Optik

Myopi korrigeret

En spredende linse (negativ styrke) flytter fjernpunktet til uendeligt, og det fjerne objekt går i fokus.

Myopi korrigeret — interaktiv Optik-simulation. En spredende linse (negativ styrke) flytter fjernpunktet til uendeligt, og det fjerne objekt går i fokus. Gratis virtuelt fysiklaboratorium i browseren med live SI-målinger og en guidet gennemgang.

Myopikorrektion

En spredende linse (negativ styrke) flytter fjernpunktet til uendeligt, og det fjerne objekt går i fokus.

En konkav (spredende) brilleglaslinse spreder strålerne, inden de kommer ind i øjet, og forskubber fokalplanet bagud på nethinden for fjerne objekter. Styrken vælges, så fjernpunktet flyttes til uendeligt — standardkorrektionen ved nærsynethed.

• Spredende linse
• Fjernpunkt → ∞

Undersøgelsesoplæg

Planlæg spørgsmålet, før du åbner laboratoriet

Resuméet spejler den forhåndsrenderede side: drivende spørgsmål, konkurrerende forudsigelser, variablernes roller, styrende love, opsætning, analyse- og udvidelsesspørgsmål forbliver synlige og i denne rækkefølge.

Drivende spørgsmål

Et myopisk øjes spredende korrektionslinse (her f = −70 cm) skal få fjerne genstande til at fremstå ved øjets fjernpunkt i stedet. Virker dette på samme måde, uanset hvor fjerne genstandene faktisk er?

Forudsigelser at afveje

• Inden for de objektafstande, denne opstilling faktisk kan nå, varierer den virtuelle billedafstand stadig meget, når den sande genstandsafstand ændres — den er endnu ikke nær fjernpunktet.
• Ja — for enhver tilstrækkelig fjern genstand danner den spredende linse et virtuelt billede meget tæt på sit eget brændpunkt (nær fjernpunktet), uanset den nøjagtige sande afstand.
• Korrektionslinsen ændrer slet ikke den effektive billedafstand.

Variablers roller

Det, du indstiller:

• Sand genstandsafstand d_o (cm)

Det, du måler:

• Korrektionslinsens billedafstand d_i (cm)

Sådan forløber undersøgelsen

1. Åbn forudindstillingen myopia-corrected, og tryk på Nulstil. Den spredende korrektionslinse har f = −70 cm, matchende dette øjes fjernpunkt.
2. Slå aflæsningen af korrektionslinsens billedafstand til.
3. Indstil den sande genstandsafstand for hver måling (alle rimeligt fjerne), og registrér den virtuelle billedafstand dannet af korrektionslinsen.

Styrende ligning

Sådan leder korrektionslinser lyset om — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

En divergerende korrektionslinse med f lig med (negativen af) øjets fjerne punkt afbilder et VIRKELIG fjernt objekt — mange hundrede cm væk, langt ud over hvad et skrivebord kan nå — på (eller meget tæt på) det fjerne punkt, præcis hvor det myopiske øje stadig KAN fokusere. Tættere end det, som dette laboratorieblads egne forsøg viser, skifter billedet stadig mærkbart med objektafstand.

Det, det printbare arbejdsark beder eleverne regne ud

• Beregn for én måling d_i ud fra 1/f = 1/d_o + 1/d_i med f = −70 cm. Sammenlign med tabellen.
• Dit tabel viser, at d_i stadig ændrer sig væsentligt selv ved den største objektafstand, dette bord kan nå (d_o = 100 cm, d_i kun 58.8% af vejen til f = −70 cm). Brug 1/f = 1/d_o + 1/d_i, forklar hvorfor d_i har brug for d_o i mange hundrede cm, før det kommer virkelig tæt på f — denne rettelse bliver genuin kun næsten perfekt for objekter meget længere væk end det, dette bord kan placere dem, ikke for hver 'fjern' objekt.

Hvor det viser sig uden for laboratoriet

• Dette er den faktiske mekanisme bag korrektionslinser: de ændrer ikke, hvad øjets egen linse gør — de forbehandler lyset, så øjet 'ser' det korrigerede billede på en afstand, det KAN fokusere på i forvejen. Forklar, hvorfor dette betyder, at korrektionslinser arbejder SAMMEN med øjets egen optik i stedet for at erstatte den.
• Sammenlign dette eksperiments faste f = −70 cm med myopia-eksperimentets beregning af korrektionsstyrke for fjernpunkt = 70 cm (P = −100/70 ≈ −1.43 D, altså f = 1/P ≈ −70 cm). Bekræft, at det er den samme linse, beskrevet på to måder (brændvidde kontra dioptrier).

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

1. Velkommen til Korrigeret nærsynethed
2. Vælg korrektionslinsen
3. Tryk på Afspil
4. Spredende korrektion
5. Åbn egenskabspanelet
6. Du klarede det!

Åbn den interaktive simulation for at bygge scenen, tryk på Afspil og udforsk med live-målinger og en guidet gennemgang.

Åbn interaktivt laboratorium →

Download labark →

Tyndlinseligningen