Το υγιές μάτι: Συνεχής προσαρμογή

1 · Πρόβλεψε

Φυσιολογικό μάτι μπορεί να εστιάσει αντικείμενα οπουδήποτε από το εγγύς σημείο του έως το άπειρο αλλάζοντας την εστιακή απόσταση του εσωτερικού του φακού (προσαρμογή). Χρειάζεται το μάτι μικρότερη ή μεγαλύτερη εστιακή απόσταση για να εστιάσει πιο κοντινό αντικείμενο;

• Μικρότερη — πιο κοντινό αντικείμενο χρειάζεται τον φακό ματιού να κάμπτει το φως ισχυρότερα για να εξακολουθεί να εστιάζει στην ίδια απόσταση αμφιβληστροειδούς.
• Μεγαλύτερη εστιακή απόσταση για πιο κοντινά αντικείμενα.
• Η εστιακή απόσταση δεν χρειάζεται να αλλάξει για διαφορετικές αποστάσεις αντικειμένου.

2 · Διάταξη

1. Άνοιξε την προεπιλογή normal-eye και πάτησε Επαναφορά. Ο αμφιβληστροειδής κάθεται σταθερά 2.2 cm πίσω από τον φακό ματιού.
2. Ενεργοποίησε την ένδειξη απαιτούμενης εστιακής απόστασης.
3. Ρύθμισε την απόσταση αντικειμένου για κάθε δοκιμή και κατέγραψε την εστιακή απόσταση που πρέπει να υιοθετήσει το μάτι για να κρατήσει την εικόνα στον αμφιβληστροειδή.

3 · Συλλογή Δεδομένων

Χαράξε την απαιτούμενη εστιακή απόσταση f (άξονας y) έναντι της απόστασης αντικειμένου d_o (άξονας x) για τις τρεις δοκιμές σου. Πλησιάζει η f την απόσταση αμφιβληστροειδούς (2.2 cm) καθώς το d_o μεγαλώνει;

4 · Ανάλυση

1. Για μία δοκιμή, υπολόγισε f = d_o·R/(d_o + R) χρησιμοποιώντας R = 2.2 cm (την απόσταση αμφιβληστροειδούς). Σύγκρινε με τον πίνακα.
2. Εξήγησε γιατί η f μένει πάντα λίγο κάτω από το R = 2.2 cm, πλησιάζοντάς το καθώς το d_o μεγαλώνει πολύ (χαλαρό μάτι, εστίαση στο άπειρο) και πέφτοντας περαιτέρω κάτω από αυτό για πιο κοντινά αντικείμενα (περισσότερη προσπάθεια προσαρμογής).

5 · Επέκταση

1. Το εγγύς σημείο φυσιολογικού ματιού (περίπου 25 cm) ορίζει τη μικρότερη εστιακή απόσταση που μπορούν να επιτύχουν οι μύες ματιού· το άπω σημείο του (άπειρο) ορίζει τη μεγαλύτερη (πλήρως χαλαρό). Εξήγησε γιατί η γήρανση τυπικά ανεβάζει το εγγύς σημείο (πρεσβυωπία) ακόμη και σε διαφορετικά υγιές μάτι — ο φακός χάνει ευελιξία, όχι ισχύ εστίασης στο άπειρο.
2. Σύστημα αυτόματης εστίασης κάμερας κάνει μηχανικά ό,τι κάνει το μάτι σου βιολογικά: ρυθμίζει την αποτελεσματική εστιακή απόσταση του φακού του (συνήθως μετακινώντας τον φακό, αντί να αλλάζει το σχήμα του) για να κρατήσει την εικόνα ευκρινή στον αισθητήρα σε διαφορετικές αποστάσεις αντικειμένου. Γιατί ο φακός κάμερας μπορεί να μετακινείται φυσικά ενώ ο φακός ματιού σου αλλάζει αντίθετα σχήμα;

Η Φυσική Πίσω από Αυτό το Πείραμα

← Πίσω στο πείραμα

138 δωρεάν εκτυπώσιμα φύλλα εργασίας φυσικής