Optika

Normal na mata

Ang normal na mata ay nag-aakomoda para i-focus ang anuman mula sa near point nito (25 cm) hanggang infinity.

Normal na mata — interactive na Optika simulation. Ang normal na mata ay nag-aakomoda para i-focus ang anuman mula sa near point nito (25 cm) hanggang infinity. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.

Normal vision

Nag-a-accommodate ang normal na mata para i-focus ang anuman mula sa near point nito (25 cm) hanggang infinity.

Nagfo-focus ang emmetropic na mata ng mga parallel na ray mula sa infinity patungo sa retina nang walang accommodation. Kaya pa naming ayusin ng ciliary muscle ang hugis ng lens para sa mas malalapit na object pababa hanggang sa near point (~25 cm para sa matatanda). Minomodelo ng preset ang relaxed na pagfo-focus para sa malalayong eksena.

Near point ≈ 25 cm
Far point ∞

Investigation brief

Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab

Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.

Pangunahing tanong

Kaya ng normal na mata mag-focus sa kahit anong bagay mula sa near point nito hanggang infinity sa pamamagitan ng pagbabago ng focal length ng panloob na lens nito (accommodation). Mas maikli o mas mahabang focal length ba ang kailangan ng mata para mag-focus sa mas malapit na bagay?

Mga hulang timbangin

Mas maikli — mas malapit na bagay ay nangangailangan na mas malakas magbend ng liwanag ang lens ng mata para mag-focus pa rin sa parehong distansya ng retina.
Mas mahabang focal length para sa mas malalapit na bagay.
Hindi kailangang magbago ang focal length para sa magkaibang object distance.

Mga papel ng variable

Ang itinatakda mo:

Object distance d_o (cm)

Ang sinusukat mo:

Kailangang focal length f (cm)

Paano tumatakbo ang investigation

Buksan ang normal-eye preset at pindutin ang I-reset. Nakapirmi sa 2.2 cm sa likod ng lens ng mata ang retina.
I-enable ang required-focal-length readout.
Itakda ang object distance sa bawat trial at itala ang focal length na dapat kunin ng mata para panatilihing nasa retina ang image.

Governing equation

Accommodation ng Mata — P = 1/f

Para panatilihing matalas ang retinal image, tuloy-tuloy na inaadjust ng mata ang focal length ng lens nito: f = d_o·R/(d_o + R), kung saan R ang nakatakdang distansya ng retina. Mas maikling focal length ang kailangan ng mas malalapit na bagay (mas malakas na focusing power).

Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet

Para sa isang trial, kalkulahin ang f = d_o·R/(d_o + R) gamit ang R = 2.2 cm (ang distansya ng retina). Ihambing sa table.
Ipaliwanag kung bakit laging bahagyang mababa sa R = 2.2 cm ang f, lumalapit dito habang napakalaki ng d_o (relaxed na mata, naka-focus sa infinity) at bumababa pa para sa mas malalapit na bagay (mas maraming effort ng accommodation).

Saan ito lumilitaw lampas sa lab

Ang near point ng normal na mata (mga 25 cm) ang nagtatakda sa pinakamaikling focal length na kaya ng kalamnan ng mata; ang far point (infinity) ang pinakamahaba (ganap na relaxed). Ipaliwanag kung bakit karaniwang tumataas ang near point sa pagtanda (presbyopia) kahit sa ibang paraan na malusog na mata — ang lens ang nawawalan ng flexibility, hindi ang focusing power sa infinity.
Ginagawa ng camera autofocus ang pisikal na ginagawa ng mata mo nang biolohikal: ina-adjust nito ang epektibong focal length ng lens (karaniwan sa paggalaw ng lens, hindi pagbabago ng hugis) para panatilihing matalas ang image sa sensor sa magkaibang object distance. Bakit maaaring pisikal na gumalaw ang lens ng camera habang nagbabago ng hugis naman ang lens ng mata mo?

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

Mabuhay sa Normal Eye
Piliin ang mata
Pindutin ang I-play
Relaxed na far vision
Buksan ang Properties panel
Nagawa mo ito!

Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.

Buksan ang Interactive Lab →

I-download ang lab sheet →

The Thin-Lens Equation

Optika