近视:当远点不是无限远时

1·预测

近视眼无法充分放松以清晰看见远处物体——其远点是有限距离而非无穷远。更严重的近视(远点更近)需要更强的矫正度数,还是更弱的度数?

2·设置

  1. 打开近视预设并按重置。这只眼睛的远点固定在 70 厘米处——超出这个距离的任何东西都会显得模糊。
  2. 启用矫正度数读数。
  3. 设置每次试验的眼睛远点(探索不同的近视严重程度)并记录所需的矫正镜片度数。

3·收集数据

远点 (cm)校正功率P (D)
50.00
70.00
100.00

针对三次试验,绘制矫正度数P(y轴)相对1/远点(x轴)的关系图。

4·分析

  1. 对于一项试验,计算 P = −100/远点 (cm),给出屈光度。与表比较。
  2. 解释为什么 P 结果为负 — 近视是通过发散镜片矫正的,该镜片将远处的物体(实际上是无限远)成像在眼睛的实际远点处。

5·扩展

  1. 近视眼镜处方以负屈光度给出(例如−2.00 D)——数值绝对值越大,表示近视越严重(远点越近)。请用你的数据解释,为什么远点为50 cm的人比远点为100 cm的人需要更强的处方。
  2. 隐形眼镜直接戴在眼睛上,而眼镜则位于眼睛前面几厘米处——有效焦距虽小但确实存在差异。为什么验光师为同一个人开出的隐形眼镜度数与眼镜度数可能略有不同?

这个实验背后的物理原理

近视矫正度数

发散矫正镜片将非常远的物体(无穷远)精确地成像在眼睛自己的远点处,因此其屈光度为 P = −1/远点(m) - 负屈光度,随着远点靠近而变强。

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