Zdravé oko: spojitá akomodace

1 · Predikuj

Zdravé oko dokáže zaostřit na předměty kdekoli od svého bližního bodu po nekonečno změnou ohniskové vzdálenosti vnitřní čočky (akomodace). Potřebuje oko kratší, nebo delší ohniskovou vzdálenost pro zaostření na bližší předmět?

2 · Sestavení

  1. Otevři předvolbu normal-eye a stiskni Resetovat. Sítnice sedí pevně 2.2 cm za čočkou oka.
  2. Zapni odečet potřebné ohniskové vzdálenosti.
  3. Nastav vzdálenost předmětu pro každý pokus a zapiš ohniskovou vzdálenost, kterou musí oko přijmout, aby obraz drželo na sítnici.

3 · Sbírej data

Vzdálenost předmětu d_o (cm)Potřebná ohnisková vzdálenost f (cm)
30.00
60.00
120.00

Vynes potřebnou ohniskovou vzdálenost f (osa y) proti vzdálenosti předmětu d_o (osa x) pro své tři pokusy. Blíží se f vzdálenosti sítnice (2.2 cm), jak d_o roste velké?

4 · Analyzuj

  1. Pro jeden pokus spočti f = d_o·R/(d_o + R) s R = 2.2 cm (vzdálenost sítnice). Porovnej s tabulkou.
  2. Vysvětli, proč f vždy zůstává jen těsně pod R = 2.2 cm, přibližuje se mu, jak d_o roste velmi velké (uvolněné oko, zaostřeno na nekonečno), a klesá dál pod něj pro bližší předměty (víc akomodačního úsilí).

5 · Rozšiř

  1. Bližní bod zdravého oka (asi 25 cm) určuje nejkratší ohniskovou vzdálenost, kterou dokáží svaly oka; daleký bod (nekonečno) nejdelší (plně uvolněnou). Vysvětli, proč stárnutí typicky zvyšuje bližní bod (presbyopie) i jinak zdravému oku — čočka ztrácí flexibilitu, ne zaostřovací schopnost na nekonečno.
  2. Autofocus fotoaparátu dělá mechanicky, co tvoje oko biologicky: upravuje efektivní ohniskovou vzdálenost svého objektivu (obvykle jeho posunem, ne změnou tvaru), aby obraz zůstal ostrý na senzoru při různých vzdálenostech předmětu. Proč by objektiv fotoaparátu mohl fyzicky posouvat, zatímco čočka oka mění tvar?

Fyzika za tímto experimentem

Akomodace oka

Aby obraz na sítnici zůstal ostrý, oko spojitě upravuje ohniskovou vzdálenost své čočky: f = d_o·R/(d_o + R), kde R je pevná vzdálenost sítnice. Bližší předměty vyžadují kratší ohniskové vzdálenosti (silnější zaostřovací mohutnost).

← Zpět na experiment

Optika

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky