Виправлена гіперметропія: збиральна лінза в дії

1 · Прогноз

Збиральна коригувальна лінза гіперметропного ока (тут f = 33 cm) призначена робити близький предмет таким, що здається на (висунутій) ближній точці ока. Що стається з відстанню до зображення, коли справжній предмет наближається до власного фокусу лінзи?

• Відстань до зображення лишається приблизно сталою.
• Вона швидко зростає за модулем — коли справжня відстань до предмета наближається до фокусної відстані лінзи, відстань до уявного зображення драматично змінюється.
• Відстань до зображення стискається до нуля.

2 · Установка

1. Відкрийте пресет hyperopia-corrected та натисніть «Скинути». Коригувальна збиральна лінза має f = 33 cm.
2. Увімкніть показ відстані до зображення коригувальної лінзи.
3. Задайте справжню (близьку) відстань до предмета для кожного заміру та запишіть відстань до уявного зображення, утвореного коригувальною лінзою.

3 · Збір даних

Побудуйте відстань до зображення d_i (вісь y) проти відстані до предмета d_o (вісь x) для трьох замірів. Чи |d_i| зростає стрімко, коли d_o наближається до 33 cm?

4 · Аналіз

1. Для одного заміру обчисліть d_i з 1/f = 1/d_o + 1/d_i з f = 33 cm. Порівняйте з таблицею.
2. Поясніть, чому для відстані до предмета значно під фокусною (як у всіх трьох замірах тут) лінза утворює далеке уявне зображення — виносячи занадто близький предмет «назовні» туди, де гіперметропне око може фактично на ньому фокусуватися.

5 · Поглиблення

1. Обчисліть збільшення m = −d_i/d_o для кожного заміру. Поясніть, чому окуляри для читання з такою установкою також збільшують видимий розмір того, що ви читаєте, як побічний ефект віддалення його уявного зображення.
2. Фокус f = 33 cm цієї лінзи приблизно відповідає коригувальній силі, потрібній для ближньої точки близько 100 cm (перевірте з формулою hyperopia: P = 4 − 1 = 3 D, тож f = 1/3 м ≈ 33 cm). Підтвердьте, що це описує ту саму лінзу двома способами.

Фізика цього експерименту

← Назад до експерименту