Miopie corectată: cum funcționează de fapt lentila divergentă
1 · Prezice
Lentila corectoare divergentă a unui ochi miop (aici f = −70 cm) are rolul de a face obiectele îndepărtate să pară la punctul îndepărtat al ochiului. Funcționează asta la fel indiferent cât de departe este de fapt obiectul real?
- În distanțele de obiect pe care această bancă le poate atinge de fapt, distanța imaginii virtuale se modifică în continuare o mulțime pe măsură ce adevărata distanță a obiectului se schimbă — nu s-a stabilizat încă în apropierea punctului depărtat.
- Da — pentru orice obiect suficient de îndepărtat, lentila divergentă formează o imagine virtuală foarte aproape de propriul ei punct focal (lângă punctul îndepărtat), indiferent de distanța reală exactă.
- Lentila corectoare nu schimbă deloc distanța efectivă a imaginii.
2 · Montaj
- Deschide presetarea myopia-corrected și apasă Resetează. Lentila corectoare divergentă are f = −70 cm, corespunzând punctului îndepărtat al acestui ochi.
- Activează citirea distanței imaginii lentilei corectoare.
- Setează distanța reală a obiectului pentru fiecare încercare (toate rezonabil de departe) și înregistrează distanța imaginii virtuale formată de lentila corectoare.
3 · Colectează date
| Distanța reală a obiectului d_o (cm) | Distanța imaginii lentilei corectoare d_i (cm) |
|---|---|
| 30.00 | |
| 60.00 | |
| 100.00 |
Plotează distanța imaginii d_i (axa y) în funcție de distanța obiectului d_o (axa x) pentru cele trei încercări. Se îndoaie d_i spre distanța focală a lentilei (−70 cm, punctul îndepărtat al ochiului)? Cât de aproape ajunge pe intervalul pe care îl permite bancul?
4 · Analizează
- Pentru o încercare, calculează d_i din 1/f = 1/d_o + 1/d_i folosind f = −70 cm. Compară cu tabelul.
- Tabelul dvs. arată d_i continuând să se schimbe substanțial chiar și la cea mai mare distanță de obiect pe care această bancă o poate atinge (d_o = 100 cm, d_i doar 58,8% din drumul către f = −70 cm). Folosind 1/f = 1/d_o + 1/d_i, explicați de ce d_i are nevoie de d_o în sute de cm înainte de a se apropia într-adevăr de f — această corecție devine într-adevăr aproape perfectă doar pentru obiecte mult mai îndepărtate decât poate plasa această bancă, nu pentru fiecare obiect «îndepărtat».
5 · Extinde
- Acesta este mecanismul real din spatele lentilelor corectoare: ele nu schimbă ce face lentila proprie a ochiului — pre-procesează lumina astfel încât ochiul „vede” imaginea corectată la o distanță la care POATE deja focaliza. Explică de ce asta înseamnă că lentilele corectoare lucrează CU optica propriu a ochiului, nu o înlocuiesc.
- Compară f = −70 cm fix al acestui experiment cu calculul puterii corectoare al experimentului myopia pentru punct îndepărtat = 70 cm (P = −100/70 ≈ −1.43 D, deci f = 1/P ≈ −70 cm). Confirmă faptul că acestea sunt aceeași lentilă, descrisă în două feluri (distanță focală vs. dioptrii).
Fizica din spatele acestui experiment
Cum redirecționează lumina lentilele corectoare
O lentilă corectivă divergentă cu f egal cu (negativul) punctului depărtat al ochiului imagini un obiect CU ADEVĂRAT îndepărtat — sute de cm departe, mult dincolo de ceea ce o bancă de masă poate atinge — la (sau foarte aproape de) acel punct depărtat, exact unde ochiul miop POATE să se focalizeze în continuare. Mai aproape decât atât, așa cum arată propriile încercări ale acestei fișe de laborator, imaginea se schimbă în continuare vizibil odată cu distanța obiectului.
Optică
- Lentilă convergentă: imagini reale dincolo de 2f
- Punctul focal: unde imaginile evadează la infinit
- O lentilă ca lupă
- O lentilă divergentă: mereu virtuală, mereu micșorată
- O oglindă concavă: imagini reale ca la o lentilă convergentă
- O oglindă convexă: întotdeauna o imagine virtuală micșorată
- Oglinda plană: un caz special, invariant
- Adâncimea aparentă: de ce o piscină pare mai puțin adâncă decât este
- Reflexia totală: unghiul limită
- Un releu cu două lentile: înlănțuirea imaginilor
- Microscopul compus: două lentile pentru mărire mare
- Un măritor fotografic: două lentile pentru o imagine reală, mai mare