ตาที่แข็งแรง การปรับโฟกัสต่อเนื่อง

1 · ทำนาย

ตาปกติโฟกัสวัตถุได้ตั้งแต่จุดใกล้จนถึงอนันต์โดยเปลี่ยนระยะโฟกัสของเลนส์ภายใน (การปรับโฟกัส) ตาต้องการระยะโฟกัสสั้นกว่าหรือยาวกว่าในการโฟกัสวัตถุที่ใกล้กว่า

• สั้นกว่า — วัตถุที่ใกล้กว่าต้องการเลนส์ตาที่หักเหแสงแรงกว่าเพื่อยังโฟกัสที่ระยะเรตินาเดิม
• ระยะโฟกัสยาวกว่าสำหรับวัตถุใกล้กว่า
• ระยะโฟกัสไม่ต้องเปลี่ยนสำหรับระยะวัตถุต่างกัน

2 · จัดเตรียม

1. เปิดค่าที่ตั้งไว้ normal-eye แล้วกดรีเซ็ต เรตินาอยู่หลังเลนส์ตาตายตัวที่ 2.2 cm
2. เปิดค่าแสดงระยะโฟกัสที่ต้องการ
3. ตั้งระยะวัตถุในแต่ละรอบแล้วบันทึกระยะโฟกัสที่ตาต้องใช้เพื่อคงภาพบนเรตินา

3 · เก็บข้อมูล

พล็อตระยะโฟกัสที่ต้องการ f (แกน y) กับระยะวัตถุ d_o (แกน x) จากสามรอบการทดลอง f เข้าใกล้ระยะเรตินา (2.2 cm) เมื่อ d_o ใหญ่ขึ้นหรือไม่

4 · วิเคราะห์

1. สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ f = d_o·R/(d_o + R) โดยใช้ R = 2.2 cm (ระยะถึงเรตินา) เทียบกับตาราง
2. จงอธิบายว่าทำไม f จึงอยู่ใต้ R = 2.2 cm เล็กน้อยเสมอ เข้าใกล้ค่านั้นเมื่อ d_o ใหญ่มาก (ตาผ่อนคลาย โฟกัสที่ไกลอนันต์) และต่ำลงกว่านั้นสำหรับวัตถุใกล้ (การปรับโฟกัสมากขึ้น)

5 · ต่อยอด

1. จุดใกล้ของตาปกติ (ราว 25 cm) กำหนดระยะโฟกัสสั้นสุดที่กล้ามเนื้อตาทำได้ จุดไกล (อนันต์) กำหนดระยะยาวสุด (คลายตัวเต็มที่) อธิบายว่าเหตุใดวัยชราจึงมักเพิ่มจุดใกล้ (สายตาขี้เกียจ) แม้ในตาที่แข็งแรง — เลนส์สูญความยืดหยุ่น ไม่ใช่สูญกำลังโฟกัสที่อนันต์
2. ระบบออโตโฟกัสกล้องทำเชิงกลสิ่งที่ตาคุณทำเชิงชีวภาพ ปรับระยะโฟกัสที่ได้ผลของเลนส์ (มักโดยเลื่อนเลนส์ ไม่ใช่เปลี่ยนรูปร่าง) เพื่อให้ภาพคมบนเซนเซอร์ที่ระยะวัตถุต่างกัน เหตุใดเลนส์กล้องจึงเลื่อนเชิงกายภาพขณะที่เลนส์ตาเปลี่ยนรูปร่างแทน

ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้

← กลับไปการทดลอง