اصلاح نزدیک‌بینی: عدسی واگرا واقعاً چگونه کار می‌کند

1 · پیش‌بینی

عدسی اصلاحی واگرای چشم نزدیک‌بین (در اینجا f = −70 cm) قرار است اجسام دور را به‌جای جای واقعی‌شان، روی نقطهٔ دور چشم نشان دهد. آیا این فارغ از اینکه جسم واقعی واقعاً چقدر دور است به همین شکل کار می‌کند؟

• فاصلهٔ تصویر مجازی به‌شدت به فاصلهٔ واقعی جسم بستگی دارد، حتی برای اجسام دور.
• بله — برای هر جسم به‌قدر کافی دور، عدسی واگرا تصویری مجازی بسیار نزدیک به نقطهٔ کانونی خودش (نزدیک نقطهٔ دور) می‌سازد، فارغ از فاصلهٔ واقعی دقیق.
• عدسی اصلاحی اصلاً فاصلهٔ تصویر مؤثر را عوض نمی‌کند.

2 · آماده‌سازی

1. پیش‌تنظیمی myopia-corrected را باز کنید و Reset را بفشارید. عدسی اصلاحی واگرا f = −70 cm دارد، مطابق نقطهٔ دور همین چشم.
2. قرائت فاصلهٔ تصویر عدسی اصلاحی را فعال کنید.
3. فاصلهٔ واقعی جسم را برای هر آزمایش تنظیم کنید (همه نسبتاً دور) و فاصلهٔ تصویر مجازی ساخته‌شده به‌دست عدسی اصلاحی را ثبت کنید.

3 · گردآوری داده

برای سه آزمایش، فاصلهٔ تصویر d_i (محور y) را بر حسب فاصلهٔ جسم d_o (محور x) رسم کنید. آیا d_i به فاصلهٔ کانونی عدسی (−70 cm، نقطهٔ دور چشم) خم می‌شود؟ در دامنه‌ای که میز اجازه می‌دهد چقدر نزدیک می‌شود؟

4 · تحلیل

1. برای یک آزمایش، d_i را از 1/f = 1/d_o + 1/d_i با f = −70 cm حساب کنید. با جدول مقایسه کنید.
2. توضیح دهید چرا وقتی d_o بسیار بزرگ می‌شود، d_i به f (یعنی −70 cm) نزدیک می‌شود — یعنی عدسی اصلاحی تصویر مجازی‌اش را دقیقاً روی نقطهٔ دور خود چشم می‌سازد تا چشم به‌جای جسم واقعی (بیش از حد دور) به‌طور عادی روی همان تصویر فوکوس کند.

5 · گسترش

1. این خودِ سازوکار عدسی‌های اصلاحی است: کاری که عدسی خود چشم می‌کند را عوض نمی‌کنند — نور را پیش‌پردازش می‌کنند تا چشم تصویر اصلاح‌شده را در فاصله‌ای «ببیند» که از قبل می‌تواند کانونی‌اش کند. توضیح دهید چرا این یعنی عدسی‌های اصلاحی «با» اپتیک خود چشم کار می‌کنند نه اینکه جایگزینش شوند.
2. مقدار ثابت این آزمایش یعنی f = −70 cm را با محاسبهٔ قدرت اصلاحی آزمایش myopia برای نقطهٔ دور = 70 cm مقایسه کنید (P = −100/70 ≈ −1.43 D، پس f = 1/P ≈ −70 cm). تأیید کنید اینها همان یک عدسی‌اند که به دو صورت توصیف شده‌اند (طول کانونی در برابر دیوپتر).

فیزیک پشت این آزمایش

← بازگشت به آزمایش