近視の補正：発散レンズの仕組み

1 · 予測

近視眼の発散補正レンズ（ここでは f = −70 cm）は遠方物体を眼の遠点に見せます。実物体がどれほど遠くても同じように働きますか？

• 遠方物体でも真の距離により虚像距離は大きく変わります。
• はい。十分遠い物体なら、真の距離によらず発散レンズは焦点付近（遠点近く）に虚像を作ります。
• 補正レンズは実効像距離を変えません。

2 · 準備

1. myopia-corrected プリセットを開いて Reset を押します。補正発散レンズは f = −70 cm で眼の遠点に一致します。
2. 補正レンズの像距離読み出しを有効にします。
3. 各試行で十分遠い実物体距離を設定し、補正レンズが作る虚像距離を記録します。

3 · データ収集

3回の試行について像距離 d_i（縦軸）を物体距離 d_o（横軸）に対してプロットします。d_i はレンズの焦点距離（−70 cm、眼の遠点）に近づいていますか？ 光学ベンチが許す範囲でどこまで近づきますか？

4 · 分析

1. f = −70 cm を用いて 1/f = 1/d_o + 1/d_i から d_i を求め、表と比較します。
2. d_o が非常に大きいと d_i が f（−70 cm）に近づき、補正レンズが虚像を眼の遠点に作って眼が正常に焦点を合わせられる理由を説明します。

5 · 発展

1. 補正レンズは眼のレンズの働きを変えず、眼が焦点を合わせられる距離に見えるよう光を前処理します。眼の光学を置き換えず共に働く理由を説明します。
2. f = −70 cm を、遠点70 cmの myopia 実験の P = −100/70 ≈ −1.43 D、f = 1/P ≈ −70 cm と比較します。同じレンズを焦点距離とジオプターの2通りで表していることを確認します。

この実験の物理

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