Оптика

Міопія (короткозорість)

Короткозоре око не може достатньо розслабитися, щоб фокусувати далекі предмети — зображення падає перед сітківкою, тож виглядає розмитим.

Міопія (короткозорість) — інтерактивне моделювання: Оптика. Короткозоре око не може достатньо розслабитися, щоб фокусувати далекі предмети — зображення падає перед сітківкою, тож виглядає розмитим. Безкоштовна браузерна віртуальна фізична лабораторія з живими вимірюваннями в СІ та керованим заняттям.

Міопія

Міопія типово виникає від надто довгого очного яблука чи надто сильної рогівки/лінзи, фокусуючи далекі предмети перед сітківкою. Близькі предмети можуть лишатися чіткими, бо їхні промені, що розходяться, потребують більшої збіжності. Розмитість дали — клінічний підпис.

Зображення перед сітківкою
Розмитість далекого

Короткий опис дослідження

Сплануйте запитання, перш ніж відкрити лабораторію

Короткий відповідає передрендереній сторінці: рушійне запитання, конкуруючі прогнози, ролі змінних, керівні закони, установка, аналіз і підсилення лишаються видимими та в цьому порядку.

Рушійне запитання

Міопне (короткозоре) око не може достатньо розслабити фокус, щоб чітко бачити далекі предмети — його дальня точка на скінченній відстані замість нескінченності. Чи потребує тяжча міопія (ближча дальня точка) більше чи менше коригувальної оптичної сили?

Прогнози для зважування

Ближча дальня точка потребує менше коригувальної сили.
Коригувальна сила не залежить від того, наскільки близька дальня точка.
Більше — ближча дальня точка потребує сильнішу розсіювальну лінзу, щоб привести далекі предмети в обмежений діапазон фокусування ока.

Ролі змінних

Що ви задаєте:

Дальня точка (cm)

Що ви вимірюєте:

Коригувальна сила P (D)

Як проходить дослідження

Відкрийте пресет myopia та натисніть «Скинути». Дальня точка цього ока фіксована на 70 cm — усе за нею здається розмитим.
Увімкніть показ коригувальної сили.
Задайте дальню точку ока для кожного заміру (досліджуючи різну тяжкість міопії) та запишіть потрібну коригувальну силу лінзи.

Керівне рівняння

Коригувальна сила при міопії — P = 1/f (corrective)

Розсіювальна коригувальна лінза зображує дуже далекий предмет (на нескінченності) точно на власну дальню точку ока, тож її сила P = −1/дальня точка(м) — від'ємні діоптрії, зростаючи сильніше, коли дальня точка наближається.

Що друкований робочий аркуш пропонує учням обчислити

Для одного заміру обчисліть P = −100/дальня точка (cm), у діоптріях. Порівняйте з таблицею.
Поясніть, чому P виходить від'ємною — міопію коригують РОЗСІЮВАЛЬНОЮ лінзою, що зображує далекий предмет (фактично на нескінченності) на фактичну дальню точку ока.

Де це трапляється за межами лабораторії

Рецепти окулярів для міопії дають у від'ємних діоптріях (як −2.00 D) — більша величина означає тяжчу короткозорість (ближчу дальню точку). Поясніть, використовуючи свої дані, чому комусь із дальньою точкою 50 cm потрібен сильніший рецепт, ніж комусь із дальньою точкою 100 cm.
Контактні лінзи сидять прямо на оці, тоді як окуляри — на кілька cm попереду — мала, але реальна різниця в ефективній фокусній відстані. Чому оптометрист може призначити трохи іншу силу для контактів проти окулярів для тієї самої людини?

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

Вітаємо в міопії
Виберіть око
Натисніть «Запустити»
Зображення перед сітківкою
Відкрийте панель властивостей
У вас вийшло!

Відкрийте інтерактивне моделювання, щоб зібрати сцену, натиснути «Запустити» та дослідити з живими вимірюваннями й керованим заняттям.

Відкрити інтерактивну лабораторію →

Завантажити лабораторний аркуш →

Формула тонкої лінзи