Оптика

Дальнозоркость с коррекцией

Собирающая линза (положительная сила) приближает расстояние чтения в пределах диапазона, и близкий предмет фокусируется.

Дальнозоркость с коррекцией — интерактивная симуляция (Оптика). Собирающая линза (положительная сила) приближает расстояние чтения в пределах диапазона, и близкий предмет фокусируется. Бесплатная виртуальная физическая лаборатория в браузере с живыми измерениями в СИ и сопровождаемым туром.

Коррекция дальнозоркости

Собирающая линза (положительная сила) приближает расстояние чтения в диапазон, и близкий предмет фокусируется.

Выпуклая корректирующая линза даёт дополнительную собирающую силу, нужную для близких задач, вытягивая изображение вперёд на сетчатку. Читальные очки используют положительную силу, согласованную с ближней точкой пациента.

• Собирающая линза
• Ближняя точка в пределах досягаемости

Краткое описание исследования

Спланируйте вопрос до открытия лаборатории

Краткое описание повторяет предрендеренную страницу: движущий вопрос, конкурирующие прогнозы, роли переменных, определяющие законы, ход работы, анализ и задания для развития остаются видимыми и в этом порядке.

Движущий вопрос

Собирающая корректирующая линза дальнозоркого глаза (здесь f = 33 см) должна делать близкий предмет видимым в (отодвинутой) ближней точке глаза. Что происходит с расстоянием до изображения, когда настоящий предмет приближается к собственному фокусу линзы?

Прогнозы для взвешивания

• Расстояние до изображения остаётся примерно постоянным.
• Оно быстро растёт по модулю — при приближении истинного расстояния к фокусу линзы расстояние до мнимого изображения меняется драматически.
• Расстояние до изображения сжимается к нулю.

Роли переменных

Что вы задали:

• Истинное расстояние до предмета d_o (cm)

Что вы измеряете:

• Расстояние до изображения линзы d_i (cm)

Как идёт исследование

1. Откройте пресет hyperopia-corrected и нажмите «Сброс». Корректирующая собирающая линза имеет f = 33 см.
2. Включите показание расстояния до изображения корректирующей линзы.
3. Задайте истинное (близкое) расстояние до предмета для каждой пробы и запишите расстояние до мнимого изображения от корректирующей линзы.

Определяющее уравнение

Как работают линзы читальных очков — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Собирающая корректирующая линза берёт близкий предмет (в размытой ближней зоне глаза) и даёт мнимое изображение дальше — на или за фактической ближней точкой глаза — позволяя дальнозоркому глазу фокусироваться на этом изображении.

Что печатный рабочий лист предлагает учащимся вывести

• Для одной пробы вычислите d_i из 1/f = 1/d_o + 1/d_i при f = 33 см. Сравните с таблицей.
• Объясните, почему при расстоянии до предмета много меньше фокусного (как во всех трёх пробах) линза даёт далёкое мнимое изображение — выводя «слишком близкий» предмет на расстояние, где дальнозоркий глаз может сфокусироваться.

Где это проявляется за пределами лаборатории

• Вычислите увеличение m = −d_i/d_o для каждой пробы. Объясните, почему очки для чтения с такой схемой заодно увеличивают видимый размер читаемого — как побочный эффект отодвигания его мнимого изображения.
• f = 33 см у этой линзы примерно соответствует корректирующей силе для ближней точки около 100 см (сверьтесь с формулой эксперимента hyperopia: P = 4 − 1 = 3 дптр, значит f = 1/3 м ≈ 33 см). Подтвердите, что оба описания задают одну и ту же линзу.

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

1. Добро пожаловать к коррекции дальнозоркости
2. Выберите корректирующую линзу
3. Нажмите Play
4. Собирающая коррекция
5. Откройте панель свойств
6. Готово!

Откройте интерактивную симуляцию, чтобы собрать сцену, нажать Play и исследовать с живыми измерениями и сопровождаемым туром.

Открыть интерактивную лабораторию →

Скачать рабочий лист →

Формула тонкой линзы