Оптика

Близорукость (миопия)

Близорукий глаз не может достаточно расслабиться, чтобы фокусировать далёкие предметы — изображение падает перед сетчаткой и выглядит размытым.

Близорукость (миопия) — интерактивная симуляция (Оптика). Близорукий глаз не может достаточно расслабиться, чтобы фокусировать далёкие предметы — изображение падает перед сетчаткой и выглядит размытым. Бесплатная виртуальная физическая лаборатория в браузере с живыми измерениями в СИ и сопровождаемым туром.

Близорукость

Близорукий глаз не может достаточно расслабиться, чтобы фокусировать далёкие предметы — изображение падает перед сетчаткой и выглядит размытым.

Близорукость обычно возникает от слишком длинного глазного яблока или слишком сильной роговицы/линзы, фокусирующих далёкие предметы перед сетчаткой. Близкие предметы могут оставаться чёткими, потому что их расходящиеся лучи требуют большей сходимости. Размытость дали — клинический признак.

• Изображение перед сетчаткой
• Даль размыт

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

Близорукий глаз не может достаточно расслабить фокус для чёткого зрения вдаль — его дальняя точка на конечном расстоянии. Более сильная близорукость (более близкая дальняя точка) требует больше или меньше корректирующей силы?

Прогнозы для взвешивания

• Более близкая дальняя точка требует меньшей корректирующей силы.
• Корректирующая сила не зависит от близости дальней точки.
• Больше — более близкая дальняя точка требует более сильную рассеивающую линзу, чтобы привести далёкие предметы в ограниченный диапазон фокусировки глаза.

Роли переменных

Что вы задали:

• Дальняя точка (cm)

Что вы измеряете:

• Корректирующая сила P (D)

Как идёт исследование

1. Откройте пресет myopia и нажмите «Сброс». Дальняя точка этого глаза фиксирована на 70 cm — всё дальше выглядит размыто.
2. Включите показание корректирующей силы.
3. Задайте дальнюю точку глаза для каждой пробы (разные степени близорукости) и запишите нужную корректирующую силу.

Определяющее уравнение

Корректирующая сила при близорукости — P = 1/f (corrective)

Рассеивающая корректирующая линза строит изображение очень далёкого предмета (в бесконечности) точно в дальней точке глаза, поэтому её сила P = −1/дальняя точка (м) — отрицательные диоптрии, растущие по мере приближения дальней точки.

Что печатный рабочий лист предлагает учащимся вывести

• Для одной пробы вычислите P = −100/дальняя точка (см), получив диоптрии. Сравните с таблицей.
• Объясните, почему P выходит отрицательной — близорукость корректируется РАССЕИВАЮЩЕЙ линзой, которая изображает далёкий предмет (фактически в бесконечности) в фактическую дальнюю точку глаза.

Где это проявляется за пределами лаборатории

• Рецепты очков при близорукости даются в отрицательных диоптриях (как −2.00 D) — большая величина значит более сильную близорукость (более близкую дальнюю точку). По данным объясните, почему дальняя точка 50 cm требует более сильный рецепт, чем 100 cm.
• Контактные линзы сидят прямо на глазу, а очки — в нескольких cm перед ним: малая, но реальная разница эффективного фокуса. Почему оптометрист может назначить немного разную силу для контактов и очков одному человеку?

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

1. Добро пожаловать к близорукости
2. Выберите глаз
3. Нажмите Play
4. Изображение перед сетчаткой
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