Òptica

Ull normal

Un ull normal acomoda per enfocar qualsevol cosa des del seu punt proper (25 cm) fins a l'infinit.

Ull normal — simulació interactiva de Òptica. Un ull normal acomoda per enfocar qualsevol cosa des del seu punt proper (25 cm) fins a l'infinit. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.

Visió normal

Un ull normal acomoda per enfocar qualsevol cosa des del seu punt proper (25 cm) fins a l'infinit.

Un ull emmetrop enfoca raigs paral·lels de l'infinit sobre la retina sense acomodació. El múscul ciliar pot llavors ajustar la forma de la lent per a objectes més propers fins al punt proper (~25 cm en adults). El predefinit modela l'enfocament relaxat per a escenes llunyanes.

• Punt proper ≈ 25 cm
• Punt llunyà ∞

Resum de la investigació

Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori

El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.

Pregunta conductora

Un ull normal pot enfocar objectes des del punt proper fins a l'infinit canviant la focal de la seva lent interna (acomodació). Necessita l'ull una focal més curta o més llarga per enfocar un objecte més proper?

Prediccions a valorar

• Més curta: un objecte més proper necessita que la lent de l'ull desviï la llum amb més força per enfocar encara a la mateixa distància retinal.
• Focal més llarga per a objectes més propers.
• La focal no cal que canviï per a distàncies d'objecte diferents.

Rols de les variables

El que tu defines:

• Distància de l'objecte d_o (cm)

El que tu mesures:

• Focal requerida f (cm)

Com funciona la investigació

1. Obre el predefinit «L'ull sa» i prem Restableix. La retina seu a 2.2 cm fixos darrere la lent de l'ull.
2. Activa la lectura de focal requerida.
3. Defineix la distància de l'objecte per a cada prova i enregistra la focal que l'ull ha d'adoptar per mantenir la imatge a la retina.

Equació governant

Acomodació de l'ull — P = 1/f

Per mantenir nítida la imatge retinal, l'ull ajusta contínuament la focal de la seva lent: f = d_o·R/(d_o + R), on R és la distància retinal fixa. Els objectes propers exigeixen focals més curtes (potència d'enfocament més forta).

El que el full imprimible demana treballar a l'alumne

• Per a una prova, calcula f = d_o·R/(d_o + R) amb R = 2.2 cm (la distància retinal). Compara-ho amb la taula.
• Explica per què f es queda sempre just per sota de R = 2.2 cm, acostant-s'hi quan d_o es fa molt gran (ull relaxat, enfocant a l'infinit) i baixant més per sota per a objectes propers (més esforç d'acomodació).

On apareix això més enllà del laboratori

• El punt proper d'un ull normal (uns 25 cm) fixa la focal més curta que els músculs de l'ull poden aconseguir; el seu punt llunyà (infinit) la més llarga (relaxació completa). Explica per què l'envelliment típicament puja el punt proper (presbícia) fins i tot en un ull d'altra banda sa: la lent perd flexibilitat, no potència d'enfocament a l'infinit.
• Un sistema d'autofocus de càmera fa mecànicament el que el teu ull fa biològicament: ajusta la focal efectiva de la seva lent (normalment movent la lent, en lloc de canviar-ne la forma) per mantenir la imatge nítida al sensor a distàncies d'objecte diferents. Per què una lent de càmera podria moure's físicament mentre la lent del teu ull canvia de forma?

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

1. Benvingut a l'Ull normal
2. Selecciona l'ull
3. Prem Reprodueix
4. Visió llunyana relaxada
5. Obre el panell de Propietats
6. Ho has aconseguit!

Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.

Obre el laboratori interactiu →

Descarrega el full de treball →

L'equació de la lent prima