Optika

Koreguota trumparegystė

Išskaidantysis lęšis (neigiamas stipris) perkelia tolįjį tašką į begalybę, o tolimas daiktas staiga patenka į fokusą.

Koreguota trumparegystė — interaktyvi Optika simuliacija. Išskaidantysis lęšis (neigiamas stipris) perkelia tolįjį tašką į begalybę, o tolimas daiktas staiga patenka į fokusą. Nemokama naršyklės virtuali fizikos laboratorija su gyvais SI matavimais ir vedama instrukcija.

Trumparegystės korekcija

Išskaidantysis lęšis (neigiama galia) perkelia tolįjį tašką į begalybę, o tolimas daiktas staiga patenka į fokusą.

Įgaubtas (išskaidantysis) akinių lęšis sklaido spindulius dar jiems neįėjus į akį, perkąsdamas fokuso plokštumą atgal ant tinklainės tolimiems daiktams. Galia parenkama taip, kad tolysisis taškas pasiektų begalybę — standartinė trumparegystės korekcija.

• Išskaidantysis lęšis
• Tolimasis taškas → ∞

Tyrimo santrauka

Suplanuok klausimą dar prieš atidarydamas laboratoriją

Santrauka atspindi iš anksto sugeneruotą puslapį: pagrindinis klausimas, konkuruojantys spėjimai, kintamųjų vaidmenys, valdantys dėsniai, sąranka, analizė ir pratęsimo raginimai išlieka matomi ir būtent šia tvarka.

Pagrindinis klausimas

Trumparegės akies išskaidantysis korekcinis lęšis (f = −70 cm čia) skirtas padaryti tolimus daiktus atrodančius akies tolįjame taške vietoj to. Ar tai veikia taip pat, kad ir kiek toli iš tikrųjų yra faktinis daiktas?

Svarstytini spėjimai

• Šio stalo iš tikrųjų pasiekiamuose objekto atstumuose, virtualinis vaizdo atstumas vis dar žymiai skiriasi, kai tikrasis objekto atstumas keičiasi — jis dar nepasistabilizavo šalia toliųjų taško.
• Taip — bet kuriam pakankamai tolimam daiktui išskaidantysis lęšis formuoja tariamą atvaizdą labai arti savo paties židinio taško (arti tolimojo taško), nepriklausomai nuo tikrojo atstumo.
• Korekcinis lęšis visai nekeičia efektyviojo atvaizdo atstumo.

Kintamųjų vaidmenys

Ką tu nustatai:

• Tikrasis daikto atstumas d_o (cm)

Ką tu matauji:

• Korekcinio lęšio atvaizdo atstumas d_i (cm)

Kaip vyksta tyrimas

1. Atidaryk „Koreguota trumparegystė“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Korekcinis išskaidantysis lęšis turi f = −70 cm, atitinkantį šios akies tolųjį tašką.
2. Įjunk korekcinio lęšio atvaizdo atstumo rodmuo.
3. Nustatyk tikrąjį daikto atstumą kiekvienam bandymui (visi prieinamai toli) ir užsirašyk korekcinio lęšio suformuotą tariamojo atvaizdo atstumą.

Valdančioji lygtis

Kaip korekciniai lęšiai perkreipia šviesą — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Išskaidantysis korekcinis lęšis, kurio f lygus (neigiamajam) akies tolimajam taškui, atvaizduoja TIKRAI tolimą objektą — nutolusį šimtus centimetrų, gerokai už tai, ką pasiekia stalo suolas — ties (arba labai arti) to tolimojo taško, tiksliai ten, kur trumparegė akis vis dar GALI jį sufokusuoti. Arčiau to, kaip rodo patys šio darbo lapo bandymai, atvaizdas vis dar pastebimai juda keičiantis objekto atstumu.

Ką spausdinamasis darbo lapas prašo mokinių apskaičiuoti

• Vienam bandymui apskaičiuok d_i iš 1/f = 1/d_o + 1/d_i naudodamas f = −70 cm. Palygink su lentele.
• Jūsų lentelė rodo d_i, vis dar žymiai keičiasi net ir prie didžiausio objekto atstumo, kurį gali pasiekti šis stalas (d_o = 100 cm, d_i tik 58,8% kelyje į f = −70 cm). Naudodami 1/f = 1/d_o + 1/d_i, paaiškinkite, kodėl d_i reikalingas d_o šimtų centimetrų ribose, prieš jis iš tikrųjų priartėja prie f — šis pataisymas iš tikrųjų tampa beveik tobulas tik daiktams, kurie yra daug toliau nuo šio stalo, nei šis stalas gali juos nustatyti.

Kur tai pasirodo už laboratorijos ribų

• Tai yra faktinis korekcinių lęšių mechanizmas: jie nekeičia to, ką daro akies pačios lęšis — jie iš anksto apdoroja šviesą, kad akis „mato“ pataisytą atvaizdą atstume, kuriuo ji JAU gali fokusuoti. Paaiškink, kodėl tai reiškia, kad korekciniai lęšiai dirba KARTU su akies pačia optika, o ne pakeičia ją.
• Palygink šio eksperimento fiksuotą f = −70 cm su „Trumparegystė“ eksperimento korekcinės galios skaičiavimu toliausiajam taškui = 70 cm (P = −100/70 ≈ −1.43 D, tad f = 1/P ≈ −70 cm). Patvirtink, kad tai yra tas pats lęšis, apibūdintas dviem būdais (židinio nuotolis ir dioptrijos).

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

1. Sveiki atvykę prie koreguotos trumparegystės
2. Pasirink korekcinį lęšį
3. Spausk Leisti
4. Išskaidančioji korekcija
5. Atidaryk Savybių skydą
6. Tau pavyko!

Atidaryk interaktyvią simuliaciją, sukurk sceną, spausk Leisti ir tyrinėk su gyvais matavimais bei vedama instrukcija.

Atidaryk interaktyvią laboratoriją →

Atsisiųsti darbo lapą →

Plonojo lęšio lygtis