ทัศนศาสตร์
ตาปกติ
ตาปกติปรับโฟกัสได้จากจุดใกล้ (25 cm) จนถึงอนันต์
ตาปกติ — การจำลองทัศนศาสตร์แบบโต้ตอบ ตาปกติปรับโฟกัสได้จากจุดใกล้ (25 cm) จนถึงอนันต์ ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนบนเบราว์เซอร์ที่ใช้ฟรี พร้อมการวัด SI แบบสดและบทแนะนำ
การมองเห็นปกติ
ตาปกติเพ่งเพื่อโฟกัสสิ่งใดก็ตามจากจุดใกล้สุด (25 ซม.) ไปจนถึงระยะอนันต์
ตาปกติ (emmetropic) โฟกัสรังสีขนานจากระยะอนันต์ลงบนจอตาโดยไม่ต้องเพ่ง กล้ามเนื้อปรับเลนส์ตาจึงสามารถปรับรูปทรงเลนส์สำหรับวัตถุที่ใกล้ลงจนถึงจุดใกล้สุด (~25 ซม. สำหรับผู้ใหญ่) พรีเซตนี้จำลองการโฟกัสแบบผ่อนคลายสำหรับฉากที่อยู่ไกล
- จุดใกล้สุด ≈ 25 ซม.
- จุดไกลสุด ∞
สรุปการสืบสวน
วางแผนคำถามก่อนเปิดห้องแล็บ
บทสรุปสะท้อนหน้าที่เรนเดอร์ล่วงหน้า คำถามขับเคลื่อน คำทำนายที่ขัดแย้งกัน บทบาทตัวแปร กฎที่ควบคุม การตั้งค่า การวิเคราะห์ และโจทย์ต่อยอดยังแสดงและเรียงตามลำดับนี้
คำถามขับเคลื่อน
ตาปกติโฟกัสวัตถุได้ตั้งแต่จุดใกล้จนถึงอนันต์โดยเปลี่ยนระยะโฟกัสของเลนส์ภายใน (การปรับโฟกัส) ตาต้องการระยะโฟกัสสั้นกว่าหรือยาวกว่าในการโฟกัสวัตถุที่ใกล้กว่า
คำทำนายที่ต้องชั่งใจ
- สั้นกว่า — วัตถุที่ใกล้กว่าต้องการเลนส์ตาที่หักเหแสงแรงกว่าเพื่อยังโฟกัสที่ระยะเรตินาเดิม
- ระยะโฟกัสยาวกว่าสำหรับวัตถุใกล้กว่า
- ระยะโฟกัสไม่ต้องเปลี่ยนสำหรับระยะวัตถุต่างกัน
บทบาทของตัวแปร
สิ่งที่คุณตั้ง:
- ระยะวัตถุ d_o (cm)
สิ่งที่คุณวัด:
- ระยะโฟกัสที่ต้องการ f (cm)
การสืบสวนดำเนินไปอย่างไร
- เปิดค่าที่ตั้งไว้ normal-eye แล้วกดรีเซ็ต เรตินาอยู่หลังเลนส์ตาตายตัวที่ 2.2 cm
- เปิดค่าแสดงระยะโฟกัสที่ต้องการ
- ตั้งระยะวัตถุในแต่ละรอบแล้วบันทึกระยะโฟกัสที่ตาต้องใช้เพื่อคงภาพบนเรตินา
สมการควบคุม
การปรับโฟกัสของตา — P = 1/f
เพื่อคงภาพบนเรตินาให้คมชัด ตาปรับระยะโฟกัสของเลนส์ตลอดเวลา: f = d_o·R/(d_o + R) โดย R คือระยะถึงเรตินาที่คงที่ วัตถุที่ใกล้กว่าต้องการระยะโฟกัสสั้นกว่า (กำลังรวมแสงมากกว่า)
สิ่งที่ใบงานพิมพ์ได้ให้นักเรียนคิด
- สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ f = d_o·R/(d_o + R) โดยใช้ R = 2.2 cm (ระยะถึงเรตินา) เทียบกับตาราง
- จงอธิบายว่าทำไม f จึงอยู่ใต้ R = 2.2 cm เล็กน้อยเสมอ เข้าใกล้ค่านั้นเมื่อ d_o ใหญ่มาก (ตาผ่อนคลาย โฟกัสที่ไกลอนันต์) และต่ำลงกว่านั้นสำหรับวัตถุใกล้ (การปรับโฟกัสมากขึ้น)
สิ่งนี้ปรากฏที่ใดนอกห้องแล็บ
- จุดใกล้ของตาปกติ (ราว 25 cm) กำหนดระยะโฟกัสสั้นสุดที่กล้ามเนื้อตาทำได้ จุดไกล (อนันต์) กำหนดระยะยาวสุด (คลายตัวเต็มที่) อธิบายว่าเหตุใดวัยชราจึงมักเพิ่มจุดใกล้ (สายตาขี้เกียจ) แม้ในตาที่แข็งแรง — เลนส์สูญความยืดหยุ่น ไม่ใช่สูญกำลังโฟกัสที่อนันต์
- ระบบออโตโฟกัสกล้องทำเชิงกลสิ่งที่ตาคุณทำเชิงชีวภาพ ปรับระยะโฟกัสที่ได้ผลของเลนส์ (มักโดยเลื่อนเลนส์ ไม่ใช่เปลี่ยนรูปร่าง) เพื่อให้ภาพคมบนเซนเซอร์ที่ระยะวัตถุต่างกัน เหตุใดเลนส์กล้องจึงเลื่อนเชิงกายภาพขณะที่เลนส์ตาเปลี่ยนรูปร่างแทน
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- ยินดีต้อนรับสู่ ตาปกติ
- เลือกดวงตา
- กดเล่น
- การมองไกลแบบผ่อนคลาย
- เปิดแผงคุณสมบัติ
- คุณทำได้แล้ว!
เปิดการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อสร้างฉาก กดเล่น แล้วสำรวจพร้อมการวัดสดและบทแนะนำ