Коригирано късогледство: как разсейващата леща реално работи

1 · Предскажи

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?

• В обхвата от разстояния до обекти, които тази оптична маса реално може да достигне, разстоянието до мнимото изображение все още варира много, когато истинското разстояние до обекта се изменя — то все още не се е установило близо до далечната точка.
• 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.

2 · Постановка

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.

3 · Събери данни

Чертай разстоянието до изображението d_i (ос y) спрямо разстоянието до предмета d_o (ос x) за трите си опита. Извива ли се d_i към фокусното разстояние на лещата (−70 cm, далечната точка на окото)? Колко близо стига в обхвата, който масата позволява?

4 · Анализирай

1. За един опит изчисли d_i от 1/f = 1/d_o + 1/d_i с f = −70 cm. Сравни с таблицата.
2. Вашата таблица показва, че d_i все още се изменя значително дори при най-голямото разстояние до обект, което тази оптична маса може да достигне (d_o = 100 cm, d_i само 58.8% от пътя до f = −70 cm). Използвайки 1/f = 1/d_o + 1/d_i, обяснете защо d_i има нужда от много стотици cm, преди наистина да се приближи до f — това коригиране става почти перфектно само за обекти, много по-далеч от това, което тази маса може да постави, не за всеки „далечен“ обект.

5 · Надгради

1. 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.
2. 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).

Физиката зад този експеримент

← Назад към експеримента

138 безплатни работни листа по физика за печат