Lühinägevus korrigeeritud: kuidas hajuv lääts tegelikult töötab
1 · Ennusta
Lühinägeva silma hajuv korrigeeriv lääts (siin f = −70 cm) on mõeldud muutma kauged esemed näivaks silma kaugpunktis. Kas see töötab samal viisil ükskõik kui kaugel ese tegelikult on?
- Näiva kujutise kaugus muutub palju sõltuvalt tegelikust eseme kaugusest, isegi kaugel esemetel.
- Jah — igale piisavalt kaugel esemele moodustab hajuv lääts näiva kujutise väga lähedale omaenda fookuspunktile (kaugpunktile lähedale), sõltumata täpsest tegelikust kaugusest.
- Korrigeeriv lääts ei muuda tulevat kujutise kaugust üldse.
2 · Seadista
- Ava korrigeeritud lühinägevuse eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Korrigeerival hajul läätse on f = −70 cm, kattes selle silma kaugpunkti.
- Lülita sisse korrigeeriva läätse kujutise kauguse näit.
- Sea iga katse jaoks tegelik eseme kaugus (kõik mõistlikult kaugel) ja kirjuta üles korrigeeriva läätse moodustatud näiva kujutise kaugus.
3 · Kogu andmeid
| Tegelik eseme kaugus d_o (cm) | Korrigeeriva läätse kujutise kaugus d_i (cm) |
|---|---|
| 30.00 | |
| 60.00 | |
| 100.00 |
Joonista kujutise kaugus d_i (y-telg) eseme kauguse d_o (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks. Kas d_i paindub läätse fookuskauguse (−70 cm, silma kaugpunkt) poole? Kui lähedale ta jõuab üle vahemiku, mille pink lubab?
4 · Analüüsi
- Arvuta ühes katses d_i võrrandist 1/f = 1/d_o + 1/d_i, kasutades f = −70 cm. Võrdle tabeliga.
- Selgita, miks d_i läheneb f-i (= −70 cm), kui d_o kasvab väga suureks — mis tähendab, et korrigeeriv lääts moodustab oma näiva kujutise täpselt silma enda kaugpunktile, lastes silmal sellele kujutisele normaalselt fokusseerida pigem kui tegelikule (liiga kaugel) esemele.
5 · Laienda
- See on korrigeerivate läätsete tegelik mehhanism: nad ei muuda seda, mida silma oma lääts teeb — nad eeltöötlevad valgust, nii et silm „näeb“ korrigeeritud kujutist kaugusel, millel ta SAAB juba fokusseerida. Selgita, miks see tähendab, et korrigeerivad läätsed töötavad KOOS silma enda optikaga, mitte ei asenda seda.
- Võrdle selle eksperimendi fikseeritud f = −70 cm lühinägevuse eksperimendi korrigeeriva tugevuse arvutusega kaugpunktile 70 cm (P = −100/70 ≈ −1.43 D, seega f = 1/P ≈ −70 cm). Kinnita, et need on sama lääts, kirjeldatuna kahel viisil (fookuskaugus versus dioptriad).
Selle eksperimendi füüsika
Kuidas korrigeerivad läätsed valgust ümber suunavad
Hajuv korrigeeriv lääts f-iga, mis võrdub (negatiivina) silma kaugpunktiga, kujutab igat piisavalt kaugel eset (või väga lähedale) sellel kaugpunktile — täpselt kus lühinägev silm SAAB ikka fokusseerida, lastes tal selgelt näha.
Optika
- Koonduv lääts: tegelikud kujutised üle 2f
- Fookuspunkt: kuhu kujutised lõpmatusse põgenevad
- Lääts luubina
- Hajuv lääts: alati näiv, alati vähendatud
- Nõgav peegel: tegelikud kujutised nagu koonduval läätsel
- Kumer peegel: alati vähendatud näiv kujutis
- Tasapeegel: eriline, muutumatu juht
- Näiv sügavus: miks bassein näib madalam kui ta on
- Täielik sisemine peegeldumine: piirnurk
- Kahe läätse relee: kujutiste aheldatakse kokku
- Liitmikroskoop: kaks läätse kõrgeks suurenduseks
- Foto suurendusaparaat: kaks läätse tegelikuks, suuremaks kujutiseks