Likinäköisyys korjattu: miten hajottava linssi oikeasti toimii

1 · Ennusta

Likinäköisen silmän hajottava korjaava linssi (f = −70 cm tässä) on tarkoitettu saamaan kaukaiset objektit näyttämään silmän kaukopisteessä sen sijaan. Toimiiko tämä samalla tavalla riippumatta siitä, kuinka kaukana todellinen objekti oikeasti on?

• Objektin etäisyyksien sisällä, joihin tämä pöytä todella pystyy, virtuaalisen kuvan etäisyys muuttuu edelleen merkittävästi kun todellinen objektin etäisyys muuttuu — se ei ole vielä lähentynyt kaukopisteen lähelle.
• Kyllä – mille tahansa riittävän kaukaiselle objektille hajottava linssi muodostaa näennäiskuvan hyvin lähelle omaa polttopistettään (lähellä kaukopistettä), riippumatta tarkasta todellisesta etäisyydestä.
• Korjaava linssi ei muuta efektiivistä kuvan etäisyyttä lainkaan.

2 · Kokoa

1. Avaa korjattu likinäköisyys -esiasetus ja paina Nollaa. Korjaavalla hajottavalla linsillä on f = −70 cm, vastaten tämän silmän kaukopistettä.
2. Ota käyttöön korjaavan linnssin kuvan etäisyyden lukema.
3. Aseta todellinen objektietäisyys jokaiselle suoritukselle (kaikki kohtuullisen kaukana) ja kirjaa korjaavan linnssin muodostama näennäiskuvan etäisyys.

3 · Kerää data

Kuvaa kuvan etäisyys d_i (y-akseli) objektietäisyyttä d_o vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi. Kaartuuko d_i kohti linnssin polttoväliä (−70 cm, silmän kaukopiste)? Kuinka lähelle se pääsee penkin sallimalla alueella?

4 · Analysoi

1. Yhdelle suoritukselle laske d_i kaavasta 1/f = 1/d_o + 1/d_i arvolla f = −70 cm. Vertaa taulukkoon.
2. Taulukossasi näkyy, että d_i muuttuu huomattavasti myös suurimmalla objektin etäisyydellä, jonka tämä pöytä voi saavuttaa (d_o = 100 cm, d_i on vain 58.8 % matkan päässä f = −70 cm). Käyttäen 1/f = 1/d_o + 1/d_i, selitä, miksi d_i tarvitsee d_o:n monista sadoista senttimetreistä ennen kuin se tulee todella lähelle f:ää — tämä korjaus tulee todella lähes täydelliseksi vain objekteille, jotka ovat paljon kauempana kuin tämä pöytä pystyy asettamaan, ei jokaiselle 'etäiselle' objektille.

5 · Laajenna

1. Tämä on korjaavien linssien todellinen mekanismi: ne eivät muuta sitä, mitä silmän oma linssi tekee – ne esikäsittelevät valon niin, että silmä ”näkee” korjatun kuvan etäisyydellä, johon se VOI jo tarkentaa. Selitä, miksi tämä tarkoittaa, että korjaavat linssit toimivat YHDESSÄ silmän oman optiikan kanssa sen korvaamisen sijaan.
2. Vertaa tämän kokeen kiinteää f = −70 cm likinäköisyys-kokeen korjaavan tehon laskentaan kaukopisteelle = 70 cm (P = −100/70 ≈ −1.43 D, joten f = 1/P ≈ −70 cm). Varmenna, että nämä ovat sama linssi, kuvattuna kahdella eri tavalla (polttoväli vs. dioptereita).

Tämän kokeen fysiikka

← Takaisin kokeeseen

138 ilmaista tulostettavaa fysiikan työarkkia