Az egészséges szem: folyamatos akkomodáció

1 · Jóslás

A normál szem a közelpontjától a végtelenig bármit képes élesre fókuszálni a belső lencse gyújtótávolságának változtatásával (akkomodáció). Közelebbi tárgy fókuszálásához a szemnek rövidebb vagy hosszabb gyújtótávolság kell?

2 · Előkészítés

  1. Nyisd meg a normal-eye előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A retina rögzítetten 2.2 cm-re ül a szemlencse mögött.
  2. Engedélyezd a szükséges gyújtótávolság kijelzőt.
  3. Állítsd be a tárgytávolságot minden mérésnél, és rögzítsd a gyújtótávolságot, amelyet a szemnek fel kell vennie, hogy a képet a retinán tartsa.

3 · Adatgyűjtés

Tárgytávolság d_o (cm)Szükséges gyújtótávolság f (cm)
30.00
60.00
120.00

Ábrázold a szükséges f gyújtótávolságot (y-tengely) a d_o tárgytávolsággal (x-tengely) szemben a három mérésedhez. Az f a retinatávolsághoz (2.2 cm) közelít, ahogy d_o nagyon nő?

4 · Elemzés

  1. Egy mérésnél számítsd ki az f = d_o·R/(d_o + R) R = 2.2 cm (a retinatávolság) használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
  2. Magyarázd meg, miért marad az f mindig csak R = 2.2 cm alatt, ahhoz közeledve, ahogy d_o nagyon nő (lazult szem, a végtelenre fókuszálva), és tovább aláesve közelebbi tárgyaknál (több akkomodációs erőfeszítés).

5 · Kiterjesztés

  1. A normál szem közelpontja (kb. 25 cm) adja a legrovidebb gyújtótávolságot, amelyet a szem izmai elérhetnek; a távolpontja (a végtelen) a leghosszabbat (teljesen lazult). Magyarázd meg, miért emeli jellemzően az öregedés a közelpontot (presbiópia) egyébként egészséges szemnél is — a lencse rugalmasságát veszíti, nem a végtelen fókuszálási képességét.
  2. A fényképezőgép automatikus élességállítása mechanikusan teszi meg, amit a szemed biológiailag: a lencse hatékony gyújtótávolságát állítja (jellemzően a lencse mozgatásával, nem alakjának változtatásával), hogy a kép éles maradjon a szenzoron különböző tárgytávolságoknál. Miért mozoghat fizikailag a fényképezőgép lencseje, miközben a szemed lencseje inkább alakot változtat?

A fizika a kísérlet mögött

A szem akkomodációja

A retina-kép éles tartásához a szem folyamatosan állítja a lencse gyújtótávolságát: f = d_o·R/(d_o + R), ahol R a rögzített retinatávolság. A közelebbi tárgyak rövidebb gyújtótávolságot követelnek (erősebb fókuszálási képesség).

← Vissza a kísérlethez

Optika

138 ingyenes nyomtatható fizikai munkalap