Optika

Normalno oko

Normalno oko akomodira in ostri vse od svoje bližnje točke (25 cm) do neskončnosti.

Normalno oko — interaktivna simulacija Optika. Normalno oko akomodira in ostri vse od svoje bližnje točke (25 cm) do neskončnosti. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.

Normalen vid

Normalno oko akomodira in ostri vse od svoje bližnje točke (25 cm) do neskončnosti.

Emetropično oko ostri vzporedne žarke iz neskončnosti na mrežnico brez akomodacije. Ciliarna mišica nato prilagodi obliko leče za bližje predmete do bližnje točke (~25 cm pri odraslih). Prednastavitev modelira sproščeno ostrenje za oddaljene prizore.

• Bližnja točka ≈ 25 cm
• Daljnja točka ∞

Oris preiskave

Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij

Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.

Vodilno vprašanje

Normalno oko lahko ostri na predmete kjerkod od svoje bližnje točke do neskončnosti s spreminjanjem goriščne razdalje notranje leče (akomodacija). Ali oko potrebuje krajšo ali daljšo goriščno razdaljo, da ostri na bližji predmet?

Predvidevanja za pretehtanje

• Krajšo — bližji predmet potrebuje, da leča očesa svetlobo močneje upogne, da še vedno ostri na isto razdaljo do mrežnice.
• Daljšo goriščno razdaljo za bližje predmete.
• Goriščna razdalja se ne potrebuje spreminjati za različne razdalje predmetov.

Vloge spremenljivk

Kaj nastaviš:

• Razdalja predmeta d_o (cm)

Kaj izmeriš:

• Zahtevana goriščna razdalja f (cm)

Kako poteka preiskava

1. Odpri prednastavitev normal-eye in pritisni Ponastavi. Mrežnica sedi fiksnih 2,2 cm za lečo očesa.
2. Omogoči odčitek zahtevane goriščne razdalje.
3. Nastavi razdaljo predmeta za vsak poskus in zabeleži goriščno razdaljo, ki jo mora oko sprejeti, da obdrži sliko na mrežnici.

Vodilna enačba

Akomodacija očesa — P = 1/f

Da obdrži mrežnično sliko ostro, oko neprekinjeno prilagaja goriščno razdaljo svoje leče: f = d_o·R/(d_o + R), kjer je R fiksna razdalja mrežnice. Bližji predmeti zahtevajo krajše goriščne razdalje (močnejša ostritvena moč).

Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati

• Za en poskus izračunaj f = d_o·R/(d_o + R) z R = 2,2 cm (razdalja mrežnice). Primerjaj s tabelo.
• Razloži, zakaj f vedno ostane tik pod R = 2,2 cm, približujoč se mu, ko d_o zelo zraste (sproščeno oko, ostrenje v neskončnost), in padajoč globlje pod njim za bližje predmete (več napora akomodacije).

Kje se to pokaže onkraj laboratorija

• Bližnja točka normalnega očesa (približno 25 cm) določa najkrajšo goriščno razdaljo, ki jo lahko mišice očesa dosežejo; njegova daljnja točka (neskončnost) najdaljšo (popolnoma sproščeno). Razloži, zakaj staranje tipično dviguje bližnjo točko (prezbiopija) celo pri sicer zdravem očesu — leča izgubi prožnost, ne ostritveno moč v neskončnosti.
• Samodejni ostrik kamere stori mehansko, kar tvoje oko stori biološko: prilagodi učinkovito goriščno razdaljo leče (navadno s premikanjem leče, ne spreminjanjem njene oblike), da obdrži sliko ostro na senzorju pri različnih razdaljah predmeta. Zakaj bi se objektiv kamere fizično premikal, medtem ko leča tvojega očesa namesto tega spreminja obliko?

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

1. Dobrodošli pri normalnem očesu
2. Izberi oko
3. Pritisni Predvajaj
4. Sproščen daljni vid
5. Odpri ploščo Lastnosti
6. Uspelo ti je!

Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.

Odpri interaktivni laboratorij →

Prenesi delovni list →

Enačba tanke leče