Дальнозоркость с коррекцией: собирающая линза за работой

1 · Прогноз

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?

• 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.

2 · Подготовка

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.

3 · Сбор данных

Постройте d_i (ось y) против d_o (ось x) для трёх проб. Растёт ли |d_i| резко при d_o → 33 cm?

4 · Анализ

1. Для одной пробы вычислите d_i из 1/f = 1/d_o + 1/d_i при f = 33 см. Сравните с таблицей.
2. 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.

5 · Развитие

1. 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.
2. 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.

Физика этого эксперимента

← Вернуться к эксперименту