Korrigált rövidlátás: hogyan működik valójában a szórólencse
1 · Jóslás
A rövidlátó szem szóró korrekciós lencséje (itt f = −70 cm) azt hivatott elérni, hogy a távoli tárgyak a szem távolpontjánál lévőnek tűnjenek. Ez ugyanúgy működik-e, bármilyen messze van valójában a tényleges tárgy?
- Az asztal által ténylegesen elérhető tárgytávolságokon belül a virtuális kép távolsága továbbra is sokat változik, ahogy az igazi tárgytávolság változik — még nem stabilizálódott a távoli pont közelében.
- Igen — bármely kellően távoli tárgynál a szórólencse látszólagos képet alkot nagyon közel a saját gyújtópontjához (a távolpont közelébe), a pontos valódi távolságtól függetlenül.
- A korrekciós lencse egyáltalán nem változtatja meg a hatékony képtávolságot.
2 · Előkészítés
- Nyisd meg a myopia-corrected előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A korrekciós szórólencse f = −70 cm, egyezően a szem távolpontjával.
- Engedélyezd a korrekciós lencse képtávolság-kijelzőjét.
- Állítsd be a valódi tárgytávolságot minden mérésnél (mind ésszerűen távoli), és rögzítsd a korrekciós lencse által alkotott látszólagos képtávolságot.
3 · Adatgyűjtés
| Valódi tárgytávolság d_o (cm) | A korrekciós lencse képtávolsága d_i (cm) |
|---|---|
| 30.00 | |
| 60.00 | |
| 100.00 |
Ábrázold a d_i képtávolságot (y-tengely) a d_o tárgytávolsággal (x-tengely) szemben a három mérésedhez. A d_i a lencse gyújtótávolsága (−70 cm, a szem távolpontja) felé hajlik? Milyen közel jut azon a tartományon, amit a pad megenged?
4 · Elemzés
- Egy mérésnél számítsd ki a d_i-t az 1/f = 1/d_o + 1/d_i f = −70 cm használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- ... Az 1/f = 1/d_o + 1/d_i segítségével magyarázd meg, miért kell a d_i-nek sok száz cm-es d_o ahhoz, hogy valóban közel kerüljön az f-hez — ez a korrekció valójában csak olyan tárgyakra válik majdnem tökéletessé, amelyek sokkal távolabb vannak, mint amennyire ez az asztal el tudja helyezni őket, nem minden „távoli” tárgyra.
5 · Kiterjesztés
- Magyarázd meg, miért dolgoznak a korrekciós lencsék a szem saját optikájával EGYÜTT, nem pedig helyettesítik azt.
- Hasonlítsd össze e kísérlet rögzített f = −70 cm-jét a myopia kísérlet korrekciós dioptria-számításával távolpont = 70 cm-re (P = −100/70 ≈ −1.43 D, tehát f = 1/P ≈ −70 cm).
A fizika a kísérlet mögött
Hogyan terelik át a korrekciós lencsék a fényt
Az olyan szóró korrekciós lencse, amelynek f-je a szem távolpontjának (negatív) értékével egyezik, egy VALÓBAN távoli tárgyat — sok száz cm-re, jóval túl azon, amennyire egy asztali asztal elér — a távolpontra (vagy nagyon közelébe) képez le, pontosan oda, ahol a rövidlátó szem MÉG képes fókuszálni. Ennél közelebb — ahogy e munkalap saját mérései is mutatják — a kép még észrevehetően változik a tárgytávolsággal.
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