Optika

Tervislik silm

Tervislik silm akomodeerub, et fokusseerida kõik alates lähipunktist (25 cm) kuni lõpmatuseni.

Tervislik silm — interaktiivne Optika simulatsioon. Tervislik silm akomodeerub, et fokusseerida kõik alates lähipunktist (25 cm) kuni lõpmatuseni. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.

Normaalne nägemine

Tervislik silm akomodeerub, et fokusseerida kõik alates lähipunktist (25 cm) kuni lõpmatuseni.

Emmetroopne silm fokusseerib lõpmatuset tulevad paralleelsed kiired võrkkesta ilma akommodeerimiseta. Ripslihas saab seejärel kohandada läätse kuju lähemate esemete jaoks kuni lähipunktini (~25 cm täiskasvanutel). Eelseadistus modelleerib lõdvestunud fokusseerimist kaugstseenidele.

• Lähipunkt ≈ 25 cm
• Kaugpunkt ∞

Uurimise kokkuvõte

Planeeri küsimus enne labori avamist

Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.

Juhtküsimus

Normaalne silm saab fokuseerida esemeid kuskilt oma lähimpunktist kuni lõpmatuseni, muutes oma sisemise läätse fookuskaugust (akommodatsioon). Kas silm vajab lähemale esemele fokuseerimiseks lühemat või pikemat fookuskaugust?

Kaalutavad ennustused

• Lühemat — lähemal ese vajab, et silma lääts paindutaks valgust tugevamini, et ikka fokusseerida samale võrkkesta kaugusele.
• Pikemat fookuskaugust lähemate esemete jaoks.
• Fookuskaugus ei pea erinevatel eseme kaugustel muutuma.

Muutujate rollid

Mida sina sead:

• Eseme kaugus d_o (cm)

Mida sa mõõdad:

• Nõutav fookuskaugus f (cm)

Kuidas uurimustöö käib

1. Ava tervisliku silma eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Võrkkest istub fikseeritud 2,2 cm kaugusel silma läätse taga.
2. Lülita sisse nõutava fookuskauguse näit.
3. Sea iga katse jaoks eseme kaugus ja kirjuta üles fookuskaugus, mille silm peab omaks võtma, et kujutis võrkkestal hoida.

Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib

• Arvuta ühes katses f = d_o·R/(d_o + R), kasutades R = 2.2 cm (võrkkesta kaugus). Võrdle tabeliga.
• Selgita, miks f jääb alati napilt alla R = 2,2 cm, lähenedes talle, kui d_o kasvab väga suureks (puhanud silm, fokuseerides lõpmatuses), ja langedes temast kaugemale lähemate esemete korral (rohkem akommodatsioonipanust).

Kus see laborist kaugemale ilmneb

• Normaalse silma lähimpunkt (umbes 25 cm) määrab lühima fookuskauguse, mida silma lihased suudavad saavutada; tema kaugpunkt (lõpmatus) määrab pikima (täielikult lõdvestunud). Selgita, miks vananemine tavaliselt tõstab lähimpunkti (vanusekaugnägelikkus) isegi muidu tervel silmal — lääts kaotab painduvust, mitte lõpmatuses fokuseerimisvõimet.
• Kaamera automaatteravustussüsteem teeb mehaaniliselt seda, mida sinu silm teeb bioloogiliselt: kohandab oma läätse tulevat fookuskaugust (tavaliselt läätse liigutades, pigem kui tema kuju muutes), et hoida kujutis teravana sensoril erinevatel eseme kaugustel. Miks võiks kaamera lääts liikuda füüsiliselt, samas kui sinu silma lääts hoopis muudab kuju?

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

1. Tere tulemais tervisliku silma juurde
2. Vali silm
3. Vajuta Esita
4. Lõdvestunud kaugnägemine
5. Ava Omaduste paneel
6. Said hakkama!

Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.

Ava interaktiivne labor →

Laadi tööleht alla →

Õhese läätse võrrand