Sveikoji akis: nuolatinė akomodacija

1 · Spėk

Normali akis gali sufokusuoti daiktus nuo artimojo taško iki begalybės keisdama vidinio lęšio židinio nuotolį (akomodacija). Ar akiai reikia trumpesnio ar ilgesnio židinio nuotolio, kad sufokusuotų arčiau esantį daiktą?

2 · Paruošk

  1. Atidaryk „Sveikoji akis“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Tinklainė sėdi fiksuotus 2,2 cm už akies lęšio.
  2. Įjunk reikiamojo židinio nuotolio rodmuo.
  3. Nustatyk daikto atstumą kiekvienam bandymui ir užsirašyk židinio nuotolį, kurį akis turi priimti, kad išlaikytų atvaizdą ant tinklainės.

3 · Rink duomenis

Daikto atstumas d_o (cm)Reikiamasis židinio nuotolis f (cm)
30.00
60.00
120.00

Braišyk reikiamąjį židinio nuotolį f (y ašis) prieš daikto atstumą d_o (x ašis) savo trims bandymams. Ar f artėja tinklainės atstumo (2,2 cm), d_o augant dideliam?

4 · Analizuok

  1. Vienam bandymui apskaičiuok f = d_o·R/(d_o + R) naudodamas R = 2,2 cm (tinklainės atstumą). Palygink su lentele.
  2. Paaiškink, kodėl f visada lieka vos žemiau R = 2,2 cm, artėdamas jo d_o augant labai dideliam (atsipalaidavusi akis, fokusavimas begalybėje) ir krisdamas žemiau arčiau esantiems daiktams (daugiau akomodacijos pastangų).

5 · Išplėsk

  1. Normalios akies artimasis taškas (apie 25 cm) nustato trumpiausiąjį židinio nuotolį, kurį akies raumenys gali pasiekti; tolysis taškas (begalybė) nustato ilgiausiąjį (visiškai atsipalaidavusį). Paaiškink, kodėl senstant artimasis taškas paprastai kyla (presbiopija) net kitaip sveikoje akyje — lęšis praranda lankstumą, o ne fokusavimo galią begalybėje.
  2. Fotoaparato automatinio fokusavimo sistema mechaniškai daro tai, ką tavo akis daro biologiškai: derina savo lęšio efektyvųjį židinio nuotolį (paprastai judindama lęšį, o ne keisdama jo formą), kad išlaikytų atvaizdą aštrų ant jutiklio skirtingais daikto atstumais. Kodėl fotoaparato lęšis gali judėti fiziškai, o tavo akies lęšis vietoj to keičia formą?

Fizika už šio eksperimento

Akies akomodacija

Kad tinklainės atvaizdas išliktų aštrus, akis nuolat derina savo lęšio židinio nuotolį: f = d_o·R/(d_o + R), kur R yra fiksuotasis tinklainės atstumas. Arčiau esantys daiktai reikalauja trumpesnių židinio nuotolių (stipresnė fokusavimo galia).

← Grįžti prie eksperimento

Optika

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai