Myopi korrigeret: Sådan virker den spredende linse faktisk

1 · Forudsig

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?

• 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.

2 · Opsætning

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.

3 · Saml data

Tegn billedafstand d_i (y-aksen) som funktion af genstandsafstand d_o (x-aksen) for dine tre målinger. Bøjer d_i hen mod linsens brændvidde (−70 cm, øjets fjernpunkt)? Hvor tæt kommer den inden for det interval, opstillingen tillader?

4 · Analysér

1. Beregn for én måling d_i ud fra 1/f = 1/d_o + 1/d_i med f = −70 cm. Sammenlign med tabellen.
2. 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.

5 · Udvid

1. 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.
2. 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).

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark