Οπτική

Διορθωμένη υπερμετρωπία

Συγκλίνων φακός (θετική ισχύς) φέρνει την απόσταση ανάγνωσης εντός εμβέλειας και το κοντινό αντικείμενο έρχεται σε εστίαση.

Διορθωμένη υπερμετρωπία — διαδραστική προσομοίωση Οπτική. Συγκλίνων φακός (θετική ισχύς) φέρνει την απόσταση ανάγνωσης εντός εμβέλειας και το κοντινό αντικείμενο έρχεται σε εστίαση. Δωρεάν εικονικό εργαστήριο φυσικής στον φυλλομετρητή με ζωντανές μετρήσεις σε μονάδες SI και καθοδηγούμενο μάθημα.

Διόρθωση υπερμετρωπίας

Συγκεντρωτικός φακός (θετική ισχύς) φέρνει την απόσταση ανάγνωσης σε εμβέλεια, και το κοντινό αντικείμενο εστιάζει.

Κυρτός διορθωτικός φακός παρέχει την επιπλέον συγκλίνουσα ισχύ που χρειάζεται για κοντινές εργασίες, τραβώντας την εικόνα μπροστά στον αμφιβληστροειδή. Τα γυαλιά ανάγνωσης χρησιμοποιούν θετική ισχύ προσαρμοσμένη στην απόσταση εγγύς σημείου του ασθενούς.

• Συγκεντρωτικός φακός
• Εγγύς σημείο σε εμβέλεια

Σύνοψη έρευνας

Σχεδίασε την ερώτηση πριν ανοίξεις το εργαστήριο

Η σύνοψη κατοπτρίζει την προαποτυπωμένη σελίδα: η βασική ερώτηση, οι αντικρουόμενες προβλέψεις, οι ρόλοι των μεταβλητών, οι κύριοι νόμοι, η διάταξη, η ανάλυση και οι προεκτάσεις παραμένουν ορατά και με αυτή τη σειρά.

Βασική ερώτηση

Ο συγκεντρωτικός διορθωτικός φακός υπερμετρωπικού ματιού (f = 33 cm εδώ) έχει σκοπό να κάνει κοντινό αντικείμενο να εμφανίζεται στο (ωθημένο έξω) εγγύς σημείο ματιού αντίθετα. Καθώς το πραγματικό αντικείμενο πλησιάζει τη δική του εστιακή απόσταση φακού, τι θα γίνει με την απόσταση εικόνας;

Προβλέψεις προς σταθμίσει

• Η απόσταση εικόνας μένει περίπου σταθερή.
• Μεγαλώνει ταχέως σε μέτρο — καθώς η πραγματική απόσταση αντικειμένου πλησιάζει την εστιακή απόσταση φακού, η απόσταση φαινομενικής εικόνας αλλάζει δραματικά.
• Η απόσταση εικόνας συρρικνώνεται προς το μηδέν.

Ρόλοι μεταβλητών

Τι ρυθμίζεις:

• Πραγματική απόσταση αντικειμένου d_o (cm)

Τι μετράς:

• Απόσταση εικόνας διορθωτικού φακού d_i (cm)

Πώς εκτελείται η έρευνα

1. Άνοιξε την προεπιλογή hyperopia-corrected και πάτησε Επαναφορά. Ο διορθωτικός συγκεντρωτικός φακός έχει f = 33 cm.
2. Ενεργοποίησε την ένδειξη απόστασης εικόνας διορθωτικού φακού.
3. Ρύθμισε την πραγματική (κοντινή) απόσταση αντικειμένου για κάθε δοκιμή και κατέγραψε την απόσταση φαινομενικής εικόνας που σχηματίζει ο διορθωτικός φακός.

Κυρίαρχη εξίσωση

Πώς λειτουργούν οι φακοί γυαλιών ανάγνωσης — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Συγκεντρωτικός διορθωτικός φακός παίρνει κοντινό αντικείμενο (εντός του θολού εύρους εγγύς σημείου ματιού) και σχηματίζει φαινομενική εικόνα πιο μακριά — στο ή πέρα από το πραγματικό εγγύς σημείο ματιού — αφήνοντας το υπερμετρωπικό μάτι να εστιάσει σε εκείνη την εικόνα αντίθετα.

Τι ζητά να επεξεργαστούν οι μαθητές το εκτυπώσιμο φύλλο εργασίας

• Για μία δοκιμή, υπολόγισε d_i από 1/f = 1/d_o + 1/d_i χρησιμοποιώντας f = 33 cm. Σύγκρινε με τον πίνακα.
• Εξήγησε γιατί, για απόσταση αντικειμένου καλά κάτω από την εστιακή απόσταση (όπως και στις τρεις δοκιμές εδώ), ο φακός σχηματίζει μακρινή φαινομενική εικόνα — φέρνοντας πολύ-κοντινό αντικείμενο «έξω» στο πού μπορεί πραγματικά να εστιάσει το υπερμετρωπικό μάτι.

Πού εμφανίζεται αυτό πέρα από το εργαστήριο

• Υπολόγισε τη μεγέθυνση m = −d_i/d_o για κάθε δοκιμή σου. Εξήγησε γιατί γυαλιά ανάγνωσης με αυτό το είδος ρύθμισης επίσης μεγεθύνουν το φαινόμενο μέγεθος ό,τι διαβάζεις, ως παρενέργεια της μετακίνησης της φαινομενικής εικόνας του πιο μακριά.
• Η f = 33 cm αυτού φακού ταιριάζει περίπου με τη διορθωτική ισχύ που απαιτείται για εγγύς σημείο γύρω στα 100 cm (έλεγξε με τον τύπο του πειράματος hyperopia: P = 4 − 1 = 3 D, ώστε f = 1/3 m ≈ 33 cm). Επιβεβαίωσε ότι αυτές περιγράφουν τον ίδιο φακό με δύο τρόπους.

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

1. Καλώς όρισες στη Διόρθωση υπερμετρωπίας
2. Επίλεξε τον διορθωτικό φακό
3. Πάτησε Αναπαραγωγή
4. Διόρθωση με συγκεντρωτικό
5. Άνοιξε το πάνελ Ιδιότητες
6. Το κατάφερες!

Άνοιξε τη διαδραστική προσομοίωση για να χτίσεις τη σκηνή, πάτησε Αναπαραγωγή και εξερεύνησε με ζωντανές μετρήσεις και καθοδηγούμενο μάθημα.

Άνοιγμα Διαδραστικού Εργαστηρίου →

Λήψη φύλλου εργασίας →

Η εξίσωση λεπτού φακού