Đã sửa tật cận thị: Thấu kính phân kỳ thực sự hoạt động như thế nào
1 · Dự đoán
Thấu kính điều chỉnh phân kỳ của mắt cận thị (f = −70 cm ở đây) nhằm mục đích làm cho các vật ở xa dường như ở điểm xa của mắt. Điều này có hoạt động theo cách tương tự cho dù đối tượng thực sự ở xa đến đâu không?
- Khoảng cách ảnh ảo thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào khoảng cách vật thật, ngay cả đối với vật ở xa.
- Có - đối với bất kỳ vật nào đủ xa, thấu kính phân kỳ tạo thành một ảnh ảo rất gần với tiêu điểm của chính nó (gần điểm xa), bất kể khoảng cách thực chính xác.
- Ống kính điều chỉnh không làm thay đổi khoảng cách hình ảnh hiệu quả.
2 · Thiết lập
- Mở cài đặt trước đã sửa cận thị và nhấn Đặt lại. Thấu kính phân kỳ hiệu chỉnh có f = −70 cm, trùng với điểm cực viễn của mắt này.
- Bật tính năng đọc khoảng cách hình ảnh của ống kính điều chỉnh.
- Đặt khoảng cách vật thật cho mỗi lần thử (tất cả đều xa vừa phải) và ghi lại khoảng cách ảnh ảo được tạo bởi thấu kính hiệu chỉnh.
3 · Thu thập dữ liệu
| Khoảng cách vật thật d_o (cm) | Khoảng cách ảnh của thấu kính hiệu chỉnh d_i (cm) |
|---|---|
| 30.00 | |
| 60.00 | |
| 100.00 |
Vẽ khoảng cách hình ảnh d_i (trục y) theo khoảng cách đối tượng d_o (trục x) cho ba lần thử của bạn. d_i có đang tiến gần đến tiêu cự của thấu kính (−70 cm, điểm cực viễn của mắt) không? Nó tiến gần đến mức nào trong phạm vi mà bàn quang cho phép?
4 · Phân tích
- Đối với một phép thử, hãy tính d_i từ 1/f = 1/d_o + 1/d_i sử dụng f = −70 cm. So sánh với bảng.
- Giải thích tại sao, khi d_o phát triển rất lớn, d_i tiến đến f (= −70 cm) - nghĩa là thấu kính điều chỉnh tạo ra ảnh ảo của nó ngay tại điểm cực viễn của mắt, để mắt tập trung bình thường vào ảnh đó thay vì vật thật (quá xa).
5 · Gia hạn
- Đây là cơ chế thực tế đằng sau thấu kính hiệu chỉnh: chúng không thay đổi hoạt động của thấu kính của mắt - chúng xử lý trước ánh sáng để mắt 'nhìn thấy' hình ảnh đã chỉnh sửa ở khoảng cách mà nó CÓ THỂ tập trung vào. Giải thích tại sao điều này có nghĩa là thấu kính điều chỉnh hoạt động VỚI cơ quan quang học của chính mắt thay vì thay thế chúng.
- So sánh giá trị cố định f = − 70 cm của thí nghiệm này với phép tính độ tụ điều chỉnh của thí nghiệm cận thị cho điểm xa = 70 cm (P = −100/70 ≈ − 1.43 D, do đó f = 1 /P ≈ − 70 cm). Xác nhận đây là cùng một ống kính, được mô tả theo hai cách khác nhau (tiêu cự so với điốt).
Vật lý đằng sau thí nghiệm này
Ống kính điều chỉnh chuyển hướng ánh sáng như thế nào
Một thấu kính điều chỉnh phân kỳ có f bằng (âm của) điểm xa của mắt sẽ chụp ảnh bất kỳ vật thể nào đủ xa tại (hoặc rất gần) điểm xa đó - chính xác là nơi mà mắt cận thị vẫn CÓ THỂ lấy nét, để nó nhìn rõ.