Оптика

Виправлена міопія

Розсіювальна лінза (від'ємна сила) переносить дальню точку в нескінченність, і далекий предмет чітко фокусується.

Виправлена міопія — інтерактивне моделювання: Оптика. Розсіювальна лінза (від'ємна сила) переносить дальню точку в нескінченність, і далекий предмет чітко фокусується. Безкоштовна браузерна віртуальна фізична лабораторія з живими вимірюваннями в СІ та керованим заняттям.

Корекція міопії

Ввігнута (розсіювальна) лінза окулярів розходить промені до входу в око, зсуваючи фокальну площину назад на сітківку для далеких предметів. Силу обирають так, щоб дальня точка перенеслася в нескінченність — стандартна корекція міопії.

Розсіювальна лінза
Дальня точка → ∞

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

Розсіювальна коригувальна лінза міопного ока (тут f = −70 cm) призначена робити далекі предмети такими, що здаються на дальній точці ока. Чи це працює так само, не залежно від того, наскільки далеко фактично знаходиться предмет?

Прогнози для зважування

Відстань до уявного зображення сильно варіює залежно від справжньої відстані до предмета, навіть для далеких предметів.
Так — для будь-якого достатньо далекого предмета розсіювальна лінза утворює уявне зображення дуже близько до власного фокусу (біля дальньої точки), незалежно від точної справжньої відстані.
Коригувальна лінза взагалі не змінює ефективну відстань до зображення.

Ролі змінних

Що ви задаєте:

Справжня відстань до предмета d_o (cm)

Що ви вимірюєте:

Відстань до зображення коригувальної лінзи d_i (cm)

Як проходить дослідження

Відкрийте пресет myopia-corrected та натисніть «Скинути». Коригувальна розсіювальна лінза має f = −70 cm, що відповідає дальній точці цього ока.
Увімкніть показ відстані до зображення коригувальної лінзи.
Задайте справжню відстань до предмета для кожного заміру (усе досить далеко) та запишіть відстань до уявного зображення, утвореного коригувальною лінзою.

Керівне рівняння

Як коригувальні лінзи переспрямовують світло — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Розсіювальна коригувальна лінза з f, рівною (від'ємній) дальній точці ока, зображує будь-який достатньо далекий предмет на (або дуже близько до) цієї дальньої точки — точно там, де міопне око ВЖЕ може фокусуватися, дозволяючи йому бачити чітко.

Що друкований робочий аркуш пропонує учням обчислити

Для одного заміру обчисліть d_i з 1/f = 1/d_o + 1/d_i з f = −70 cm. Порівняйте з таблицею.
Поясніть, чому, коли d_o стає дуже великим, d_i наближається до f (= −70 cm) — тобто коригувальна лінза утворює своє уявне зображення прямо на власній дальній точці ока, дозволяючи оку фокусуватися нормально на це зображення замість справжнього (занадто далекого) предмета.

Де це трапляється за межами лабораторії

Це фактичний механізм коригувальних лінз: вони не змінюють те, що робить власна лінза ока — вони попередньо обробляють світло так, щоб око «бачило» виправлене зображення на відстані, на якій воно ВЖЕ може фокусуватися. Поясніть, чому це означає, що коригувальні лінзи працюють З оптикою ока, а не замінюють її.
Порівняйте фіксовану f = −70 cm цього експерименту з обчисленням коригувальної сили в myopia для дальньої точки = 70 cm (P = −100/70 ≈ −1.43 D, тож f = 1/P ≈ −70 cm). Підтвердьте, що це та сама лінза, описана двома способами (фокусна відстань проти діоптрій).

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

Вітаємо у виправленій міопії
Виберіть коригувальну лінзу
Натисніть «Запустити»
Розсіювальна корекція
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