Оптика

Близорукость с коррекцией

Рассеивающая линза (отрицательная сила) уводит дальнюю точку в бесконечность, и далёкий предмет резко фокусируется.

Близорукость с коррекцией — интерактивная симуляция (Оптика). Рассеивающая линза (отрицательная сила) уводит дальнюю точку в бесконечность, и далёкий предмет резко фокусируется. Бесплатная виртуальная физическая лаборатория в браузере с живыми измерениями в СИ и сопровождаемым туром.

Коррекция близорукости

Вогнутая (рассеивающая) линза очков разбрасывает лучи до входа в глаз, сдвигая фокальную плоскость назад на сетчатку для далёких предметов. Сила подбирается так, чтобы дальняя точка ушла в бесконечность — стандартная коррекция близорукости.

Рассеивающая линза
Дальняя точка → ∞

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

Рассеивающая корректирующая линза близорукого глаза (здесь f = −70 см) должна делать далёкие предметы видимыми в дальней точке глаза. Работает ли это одинаково, как бы далёк ни был настоящий предмет?

Прогнозы для взвешивания

Расстояние до мнимого изображения сильно зависит от истинного расстояния до предмета даже для далёких.
Да — для любого достаточно далёкого предмета рассеивающая линза даёт мнимое изображение очень близко к своему фокусу (около дальней точки), независимо от истинного расстояния.
Корректирующая линза вовсе не меняет эффективное расстояние до изображения.

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

Откройте пресет myopia-corrected и нажмите «Сброс». Корректирующая рассеивающая линза имеет f = −70 см, что соответствует дальней точке этого глаза.
Включите показание расстояния до изображения корректирующей линзы.
Задайте истинное расстояние до предмета для каждой пробы (все достаточно далёкие) и запишите расстояние до мнимого изображения от корректирующей линзы.

Определяющее уравнение

Как корректирующие линзы перенаправляют свет — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Рассеивающая корректирующая линза с f, равной (по модулю) дальней точке глаза, изображает любой достаточно далёкий предмет на (или очень близко к) этой дальней точке — ровно там, где близорукий глаз ЕЩЁ может фокусироваться, позволяя видеть чётко.

Что печатный рабочий лист предлагает учащимся вывести

Для одной пробы вычислите d_i из 1/f = 1/d_o + 1/d_i при f = −70 см. Сравните с таблицей.
Объясните, почему при очень больших d_o значение d_i приближается к f (= −70 см): корректирующая линза строит своё мнимое изображение прямо в дальней точке глаза, позволяя глазу нормально сфокусироваться на этом изображении вместо настоящего (слишком далёкого) предмета.

Где это проявляется за пределами лаборатории

Вот фактический механизм корректирующих линз: они не меняют то, что делает собственная линза глаза, — они предварительно обрабатывают свет так, что глаз «видит» скорректированное изображение на расстоянии, на которое он УЖЕ может сфокусироваться. Объясните, почему это значит, что корректирующие линзы работают ВМЕСТЕ с оптикой глаза, а не заменяют её.
Сравните фиксированное f = −70 см этого эксперимента с расчётом корректирующей силы в эксперименте myopia для дальней точки 70 см (P = −100/70 ≈ −1.43 дптр, значит f = 1/P ≈ −70 см). Подтвердите, что это одна и та же линза, описанная двумя способами (фокусное расстояние против диоптрий).

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

Добро пожаловать к коррекции близорукости
Выберите корректирующую линзу
Нажмите Play
Рассеивающая коррекция
Откройте панель свойств
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