Koreguota trumparegystė: kaip iš tikrųjų veikia išskaidantysis lęšis
1 · Spėk
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?
- Tariamojo atvaizdo atstumas kinta daug, priklausomai nuo tikrojo daikto atstumo, net tolimiems daiktams.
- 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.
2 · Paruošk
- Atidaryk „Koreguota trumparegystė“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Korekcinis išskaidantysis lęšis turi f = −70 cm, atitinkantį šios akies tolųjį tašką.
- Įjunk korekcinio lęšio atvaizdo atstumo rodmuo.
- Nustatyk tikrąjį daikto atstumą kiekvienam bandymui (visi prieinamai toli) ir užsirašyk korekcinio lęšio suformuotą tariamojo atvaizdo atstumą.
3 · Rink duomenis
| Tikrasis daikto atstumas d_o (cm) | Korekcinio lęšio atvaizdo atstumas d_i (cm) |
|---|---|
| 30.00 | |
| 60.00 | |
| 100.00 |
Braišyk atvaizdo atstumą d_i (y ašis) prieš daikto atstumą d_o (x ašis) savo trims bandymams. Ar d_i lenkia link lęšio židinio nuotolio (−70 cm, akies tolimojo taško)? Kiek arti jis priartėja per rėžą, kurį leidžia suolas?
4 · Analizuok
- Vienam bandymui apskaičiuok d_i iš 1/f = 1/d_o + 1/d_i naudodamas f = −70 cm. Palygink su lentele.
- Paaiškink, kodėl d_o augant labai dideliam, d_i artėja f (= −70 cm) — reiškiant, kad korekcinis lęšis formuoja savo tariamąjį atvaizdą būtent akies pačiame tolimajame taške, leisdamas akiai normaliai fokusuoti tą atvaizdą vietoj tikrojo (per tolimo) daikto.
5 · Išplėsk
- 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).
Fizika už šio eksperimento
Kaip korekciniai lęšiai perkreipia šviesą
Išskaidantysis korekcinis lęšis su f lygiu (neigiamam) akies tolimajam taškui atvaizduoja bet kurį pakankamai tolimą daiktą tame (arba labai arti) tolimajame taške — būtent ten, kur trumparegė akis VIS DAR gali fokusuoti, leisdamas jai matyti aiškiai.
Optika
- Sutraukiantis lęšis: realūs atvaizdai už 2f
- Židinio taškas: kur atvaizdai pabėga į begalybę
- Lęšis kaip didinamasis stiklas
- Išskaidantysis lęšis: visada tariamas, visada sumažintas
- Įgaubtas veidrodis: realūs atvaizdai kaip sutraukiančiojo lęšio
- Išgaubtas veidrodis: visada sumažintas tariamas atvaizdas
- Plokščias veidrodis: specialus, invariantinis atvejis
- Regimasis gylis: kodėl baseinas atrodo sekesnis nei yra
- Visiškasis vidinis atspindys: ribinis kampas
- Dviejų lęšių relė: atvaizdų grandininimas
- Sudėtinis mikroskopas: du lęšiai dideliam didinimui
- Fotografinis didintuvas: du lęšiai realiam, didesniam atvaizdui