Здравото око: непрекъсната акомодация

1 · Предскажи

Нормално око може да фокусира обекти навсякъде от близката си точка до безкрайност, като променя фокусното разстояние на вътрешната си леща (акомодация). Нужно ли е на окото по-късо или по-дълго фокусно разстояние, за да фокусира по-близък обект?

• По-късо — по-близък обект изисква лещата на окото да пречупва светлината по-силно, за да фокусира пак на същото разстояние до ретината.
• По-дълго фокусно разстояние за по-близки обекти.
• Фокусното разстояние не трябва да се променя за различни разстояния до предмета.

2 · Постановка

1. Отвори настройката нормално око и натисни Нулирай. Ретината седи на фиксирано 2.2 cm зад лещата на окото.
2. Включи показанието за нужно фокусно разстояние.
3. Задай разстоянието до предмета за всеки опит и запиши фокусното разстояние, което окото трябва да приеме, за да държи изображението върху ретината.

3 · Събери данни

Чертай нужното фокусно разстояние f (ос y) спрямо разстоянието до предмета d_o (ос x) за трите си опита. Приближава ли f разстоянието до ретината (2.2 cm), когато d_o расте голямо?

4 · Анализирай

1. За един опит изчисли f = d_o·R/(d_o + R) с R = 2.2 cm (разстоянието до ретината). Сравни с таблицата.
2. Обясни защо f винаги стои малко под R = 2.2 cm, приближавайки го, когато d_o расте много голямо (отпуснато око, фокусирано в безкрайност), и слизайки по-надолу под него за по-близки обекти (повече усилие на акомодацията).

5 · Надгради

1. Близката точка на нормално око (около 25 cm) задава най-късото фокусно разстояние, което мускулите на окото могат да постигнат; далечната му точка (безкрайност) задава най-дългото (изцяло отпуснато). Обясни защо застаряването обикновено покачва близката точка (пресбиопия) дори в иначе здраво око — лещата губи гъвкавост, не фокусираща сила в безкрайност.
2. Системата за автофокус на фотоапарат прави механично това, което окото ти прави биологично: настройва ефективното фокусно разстояние на обектива (обикновено чрез движение на лещата, а не промяна на формата ѝ), за да държи изображението sharply на сензора при различни разстояния до предмета. Защо обективът на фотоапарат би се движил физически, докато лещата на окото ти вместо това променя формата си?

Физиката зад този експеримент

← Назад към експеримента

138 безплатни работни листа по физика за печат