبكية نفسها.
- بعد بؤري أطول للأجسام الأقرب.
- لا يحتاج البعد البؤري للتغير مع اختلاف أبعاد الجسم.
أدوار المتغيرات
ما تضبطه:
- بعد الجسم d_o (cm)
ما تقيسه:
- البعد البؤري اللازم f (cm)
كيف يجري التحقيق
- افتح تجربة العين السليمة واضغط إعادة. تجلس الشبكية على 2.2 cm ثابتة خلف عدسة العين.
- فعّل قراءة البعد البؤري اللازم.
- اضبط بعد الجسم لكل تجربة وسجل البعد البؤري الذي يجب أن تتخذه العين لإبقاء الصورة على الشبكية.
المعادلة الحاكمة
تكيف العين — P = 1/f
للحفاظ على صورة الشبكية حادة، تضبط العين البعد البؤري لعدستها باستمرار: f = d_o·R/(d_o + R)، حيث R مسافة الشبكية الثابتة. الأجسام الأقرب تتطلب أبعادًا بؤرية أقصر (قوة تركيز أقوى).
ما يطلب من الطلاب استخراجه في ورقة العمل القابلة للطباعة
- لمحاولة واحدة، احسب f = d_o·R/(d_o + R) باستخدام R = 2.2 cm (مسافة الشبكية). قارن بالجدول.
- اشرح لماذا يبقى f دائمًا أقل بقليل من R = 2.2 cm، مقتربًا منها مع نمو d_o كبيرًا جدًا (عين مرتخية، تركيز عند اللانهاية) وهابطة أكثر دونها للأجسام الأقرب (جهد تكيف أكبر).
أين يظهر هذا خارج المختبر
- نقطة قرب العين السليمة (نحو 25 cm) تحدد أقصر بعد بؤري تستطيعه عضلات العين؛ ونقطة بعدها (اللانهاية) تحدد أطوله (بالاسترخاء الكامل). اشرح لماذا يرفع التقدمُ في السن نقطةَ القرب عادة (الشيخوخية البصرية) حتى في عين سليمة وإلا — تفقد العدسة مرونتها لا قدرتها على التجميع عند اللانهاية.
- يقوم نظام التجميع التلقائي في الكاميرا ميكانيكيًا بما تفعله عينك بيولوجيًا: يضبط بعد تركيز عدسته الفعال (عادة بتحريك العدسة لا بتغيير شكلها) لإبقاء الصورة حادة على الحساس عند أبعاد جسم مختلفة. لماذا قد تتحرك عدسة الكاميرا فيزيائيًا بينما يغير عدسةُ عينك شكلَها؟
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- أهلًا بك في العين السليمة
- حدد العين
- اضغط تشغيل
- رؤية بعيدة مسترخية
- افتح لوحة الخصائص
- أحسنت!
افتح المحاكاة التفاعلية لبناء المشهد، واضغط تشغيل، واستكشف بقياسات حية وشرح موجّه.