Miopia corregida: com funciona realment la lent divergent
1 · Prediu
La lent correctora divergent d'un ull miop (f = −70 cm aquí) ha de fer que els objectes llunyans semblin ser al punt llunyà de l'ull. Funciona igual de bé sigui quina sigui la distància real de l'objecte?
- La distància de la imatge virtual varia molt segons la distància real de l'objecte, fins i tot per a objectes llunyans.
- Sí: per a qualsevol objecte prou llunyà, la lent divergent forma una imatge virtual molt a prop del seu propi punt focal (a prop del punt llunyà), independentment de la distància real exacta.
- La lent correctora no canvia gens la distància efectiva de la imatge.
2 · Configura
- Obre el predefinit «Miopia corregida» i prem Restableix. La lent correctora divergent té f = −70 cm, coincidint amb el punt llunyà d'aquest ull.
- Activa la lectura de distància d'imatge de la lent correctora.
- Defineix la distància real de l'objecte per a cada prova (totes raonablement llunyanes) i enregistra la distància de la imatge virtual formada per la lent correctora.
3 · Recull dades
| Distància real de l'objecte d_o (cm) | Distància d'imatge de la lent correctora d_i (cm) |
|---|---|
| 30.00 | |
| 60.00 | |
| 100.00 |
Representa la distància d'imatge d_i (eix y) contra la distància d'objecte d_o (eix x) per a les tres proves. S'inclinai d_i cap a la focal de la lent (−70 cm, el punt llunyà de l'ull)? Com de prop hi arriba dins del rang que permet el banc?
4 · Analitza
- Per a una prova, calcula d_i a partir de 1/f = 1/d_o + 1/d_i amb f = −70 cm. Compara-ho amb la taula.
- Explica per què, quan d_o es fa molt gran, d_i s'acosta a f (= −70 cm): la lent correctora forma la seva imatge virtual just al punt llunyà propi de l'ull, deixant-lo enfocar normalment aquella imatge en lloc de l'objecte real (massa llunyà).
5 · Amplia
- Aquest és el mecanisme real darrere de les lents correctores: no canvien el que fa la lent de l'ull — pre-processen la llum perquè l'ull «vegi» la imatge corregida a una distància on JA pot enfocar. Explica per què això vol dir que les lents correctores treballen AMB l'òptica de l'ull en lloc de substituir-la.
- Compara la f = −70 cm fixa d'aquest experiment amb el càlcul de potència correctora de l'experiment «Miopia» per a punt llunyà = 70 cm (P = −100/70 ≈ −1.43 D, o sigui f = 1/P ≈ −70 cm). Confirma que són la mateixa lent, descrita de dues maneres (focal contra diòptries).
La física al darrere d'aquest experiment
Com redirigeixen la llum les lents correctores
Una lent correctora divergent amb f igual a (el negatiu de) el punt llunyà de l'ull imageja qualsevol objecte prou llunyà a (o molt a prop de) aquell punt llunyà — exactament on l'ull miop ENCARA pot enfocar, deixant-lo veure-hi clar.
Òptica
- Lent convergent: imatges reals més enllà de 2f
- El punt focal: on les imatges escapolen a l'infinit
- Una lent com a lupa
- Una lent divergent: sempre virtual, sempre reduïda
- Un mirall còncau: imatges reals com una lent convergent
- Un mirall convex: sempre una imatge virtual reduïda
- El mirall pla: un cas especial invariant
- Profunditat aparent: per què una piscina sembla menys fonda del que és
- Reflexió total interna: l'angle límit
- Un relé de dues lents: encadenar imatges
- El microscopi compost: dues lents per a gran augment
- Un ampliador fotogràfic: dues lents per a una imatge real més gran
138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles