近視:當遠點不是無限遠時

1·預測

近視眼無法充分放鬆以清晰看見遠處物體——其遠點是有限距離而非無窮遠。更嚴重的近視(遠點更近)需要更強的矯正度數,還是更弱的度數?

2·設定

  1. 開啟近視預設並按重設。這隻眼睛的遠點固定在 70 公分處——超出這個距離的任何東西都會顯得模糊。
  2. 啟用矯正度數讀數。
  3. 設定每次試驗的眼睛遠點(探索不同的近視嚴重程度)並記錄所需的矯正鏡片度數。

3·收集數據

遠點 (cm)校正功率P (D)
50.00
70.00
100.00

針對三次試驗,繪製矯正度數P(Y軸)相對1/遠點(x軸)的關係圖。

4·分析

  1. 對於一項試驗,計算 P = −100/遠點 (cm),給出屈光度。與表比較。
  2. 解釋為什麼 P 結果為負 — 近視是透過發散鏡片矯正的,該鏡片將遠處的物體(實際上是無限遠)成像在眼睛的實際遠處。

5·擴展

  1. 近視眼鏡處方以負屈光度給出(例如−2.00 D)——數值絕對值越大,表示近視越嚴重(遠點越近)。請用你的資料解釋,為什麼遠點為50 cm的人比遠點為100 cm的人需要更強的處方。
  2. 隱形眼鏡直接戴在眼睛上,而眼鏡則位於眼睛前面幾厘米處——有效焦距雖小但確實存在差異。為什麼驗光師為同一個人開出的隱形眼鏡度數與眼鏡度數可能略有不同?

這個實驗背後的物理原理

近視矯正度數

發散矯正鏡片將非常遠的物體(無限遠)精確地成像在眼睛自己的遠處處,因此其屈光度為 P = −1/遠點(m) - 負屈光度,隨著遠點靠近而變強。

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