Optika

Tuvredzība koriģēta

Izkliedētājlēca (negatīva optiskā jauda) pārcel tālāko punktu uz bezgalību, un tālais priekšmets iekļūst fokusā.

Tuvredzība koriģēta — interaktīva Optika simulācija. Izkliedētājlēca (negatīva optiskā jauda) pārcel tālāko punktu uz bezgalību, un tālais priekšmets iekļūst fokusā. Bezmaksas virtuālā fizikas laboratorija pārlūkā ar dzīviem SI mērījumiem un vadītu pamācību.

Tuvredzības korekcija

Izkliedētājlēca (negatīva jauda) pārcel tālāko punktu uz bezgalību, un tālais priekšmets iekļūst fokusā.

Ieliekta (izkliedējoša) briļļu lēca izplata starus, pirms tie ieiet acī, pārceldama fokusa plakni atpakaļ uz tīklenes tāliem priekšmetiem. Jauda izvēlēta tā, lai tālākais punkts pāriet uz bezgalību — standarta tuvredzības korekcija.

• Izkliedētājlēca
• Tālākais punkts → ∞

Izpētes kopsavilkums

Izplāno jautājumu, pirms atver laboratoriju

Īss apraksts atspoguļo iepriekšrenderēto lapu: virzošais jautājums, konkurējošās prognozes, mainīgo lielumu lomas, noteicošie likumi, iestatījums, analīze un paplašinājuma jautājumi paliek redzami un šajā secībā.

Virzošais jautājums

Tuvredzīgas acs izkliedējošā koriģējošā lēca (šeit f = −70 cm) ir domāta, lai tāli priekšmeti izskatītos acs tālākajā punktā tā vietā. Vai tas darbojas vienādi neatkarīgi no tā, cik tālu patiesībā ir īstais priekšmets?

Prognozes, ko svērt

• Virtulālā tēla attālums mainās daudz atkarībā no īstā priekšmeta attāluma, pat tāliem priekšmetiem.
• Jā — jebkuram pietiekami tālam priekšmetam izkliedētājlēca veido virtulālu tēlu ļoti tuvu savam fokusam (pie tālākā punkta), neatkarīgi no precīzā īstā attāluma.
• Koriģējošā lēca nemaina efektīvo tēla attālumu nemaz.

Lielumu lomas

Ko tu iestati:

• Īstais priekšmeta attālums d_o (cm)

Ko tu mēri:

• Koriģējošās lēcas tēla attālums d_i (cm)

Kā izpēte norit

1. Atver tuvredzības korekcijas eksperimentu un nospied Atiestatīt. Koriģējošajai izkliedētājlēcai ir f = −70 cm, atbilstoši šīs acs tālākajam punktam.
2. Ieslēdz koriģējošās lēcas tēla attāluma rādījumu.
3. Iestati īsto priekšmeta attālumu katram mēģinājumam (visus samērā tālus) un ieraksti virtulālā tēla attālumu, ko veido koriģējošā lēca.

Noteicošais vienādojums

Kā koriģējošās lēcas pārvirza gaismu — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Izkliedējoša koriģējoša lēca ar f vienādu ar (negatīvo) acs tālāko punktu attēlo jebkuru pietiekami tālu priekšmetu pie (vai ļoti tuvu) šim tālākajam punktam — tieši tur, kur tuvredzīgā acs VĒL var fokusēt, ļaujot tai redzēt skaidri.

Ko drukājamā darba lapa liek skolēniem izrēķināt

• Vienam mēģinājumam izrēķini d_i no 1/f = 1/d_o + 1/d_i ar f = −70 cm. Salīdzini ar tabulu.
• Izskaidro, kāpēc, d_o augot ļoti lielam, d_i tuvojas f (= −70 cm) — nozīmējot, ka koriģējošā lēca veido savu virtulālo tēlu tieši acs paša tālākajā punktā, ļaujot acij fokusēt normāli uz šo tēlu tā vietā (par tālo, pārāk tālo priekšmetu).

Kur tas parādās ārpus laboratorijas

• Šī ir īstā mehānisma aiz koriģējošām lēcām: tās nemaina to, ko acs pašas lēca dara — tās priekšapstrādā gaismu, lai acs „redz” koriģēto tēlu attālumā, uz kuru tā JAU var fokusēt. Izskaidro, kāpēc tas nozīmē, ka koriģējošās lēcas darbojas KOPĀ ar acs pašas optiku, nevis aizstājot to.
• Salīdzini šī eksperimenta fiksēto f = −70 cm ar tuvredzības eksperimenta koriģējošās jaudas aprēķinu tālākajam punktam 70 cm (P = −100/70 ≈ −1.43 D, tāpēc f = 1/P ≈ −70 cm). Apstiprini, ka šī ir viena un tā pati lēca, aprakstīta divos veidos (fokusa attālums pret dioptrijām).

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

1. Sveicināts tuvredzības korekcijas eksperimentā
2. Atlasīts koriģējošo lēcu
3. Nospied „Atskaņot”
4. Izkliedētāja korekcija
5. Atver Īpašību paneli
6. Tev izdevās!

Atver interaktīvo simulāciju, lai uzbūvētu ainu, spiestu „Atskaņot“ un izpētītu to ar dzīviem mērījumiem un vadītu pamācību.

Atvērt interaktīvo laboratoriju →

Lejupielādēt darba lapu →

Plānās lēcas vienādojums