L'ull sa: acomodació contínua
1 · Prediu
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?
- 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.
2 · Configura
- Obre el predefinit «L'ull sa» i prem Restableix. La retina seu a 2.2 cm fixos darrere la lent de l'ull.
- Activa la lectura de focal requerida.
- 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.
3 · Recull dades
| Distància de l'objecte d_o (cm) | Focal requerida f (cm) |
|---|---|
| 30.00 | |
| 60.00 | |
| 120.00 |
Representa la focal requerida f (eix y) contra la distància d'objecte d_o (eix x) per a les tres proves. S'acosta f a la distància retinal (2.2 cm) quan d_o es fa gran?
4 · Analitza
- 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).
5 · Amplia
- 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?
La física al darrere d'aquest experiment
Acomodació de l'ull
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).
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