Nadwzroczność skorygowana: soczewka skupiająca w akcji

1 · Prognoza

Soczewka skupiająca nadwzrocznego oka (tu f = 33 cm) ma sprawić, by bliski przedmiot wydawał się w (odsuniętej) punkcie bliższym oka. Co dzieje się z odległością obrazu, gdy prawdziwy przedmiot zbliża się do własnej ogniskowej soczewki?

• Odległość obrazu pozostaje z grubsza stała.
• Rośnie szybko co do wartości — gdy rzeczywista odległość obiektu zbliża się do ogniskowej soczewki, odległość obrazu pozornego zmienia się dramatycznie.
• Odległość obrazu maleje ku zeru.

2 · Przygotowanie

1. Otwórz preset hyperopia-corrected i naciśnij Reset. Korekcyjna soczewka skupiająca ma f = 33 cm.
2. Włącz odczyt odległości obrazu soczewki korekcyjnej.
3. Ustaw rzeczywistą (bliską) odległość obiektu dla każdej próby i zapisz odległość obrazu pozornego tworzonego przez soczewkę korekcyjną.

3 · Zbieranie danych

Narysuj odległość obrazu d_i (oś y) względem odległości obiektu d_o (oś x) dla trzech prób. Czy |d_i| rośnie ostro, gdy d_o zbliża się do 33 cm?

4 · Analiza

1. Dla jednej próby oblicz d_i z 1/f = 1/d_o + 1/d_i przy f = 33 cm. Porównaj z tabelą.
2. Wyjaśnij, dlaczego przy odległości obiektu wyraźnie pod ogniskową (jak we wszystkich trzech próbach) soczewka tworzy odległy obraz pozorny — wyprowadzając zbyt bliski obiekt „na zewnątrz” tam, gdzie nadwzroczne oko faktycznie potrafi go ostrzyć.

5 · Rozszerzenie

1. Oblicz powiększenie m = −d_i/d_o dla każdej ze swoich prób. Wyjaśnij, dlaczego okulary do czytania o takiej konfiguracji także powiększają pozorny rozmiar czytanego tekstu — jako efekt uboczny odsuwania jego obrazu wirtualnego dalej.
2. f = 33 cm tej soczewki mniej więcej odpowiada mocy korekcyjnej potrzebnej dla punktu bliskiego ok. 100 cm (sprawdź ze wzorem eksperymentu hyperopia: P = 4 − 1 = 3 D, czyli f = 1/3 m ≈ 33 cm). Potwierdź, że oba opisy dotyczą tej samej soczewki.

Fizyka tego eksperymentu

← Wróć do eksperymentu