Optika

Korigovaná krátkozrakost

Rozptylná čočka (záporná optická mohutnost) posouvá daleký bod do nekonečna a vzdálený předmět ostře zaostří.

Korigovaná krátkozrakost — interaktivní simulace Optika. Rozptylná čočka (záporná optická mohutnost) posouvá daleký bod do nekonečna a vzdálený předmět ostře zaostří. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.

Korekce krátkozrakosti

Rozptylná čočka (záporná mohutnost) posouvá daleký bod do nekonečna a vzdálený předmět ostře zaostří.

Dutá (rozptylná) brýlová čočka rozbíhá paprsky dřív, než vstoupí do oka, a posouvá ohniskovou rovinu dozadu na sítnici pro vzdálené předměty. Mohutnost se volí tak, aby daleký bod přešel do nekonečna — standardní korekce krátkozrakosti.

• Rozptylná čočka
• Daleký bod → ∞

Souhrn zkoumání

Naplánuj otázku dřív, než otevřeš laboratoř

Stručný přehled odpovídá předrenderované stránce: hlavní otázka, konkurenční predikce, role proměnných, řídicí zákony, sestavení, analýza i rozšiřující podněty zůstávají viditelné a v tomto pořadí.

Hlavní otázka

Rozptylná korekční čočka krátkozrakého oka (tady f = −70 cm) má za úkol nechat vzdálené předměty vypadat, jako by byly na dalekém bodu oka. Funguje to stejně bez ohledu na to, jak daleko je skutečný předmět doopravdy?

Predikce k zvážení

• Vzdálenost zdánlivého obrazu se hodně mění v závislosti na skutečné vzdálenosti předmětu, i pro vzdálené předměty.
• Ano — pro jakýkoli dostatečně vzdálený předmět tvoří rozptylná čočka zdánlivý obraz velmi blízko svého vlastního ohniska (poblíž dalekého bodu) bez ohledu na přesnou skutečnou vzdálenost.
• Korekční čočka efektivní vzdálenost obrazu vůbec nemění.

Role proměnných

Co nastavuješ:

• Skutečná vzdálenost předmětu d_o (cm)

Co měříš:

• Vzdálenost obrazu korekční čočky d_i (cm)

Jak zkoumání probíhá

1. Otevři předvolbu myopia-corrected a stiskni Resetovat. Korekční rozptylná čočka má f = −70 cm, odpovídající dalekému bodu tohoto oka.
2. Zapni odečet vzdálenosti obrazu korekční čočky.
3. Nastav skutečnou vzdálenost předmětu pro každý pokus (vše rozumně daleko) a zapiš vzdálenost zdánlivého obrazu tvořeného korekční čočkou.

Řídící rovnice

Jak korekční čočky přeposílají světlo — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Rozptylná korekční čočka s f rovným (zápornému) dalekému bodu oka zobrazuje jakýkoli dostatečně vzdálený předmět na (nebo velmi blízko) ten daleký bod — přesně tam, kde krátkozraké oko POŘÁD dokáže zaostřit, což mu dovoluje vidět ostře.

Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat

• Pro jeden pokus spočti d_i z 1/f = 1/d_o + 1/d_i s f = −70 cm. Porovnej s tabulkou.
• Vysvětli, proč jak d_o roste velmi velké, d_i se blíží f (= −70 cm) — korekční čočka tvoří svůj zdánlivý obraz přesně na vlastním dalekém bodu oka, což oku dovoluje normálně zaostřit na ten obraz místo skutečného (příliš vzdáleného) předmětu.

Kde se to objevuje mimo laboratoř

• Tohle je skutečný mechanismus korekčních čoček: nemění to, co dělá vlastní čočka oka — předzpracovávají světlo, aby oko „vidělo“ korigovaný obraz ve vzdálenosti, na kterou UŽ dokáže zaostřit. Vysvětli, proč to znamená, že korekční čočky pracují S optikou oka, místo aby ji nahrazovaly.
• Porovnj pevné f = −70 cm tohoto experimentu s výpočtem korekční mohutnosti experimentu myopia pro daleký bod = 70 cm (P = −100/70 ≈ −1.43 D, takže f = 1/P ≈ −70 cm). Potvrď, že jde o tutéž čočku popsanou dvěma způsoby (ohnisková vzdálenost vs. dioptrie).

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

1. Vítej v Korekci krátkozrakosti
2. Vyber korekční čočku
3. Stiskni Spustit
4. Rozptylná korekce
5. Otevři panel Vlastnosti
6. Povedlo se!

Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.

Otevřít interaktivní laboratoř →

Stáhnout pracovní list →

Vzorec tenké čočky