Optika

Normāla acs

Normāla acs akomodē, lai fokusētu visu no tuvākā punkta (25 cm) līdz bezgalībai.

Normāla acs — interaktīva Optika simulācija. Normāla acs akomodē, lai fokusētu visu no tuvākā punkta (25 cm) līdz bezgalībai. Bezmaksas virtuālā fizikas laboratorija pārlūkā ar dzīviem SI mērījumiem un vadītu pamācību.

Normāla redze

Normāla acs akomodē, lai fokusētu visu no tuvākā punkta (25 cm) līdz bezgalībai.

Emetrope acs fokusē paralēlos starus no bezgalības uz tīkleni bez akomodācijas. Ciliarais muskulis tad var pielāgot lēcas formu tuvākiem priekšmetiem līdz tuvākajam punktam (~25 cm pieaugušajiem). Eksperiments modelē atslābinātu fokusēšanu tāliem skatiem.

• Tuvākais punkts ≈ 25 cm
• 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

Normāla acs var fokusēt uz priekšmetiem jebkur no tuvākā punkta līdz bezgalībai, mainot savas iekšējās lēcas fokusa attālumu (akomodācija). Vai acij vajag īsāku vai garāku fokusa attālumu, lai fokusētu uz tuvāku priekšmetu?

Prognozes, ko svērt

• Īsāku — tuvākam priekšmetam acs lēcai jāliec gaisma stiprāk, lai joprojām fokusētu uz to pašu tīklenes attālumu.
• Garāku fokusa attālumu tuvākiem priekšmetiem.
• Fokusa attālumam nav jāmainās dažādiem priekšmeta attālumiem.

Lielumu lomas

Ko tu iestati:

• Priekšmeta attālums d_o (cm)

Ko tu mēri:

• Vajadzīgais fokusa attālums f (cm)

Kā izpēte norit

1. Atver normālās acs eksperimentu un nospied Atiestatīt. Tīklene sēž fiksēti 2.2 cm aiz acs lēcas.
2. Ieslēdz vajadzīgā fokusa attāluma rādījumu.
3. Iestati priekšmeta attālumu katram mēģinājumam un ieraksti fokusa attālumu, kas acij jāpieņem, lai noturētu tēlu uz tīklenes.

Ko drukājamā darba lapa liek skolēniem izrēķināt

• Vienam mēģinājumam izrēķini f = d_o·R/(d_o + R) ar R = 2.2 cm (tīklenes attālums). Salīdzini ar tabulu.
• Izskaidro, kāpēc f vienmēr paliek tikko zem R = 2.2 cm, tuvojoties tam, d_o augot ļoti lielam (atslābināta acs, fokusējot bezgalībā), un krītot tālāk zem tā tuvākiem priekšmetiem (vairāk akomodācijas piepūles).

Kur tas parādās ārpus laboratorijas

• Normālas acs tuvākais punkts (aptuveni 25 cm) nosaka īsāko fokusa attālumu, ko acs muskuļi var sasniegt; tās tālākais punkts (bezgalība) nosaka garāko (pilnīgi atslābinātu). Izskaidro, kāpēc novecošana parasti paaugstina tuvāko punktu (prezbiopija) pat citādi veselā acī — lēca zaudē elastību, ne fokusēšanas spēju bezgalībā.
• Kameras autofokusa sistēma mehāniski dara to, ko tava acs dara bioloģiski: pielāgo savas lēcas efektīvo fokusa attālumu (parasti kustinot lēcu, nevis mainot tās formu), lai noturētu tēlu asu uz sensora dažādos priekšmeta attālumos. Kāpēc kameras lēca varētu kustēties fiziski, kamēr tavas acs lēca tā vietā maina formu?

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

1. Sveicināts normālās acs eksperimentā
2. Atlasīts aci
3. Nospied „Atskaņot”
4. Atslābināta tālā redze
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