العين السليمة: تكيف مستمر

1 · توقّع

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؟

• 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.

2 · التجهيز

1. افتح تجربة العين السليمة واضغط إعادة. تجلس الشبكية على 2.2 cm ثابتة خلف عدسة العين.
2. فعّل قراءة البعد البؤري اللازم.
3. اضبط بعد الجسم لكل تجربة وسجل البعد البؤري الذي يجب أن تتخذه العين لإبقاء الصورة على الشبكية.

3 · اجمع البيانات

ارسم البعد البؤري اللازم f (المحور y) مقابل بعد الجسم d_o (المحور x) لتجاربك الثلاث. هل تقترب f من مسافة الشبكية (2.2 cm) مع كبر d_o؟

4 · حلّل

1. لمحاولة واحدة، احسب f = d_o·R/(d_o + R) باستخدام R = 2.2 cm (مسافة الشبكية). قارن بالجدول.
2. 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).

5 · وسّع

1. 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 فيما عدا ذلك — تفقد العدسة مرونتها لا قدرتها على التجميع عند اللانهاية.
2. 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؟

← عودة إلى التجربة

138 ورقة عمل فيزياء مجانية قابلة للطباعة