Optiikka

Kaukonäköisyys korjattu

Kokoava linssi (positiivinen teho) tuo lukuetäisyyden kantaman sisään, ja lähellä oleva objekti tarkentuu.

Kaukonäköisyys korjattu – interaktiivinen Optiikka-simulaatio. Kokoava linssi (positiivinen teho) tuo lukuetäisyyden kantaman sisään, ja lähellä oleva objekti tarkentuu. Ilmainen selaimessa toimiva virtuaalinen fysiikkalaboratorio, jossa on reaaliaikaiset SI-mittaukset ja opastettu tutoriaali.

Kaukonäköisyyden korjaus

Kokoava linssi (positiivinen teho) tuo lukuetäisyyden kantaman sisään, ja lähellä oleva objekti tarkentuu.

Kupera korjaava linssi antaa lisätehon, jota lähettyöhön tarvitaan, vetäen kuvan eteenpäin verkkokalvolle. Lukulasit käyttävät positiivista tehoa, joka on sovitettu potilaan lähipisteetäisyyteen.

• Kokoava linssi
• Lähipiste kantamassa

Tutkimustiivistelmä

Suunnittele kysymys ennen laboratorion avaamista

Tiivistelmä vastaa esirendattua sivua: tutkimuskysymys, kilpailevat ennusteet, muuttujien roolit, hallitsevat lait, kokoonpano sekä analyysi- ja laajennuskysymykset pysyvät näkyvissä tässä järjestyksessä.

Tutkimuskysymys

Kaukonäköisen silmän kokoava korjaava linssi (f = 33 cm tässä) on tarkoitettu saamaan lähellä oleva objekti näyttämään silmän (ulos työnnetylle) lähipisteelle sen sijaan. Kun todellinen objekti lähestyy linnssin omaa polttoväliä, mitä kuvan etäisyydelle tapahtuu?

Punniteltavat ennusteet

• Kuvan etäisyys pysyy suunnilleen vakiona.
• Se kasvaa nopeasti suuruudeltaan – kun todellinen objektietäisyys lähestyy linnssin polttoväliä, näennäiskuvan etäisyys muuttuu dramaattisesti.
• Kuvan etäisyys kutistuu kohti nollaa.

Muuttujien roolit

Mitä asetat:

• Todellinen objektietäisyys d_o (cm)

Mitä mittaat:

• Korjaavan linnssin kuvan etäisyys d_i (cm)

Miten tutkimus etenee

1. Avaa korjattu kaukonäköisyys -esiasetus ja paina Nollaa. Korjaavalla kokoavalla linsillä on f = 33 cm.
2. Ota käyttöön korjaavan linnssin kuvan etäisyyden lukema.
3. Aseta todellinen (lähellä oleva) objektietäisyys jokaiselle suoritukselle ja kirjaa korjaavan linnssin muodostama näennäiskuvan etäisyys.

Hallitseva yhtälö

Miten lukulassien linssit toimivat — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Kokoava korjaava linssi ottaa lähellä olevan objektin (silmän sumuan lähipistealueen sisällä) ja muodostaa näennäiskuvan kauemmas – silmän todellisen lähipisteen tasolle tai sen ohi – antaen kaukonäköisen silmän tarkentaa siihen kuvaan sen sijaan.

Mitä tulostettava työarkki pyytää opiskelijoita selvittämään

• Yhdelle suoritukselle laske d_i kaavasta 1/f = 1/d_o + 1/d_i arvolla f = 33 cm. Vertaa taulukkoon.
• Selitä, miksi objektietäisyydelle, joka on selvästi polttovälin alapuolella (kuten kaikissa kolmessa suorituksessa tässä), linssi muodostaa kaukaisen näennäiskuvan – tuoden liian lähellä olevan objektin ”ulos” siihen kohtaan, jossa kaukonäköinen silmä oikeasti voi tarkentaa siihen.

Missä tämä näkyy laboratorion ulkopuolella

• Laske suurennus m = −d_i/d_o kullekin suorituksellesi. Selitä, miksi tällaisella asetuksella olevat lukulasit myös suurentavat lukemasi näkyvää kokoa, sivuvaikutuksena sen näennäiskuvan siirtämisestä kauemmas.
• Tämän linnssin f = 33 cm vastaa suunnilleen korjaavaa tehoa, joka tarvitaan lähipisteelle noin 100 cm (tarkista hyperopia-kokeen kaavasta: P = 4 − 1 = 3 D, joten f = 1/3 m ≈ 33 cm). Varmenna, että nämä kuvaavat samaa linssiä kahdella tavalla.

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

1. Tervetuloa korjattuun kaukonäköisyyteen
2. Valitse korjaava linssi
3. Paina Toista
4. Kokoava korjaus
5. Avaa Ominaisuudet-paneeli
6. Onnistuit!

Avaa interaktiivinen simulaatio rakentaaksesi kohtauksen, paina Toista ja tutki reaaliaikaisten mittausten ja opastetun tutoriaalin kanssa.

Avaa interaktiivinen laboratorio →

Lataa työarkki →

Ohuen linnssin yhtälö