Близорукость с коррекцией: как работает рассеивающая линза

1 · Прогноз

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?

• В диапазоне расстояний объекта, которые эта скамья может достичь, расстояние виртуального изображения всё ещё варьируется значительно при изменении расстояния истинного объекта — оно ещё не установилось близко к точке дальнего зрения.
• 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.

2 · Подготовка

1. Откройте пресет myopia-corrected и нажмите «Сброс». Корректирующая рассеивающая линза имеет f = −70 см, что соответствует дальней точке этого глаза.
2. Включите показание расстояния до изображения корректирующей линзы.
3. Задайте истинное расстояние до предмета для каждой пробы (все достаточно далёкие) 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. Стремится ли d_i к фокусу линзы (−70 cm, дальней точке глаза)? Насколько близко на доступном скамье диапазоне?

4 · Анализ

1. Для одной пробы вычислите d_i из 1/f = 1/d_o + 1/d_i при f = −70 см. Сравните с таблицей.
2. Ваша таблица показывает, что d_i всё ещё заметно изменяется даже при самом большом расстоянии объекта, которое может достичь эта оптическая скамья (d_o = 100 cm, d_i только на 58.8% пути к f = −70 cm). Используя 1/f = 1/d_o + 1/d_i, объясните, почему d_i требует d_o в сотни сантиметров, прежде чем она действительно приблизится к f — эта коррекция действительно становится почти идеальной только для объектов, находящихся намного дальше, чем может разместить эта скамья, а не для каждого 'удалённого' объекта.

5 · Развитие

1. 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.
2. 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).

Физика этого эксперимента

← Вернуться к эксперименту

138 бесплатных печатных физических рабочих листов