Διόρθωση μυωπίας: Πώς λειτουργεί πραγματικά ο αποσπειρτικός φακός

1 · Πρόβλεψε

έχει σκοπό να κάνει μακρινά αντικείμενα να εμφανίζονται στο άπω σημείο του ματιού αντί για την πραγματική τους θέση.

• Εντός των αποστάσεων αντικειμένων που αυτή η σανίδα μπορεί πραγματικά να φτάσει, η απόσταση εικόνας που σχηματίζεται εξακολουθεί να ποικίλλει πολύ καθώς αλλάζει η πραγματική απόσταση του αντικειμένου — δεν έχει ακόμα σταθεροποιηθεί κοντά στο μακρινό σημείο.
• Ναι — για οποιοδήποτε αρκετά μακρινό αντικείμενο, ο αποσπειρτικός φακός σχηματίζει φαινομενική εικόνα πολύ κοντά στο δικό του εστιακό σημείο (κοντά στο άπω σημείο), ανεξαρτήτως της ακριβούς πραγματικής απόστασης.
• Ο διορθωτικός φακός δεν αλλάζει καθόλου την αποτελεσματική απόσταση εικόνας.

2 · Διάταξη

1. Άνοιξε την προεπιλογή myopia-corrected και πάτησε Επαναφορά. Ο διορθωτικός αποσπειρτικός φακός έχει f = −70 cm, ταιριάζοντας με το άπω σημείο αυτού ματιού.
2. Ενεργοποίησε την ένδειξη απόστασης εικόνας διορθωτικού φακού.
3. Ρύθμισε την πραγματική απόσταση αντικειμένου για κάθε δοκιμή (όλες λογικά μακριά) και κατέγραψε την απόσταση φαινομενικής εικόνας που σχηματίζει ο διορθωτικός φακός.

3 · Συλλογή Δεδομένων

Χαράξε την απόσταση εικόνας d_i (άξονας y) έναντι της απόστασης αντικειμένου d_o (άξονας x) για τις τρεις δοκιμές σου. Λυγίζει το d_i προς την εστιακή απόσταση φακού (−70 cm, το άπω σημείο ματιού); Πόσο κοντά φτάνει στο εύρος που επιτρέπει ο πάγκος;

4 · Ανάλυση

1. Για μία δοκιμή, υπολόγισε d_i από 1/f = 1/d_o + 1/d_i χρησιμοποιώντας f = −70 cm. Σύγκρινε με τον πίνακα.
2. Ο πίνακάς σας δείχνει ότι η d_i συνεχίζει να αλλάζει σημαντικά ακόμα και στη μεγαλύτερη απόσταση αντικειμένου που μπορεί να φτάσει αυτή η σανίδα (d_o = 100 cm, d_i μόνο 58.8% του δρόμου προς f = −70 cm). Χρησιμοποιώντας 1/f = 1/d_o + 1/d_i, εξηγήστε γιατί η d_i χρειάζεται d_o σε πολλές εκατοντάδες cm πριν πραγματικά πλησιάσει το f — αυτή η διόρθωση γίνεται πραγματικά σχεδόν τέλεια μόνο για αντικείμενα πολύ πιο μακριά από ό,τι αυτή η σανίδα μπορεί να τα τοποθετήσει, όχι για κάθε 'μακρινό' αντικείμενο.

5 · Επέκταση

1. Αυτός είναι ο πραγματικός μηχανισμός πίσω από διορθωτικούς φακούς: δεν αλλάζουν ό,τι κάνει ο ίδιος ο φακός ματιού — προσ-επεξεργάζονται το φως ώστε το μάτι «βλέπει» τη διορθωμένη εικόνα σε απόσταση που ΜΠΟΡΕΙ ήδη να εστιάσει. Εξήγησε γιατί αυτό σημαίνει ότι οι διορθωτικοί φακοί λειτουργούν ΜΑΖΙ με τα οπτικά του ματιού αντί να τα αντικαθιστούν.
2. Σύγκρινε τη σταθερή f = −70 cm αυτού του πειράματος με τον υπολογισμό διορθωτικής ισχύος του πειράματος myopia για άπω σημείο = 70 cm (P = −100/70 ≈ −1.43 D, ώστε f = 1/P ≈ −70 cm). Επιβεβαίωσε ότι πρόκειται για τον ίδιο φακό, περιγραφόμενο με δύο τρόπους (εστιακή απόσταση vs. δίοπτρες).

Η Φυσική Πίσω από Αυτό το Πείραμα

← Πίσω στο πείραμα

138 δωρεάν εκτυπώσιμα φύλλα εργασίας φυσικής