Korrigált távollátás: a gyűjtőlencse munkában
1 · Jóslás
A távollátó szem gyűjtő korrekciós lencséje (itt f = 33 cm) azt hivatott elérni, hogy egy közeli tárgy a szem (kitolt) közelpontjánál lévőnek tűnjön. Ahogy a valódi tárgy közeledik a lencse saját gyújtótávolságához, mi történik a képtávolsággal?
- A képtávolság nagyjából állandó marad.
- Gyorsan nő abszolútértékben — ahogy a valódi tárgytávolság a lencse gyújtótávolságához közeledik, a látszólagos képtávolság drámaian változik.
- A képtávolság a nullához zsugorodik.
2 · Előkészítés
- Nyisd meg a hyperopia-corrected előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A korrekciós gyűjtőlencse f = 33 cm.
- Engedélyezd a korrekciós lencse képtávolság-kijelzőjét.
- Állítsd be a valódi (közeli) tárgytávolságot minden mérésnél, és rögzítsd a korrekciós lencse által alkotott látszólagos képtávolságot.
3 · Adatgyűjtés
| Valódi tárgytávolság d_o (cm) | A korrekciós lencse képtávolsága d_i (cm) |
|---|---|
| 10.00 | |
| 15.00 | |
| 20.00 |
Ábrázold a d_i képtávolságot (y-tengely) a d_o tárgytávolsággal (x-tengely) szemben a három mérésedhez. Az |d_i| meredeken nő, ahogy d_o a 33 cm-hez közeledik?
4 · Elemzés
- Egy mérésnél számítsd ki a d_i-t az 1/f = 1/d_o + 1/d_i f = 33 cm használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- Magyarázd meg, miért alkot a lencse a gyújtótávolságnál jóval kisebb tárgytávolságra (mint mindhárom ittani mérésben) távoli látszólagos képet — „kivisz” egy túl közeli tárgyat oda, ahová a távollátó szem ténylegesen tud fókuszálni.
5 · Kiterjesztés
- Számítsd ki az m = −d_i/d_o nagytítást minden mérésedhez. Magyarázd meg, miért nagyítják az ilyen beállítású olvasószemüvegek annak látszólagos méretét is, amit olvasol, mint mellékhatást a látszólagos kép távolabb vitele.
- Ennek a lencsének az f = 33 cm-je nagyjából megfelel a kb. 100 cm-es közelpont nécességes korrekciójának (ellenőrizd a hyperopia kísérlet képletével: P = 4 − 1 = 3 D, tehát f = 1/3 m ≈ 33 cm). Erősítsd meg, hogy ezek ugyanazt a lencsét írják le két féle képpen.
A fizika a kísérlet mögött
Hogyan működnek az olvasószemüveg-lencsék
A gyűjtő korrekciós lencse egy közeli tárgyat (a szem elmosódott közelpont-tartományán belül) vesz, és távolabbi látszólagos képet alkot — a szem tényleges közelpontján vagy azon túl —, lehetővé téve a távollátó szemnek, hogy arra a képre fókuszáljon.
Optika
- Gyűjtőlencse: valós képek 2f-en túl
- A gyújtópont: ahová a képek a végtelenbe menekülnek
- Lencse mint nagyító
- Szórólencse: mindig látszólagos, mindig kicsinyített
- Homorú tükör: valós képek, mint a gyűjtőlencsénél
- Domború tükör: mindig kicsinyített látszólagos kép
- A síktükör: különleges, invariáns eset
- Látszólagos mélység: miért tűnik sekélyebbnek egy medence, mint amilyen
- Teljes visszaverődés: a határszög
- Kétlencsés relé: képek láncba fűzése
- Az összetett mikroszkóp: két lencse nagy nagytításhoz
- Fotónagyító: két lencse valós, nagyobb képhez