निकट दृष्टि सुधार: अपसारी लेंस वास्तव में कैसे काम करता है

1 · भविष्यवाणी

एक निकट दृष्टि संबंधी आंख का अपसारी सुधारात्मक लेंस (f = - 70 सेमी यहाँ) का उद्देश्य दूर की वस्तुओं को आंख के दूर बिंदु पर प्रदर्शित करना है। क्या यह उसी तरह काम करता है चाहे वास्तविक वस्तु वास्तव में कितनी भी दूर क्यों न हो?

• इस बेंच तक वास्तव में पहुँच सकने वाली वस्तु दूरियों के भीतर, वर्चुअल इमेज दूरी में अभी भी बहुत परिवर्तन होता है क्योंकि सच्ची वस्तु दूरी बदलती है — यह अभी तक दूर बिंदु के पास नहीं आई है।
• हाँ - किसी भी पर्याप्त दूर की वस्तु के लिए, अपसारी लेंस सटीक वास्तविक दूरी की परवाह किए बिना, अपने स्वयं के फोकल बिंदु (दूर बिंदु के पास) के बहुत करीब एक आभासी छवि बनाता है।
• सुधारात्मक लेंस प्रभावी छवि दूरी को बिल्कुल भी नहीं बदलता है।

2 · सेट अप

1. myopia-corrected प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। सुधारात्मक अपसारी लेंस में f = - 70 सेमी है, जो इस आंख के दूर बिंदु से मेल खाता है।
2. सुधारात्मक लेंस का image-distance रीडआउट सक्षम करें।
3. प्रत्येक परीक्षण के लिए वास्तविक वस्तु दूरी निर्धारित करें (सभी उचित रूप से दूर) और सुधारात्मक लेंस द्वारा बनाई गई आभासी छवि दूरी रिकॉर्ड करें।

3 · डेटा एकत्रित करें

अपने तीन परीक्षणों के लिए वस्तु दूरी d_o (x-अक्ष) के विरुद्ध छवि दूरी d_i (y-अक्ष) प्लॉट करें। क्या d_i लेंस की फोकल लंबाई (−70 सेमी, आंख का दूर बिंदु) की ओर झुक रहा है? बेंच द्वारा अनुमत सीमा में यह कितना करीब पहुंचता है?

4 · विश्लेषण करें

1. एक परीक्षण के लिए, f = - 70 सेमी का उपयोग करके 1 /f = 1 /d_o + 1 /d_i से d_i की गणना करें। तालिका से तुलना करें.
2. आपकी तालिका दर्शाती है कि d_i इस बेंच तक पहुँच सकने वाली सबसे बड़ी वस्तु दूरी (d_o = 100 cm, d_i केवल 58.8% f = −70 cm तक के रास्ते में) पर भी काफी हद तक बदल रहा है। 1/f = 1/d_o + 1/d_i का उपयोग करके, समझाएं कि d_i को d_o की कई सैकड़ों cm की आवश्यकता क्यों है इससे पहले कि यह वास्तव में f के करीब हो जाए — यह सुधार वास्तव में केवल उन वस्तुओं के लिए लगभग-परिपूर्ण हो जाता है जो इस बेंच से बहुत दूर हैं, हर 'दूर' वस्तु के लिए नहीं।

5 · विस्तार

1. सुधारात्मक लेंस के पीछे यह वास्तविक तंत्र है: वे आंख के लेंस को नहीं बदलते हैं - वे प्रकाश को pre-process करते हैं ताकि आंख उस दूरी पर सही छवि को 'देख' सके जिस पर वह पहले से ही ध्यान केंद्रित कर सके। समझाएं कि इसका मतलब यह क्यों है कि सुधारात्मक लेंस आंखों को बदलने के बजाय उनके स्वयं के प्रकाशिकी के साथ काम करते हैं।
2. इस प्रयोग के निर्धारित f = - 70 सेमी की तुलना निकट दृष्टि प्रयोग के दूर बिंदु = 70 सेमी के लिए corrective-power गणना से करें (P = −100/70 ≈ - 1.43 D, इसलिए f = 1 /P ≈ - 70 सेमी)। पुष्टि करें कि ये एक ही लेंस हैं, दो अलग-अलग तरीकों से वर्णित हैं (फोकल लंबाई बनाम डायोप्टर)।

इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी

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