Nærsynthet korrigert: hvordan den spredende linsen faktisk virker

1 · Prediker

Et nærsynt øyes spredende korreksjonslinse (f = −70 cm her) er ment å få fjerne objekter til å fremstå ved øyets fjernpunkt i stedet. Virker dette på samme måte uansett hvor langt borte det faktiske objektet virkelig er?

• Innenfor objektdistansen denne benken faktisk kan nå, varierer den virtuelle billedistansen fortsatt mye når den sanne objektdistansen endres — den har ennå ikke stabilisert seg nær fjernpunktet.
• Ja — for ethvert tilstrekkelig fjernt objekt danner den spredende linsen et virtuelt bilde svært nær sitt eget brennpunkt (nær fjernpunktet), uavhengig av den nøyaktige sanne avstanden.
• Korreksjonslinsen endrer ikke den effektive bildeavstanden i det hele tatt.

2 · Oppsett

1. Åpne nærsynthet-korrigert-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Den spredende korreksjonslinsen har f = −70 cm, som matcher dette øyets fjernpunkt.
2. Aktiver korreksjonslinsens bildeavstands-avlesning.
3. Sett den sanne objektavstanden for hvert forsøk (alle rimelig fjerne) og registrer den virtuelle bildeavstanden dannet av korreksjonslinsen.

3 · Samle inn data

Plott bildeavstand d_i (y-akse) mot objektavstand d_o (x-akse) for dine tre forsøk. Bøyer d_i seg mot linsens brennvidde (−70 cm, øyets fjernpunkt)? Hvor nær kommer den over området benken tillater?

4 · Analyser

1. For ett forsøk, beregn d_i fra 1/f = 1/d_o + 1/d_i med f = −70 cm. Sammenlign med tabellen.
2. Tabellen din viser d_i fortsatt endrer seg vesentlig selv ved den største objektdistansen denne benken kan nå (d_o = 100 cm, d_i bare 58,8% av veien til f = −70 cm). Ved å bruke 1/f = 1/d_o + 1/d_i, forklar hvorfor d_i trenger d_o i hundrevis av cm før den blir virkelig nær f — denne korreksionen blir virkelig nesten perfekt bare for objekter som er mye lengre vekk enn denne benken kan plassere dem, ikke for hver 'fjern' gjenstand.

5 · Utvid

1. Dette er den faktiske mekanismen bak korreksjonslinser: de endrer ikke hva øyets egen linse gjør — de forhåndsbehandler lyset slik at øyet «ser» det korrigerte bildet på en avstand det ALLEREDE kan fokusere på. Forklar hvorfor dette betyr at korreksjonslinser fungerer MED øyets egen optikk i stedet for å erstatte den.
2. Sammenlign dette eksperimentets faste f = −70 cm med nærsynthet-eksperimentets korreksjonsstyrke-beregning for fjernpunkt = 70 cm (P = −100/70 ≈ −1,43 D, så f = 1/P ≈ −70 cm). Bekreft at dette er den samme linsen, beskrevet på to forskjellige måter (brennvidde mot dioptri).

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark