Optika

Normalno oko

Normalno oko akomodira da fokusira sve od bliže točke (25 cm) do beskonačnosti.

Normalno oko — interaktivna simulacija: Optika. Normalno oko akomodira da fokusira sve od bliže točke (25 cm) do beskonačnosti. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Normalan vid

Normalno oko akomodira da fokusira sve od bliže točke (25 cm) do beskonačnosti.

Emetropsko oko fokusira paralelne zrake iz beskonačnosti na mrežnicu bez akomodacije. Mišić cilijare zatim može prilagoditi oblik leće za bliže objekte do bliže točke (~25 cm kod odraslih). Postav modelira opušteno fokusiranje za udaljene prizore.

• Bliža točka ≈ 25 cm
• Dalja točka ∞

Sažetak istraživanja

Isplaniraj pitanje prije nego otvoriš laboratorij

Sažetak odražava unaprijed prikazanu stranicu: središnje pitanje, suprotstavljena predviđanja, uloge varijabli, odgovarajući zakoni, postava, analiza i poticaji za proširenje ostaju vidljivi i u ovom redoslijedu.

Središnje pitanje

Normalno oko može fokusirati objekte bilo gdje od bliže točke do beskonačnosti mijenjanjem žarišne duljine unutarnje leće (akomodacija). Treba li oku kraća ili duža žarišna duljina za fokusiranje bližeg objekta?

Predviđanja za odvagnuti

• Kraća — bliži objekt traži da leća oka jače savije svjetlost da je i dalje fokusira na istu udaljenost mrežnice.
• Duža žarišna duljina za bliže objekte.
• Žarišna duljina se ne mora mijenjati za različite udaljenosti objekta.

Uloge varijabli

Što postavljaš:

• Udaljenost objekta d_o (cm)

Što mjeriš:

• Potrebna žarišna duljina f (cm)

Kako istraživanje teče

1. Otvori postav normal-eye i pritisni Resetiraj. Mrežnica sjedi fiksno 2.2 cm iza leće oka.
2. Omogući očitanje potrebne žarišne duljine.
3. Postavi udaljenost objekta za svaki pokušaj i zabilježi žarišnu duljinu koju oko mora usvojiti da sliku drži na mrežnici.

Odgovarajuća jednadžba

Akomodacija oka — P = 1/f

Da bi slika na mrežnici ostala oštra, oko kontinuirano podešava žarišnu duljinu leće: f = d_o·R/(d_o + R), gdje je R fiksna udaljenost mrežnice. Bliži objekti traže kraće žarišne duljine (jača moć fokusiranja).

Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade

• Za jedan pokušaj izračunaj f = d_o·R/(d_o + R) koristeći R = 2.2 cm (udaljenost mrežnice). Usporedi s tablicom.
• Objasni zašto f uvijek ostaje tik ispod R = 2.2 cm, približavajući mu se kako d_o raste vrlo velik (opušteno oko, fokus na beskonačnosti) i padajući dalje ispod za bliže objekte (više napora akomodacije).

Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija

• Bliža točka normalnog oka (oko 25 cm) postavlja najkraću žarišnu duljinu koju mišići oka mogu postići; dalja točka (beskonačnost) postavlja najdužu (potpuno opušteno). Objasni zašto starenje tipično diže bližu točku (prezbiopija) čak i u inače zdravom oku — leća gubi fleksibilnost, ne moć fokusiranja u daljini.
• Autofokus kamere radi mehanički ono što tvoje oko radi biološki: podešava učinkovitu žarišnu duljinu leće (obično pomicanjem leće, a ne mijenjanjem oblika) da sliku drži oštrom na senzoru pri različitim udaljenostima objekta. Zašto bi se leća kamere fizički pomicala, a leća tvog oka mijenjala oblik?

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

1. Dobro došli u normalno oko
2. Odaberi oko
3. Pritisni Pokreni
4. Opušten vid u daljinu
5. Otvori ploču Svojstva
6. Uspjelo ti je!

Otvori interaktivnu simulaciju za izgradnju scene, pritisni Pokreni i istražuj s mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Otvori interaktivni laboratorij →

Preuzmi radni list →

Jednadžba tanke leće