Оптика

Коригирано късогледство

Разсейващата леща (отрицателна оптична сила) измества далечната точка в безкрайност и далечният предмет попада на фокус.

Коригирано късогледство — интерактивна симулация Оптика. Разсейващата леща (отрицателна оптична сила) измества далечната точка в безкрайност и далечният предмет попада на фокус. Безплатна виртуална физическа лаборатория в браузъра с живи SI измервания и упътване.

Корекция на късогледство

Разсейващата леща (отрицателна сила) измества далечната точка в безкрайност и далечният предмет попада на фокус.

Вдлъбната (разсейваща) очилна леща разпръсква лъчите, преди да влязат в окото, измествайки фокусната равнина назад върху ретината за далечни обекти. Силата е избрана така, че далечната точка да отиде в безкрайност — стандартната корекция за късогледство.

• Разсейваща леща
• Далечна точка → ∞

Резюме на изследването

Планирай въпроса, преди да отвориш лабораторията

Краткото описание повтаря пререндерираната страница: водещият въпрос, съперничещите предсказвания, ролите на променливите, управляващите закони, постановката, анализът и разширяващите подсказки остават видими и в този ред.

Водещ въпрос

Разсейващата коригираща леща на късогледо око (f = −70 cm тук) е предназначена да накара далечни обекти да изглеждат на далечната точка на окото вместо това. Работи ли това по същия начин, независимо колко далеч реално е истинският обект?

Предсказвания за преценка

• Разстоянието до мнимото изображение варира много според истинското разстояние до предмета, дори за далечни обекти.
• Да — за всеки достатъчно далечен обект, разсейващата леща образува мнимо изображение много близо до собствения си фокус (близо до далечната точка), независимо от точното истинско разстояние.
• Коригиращата леща изобщо не променя ефективното разстояние до изображението.

Роли на променливите

Какво задаваш ти:

• Истинско разстояние до предмета d_o (cm)

Какво измерваш:

• Разстояние до изображението на коригиращата леща d_i (cm)

Как протича изследването

1. Отвори настройката коригирано късогледство и натисни Нулирай. Коригиращата разсейваща леща има f = −70 cm, съответстващо на далечната точка на това око.
2. Включи показанието за разстояние до изображението на коригиращата леща.
3. Задай истинското разстояние до предмета за всеки опит (всички разумно далечни) и запиши разстоянието до мнимото изображение, образувано от коригиращата леща.

Управляващо уравнение

Как коригиращите лещи пренасочват светлината — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Разсейваща коригираща леща с f, равно на (отрицателното на) далечната точка на окото, образува всеки достатъчно далечен обект на (или много близо до) тази далечна точка — точно където късогледото око ВЕЧЕ може да фокусира, оставяйки го да вижда ясно.

Какво иска да изчислят учениците печатният работен лист

• За един опит изчисли d_i от 1/f = 1/d_o + 1/d_i с f = −70 cm. Сравни с таблицата.
• Обясни защо, когато d_o расте много голямо, d_i приближава f (= −70 cm) — значещо коригиращата леща образува мнимото си изображение точно на собствената далечна точка на окото, оставяйки окото да фокусира нормално върху това изображение вместо върху истинския (твърде далечен) обект.

Къде това се появява извън лабораторията

• Това е действителният механизъм зад коригиращите лещи: те не променят това, което прави собствената леща на окото — те предварително обработват светлината, така че окото „вижда“ коригираното изображение на разстояние, на което ВЕЧЕ може да фокусира. Обясни защо това значи, че коригиращите лещи работят С оптиката на окото, а не я заместват.
• Сравни фиксираното f = −70 cm на този експеримент с изчислението на коригираща сила от експеримента късогледство за далечна точка = 70 cm (P = −100/70 ≈ −1.43 D, значи f = 1/P ≈ −70 cm). Потвърди, че това е същата леща, описана по два начина (фокусно разстояние срещу диоптри).

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Добре дошъл при коригираното късогледство
2. Избери коригиращата леща
3. Натисни Пусни
4. Разсейваща корекция
5. Отвори панела Свойства
6. Справи се!

Отвори интерактивната симулация, за да изградиш сцената, натисни Пусни и разгледай с живи измервания и насочено упътване.

Отвори интерактивната лаборатория →

Изтегли работния лист →

Уравнението на тънката леща