Эксперимент в классе, страница 263 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Эксперимент в классе

Определите, к какому типу глаз относятся ваши глаза. Расположите учебник на расстоянии, при котором текст виден без напряжения для глаз. Измерьте расстояние от глаз до учебника.

Если результат отличается от 25 см, рассчитайте оптическую силу линз, необходимых вам для работы. Сравните с оптической силой линз в ваших очках.

Для выполнения этого эксперимента необходимо последовательно выполнить несколько шагов: определить расстояние наилучшего зрения, на его основе сделать вывод о типе зрения и, при необходимости, рассчитать оптическую силу корректирующих линз.

1. Определение типа глаз и измерение расстояния

Возьмите учебник или любую другую книгу с четким текстом. Медленно приближайте или отдаляйте ее от глаз, чтобы найти такое расстояние, на котором вы можете читать текст наиболее комфортно, без какого-либо напряжения. Это расстояние называется расстоянием наилучшего зрения. Измерьте его с помощью линейки. Обозначим это расстояние буквой d.

Теперь определите тип ваших глаз:

- Если измеренное расстояние d примерно равно 25 см (стандартное расстояние наилучшего зрения), у вас нормальное зрение (эмметропия).

- Если расстояние d значительно больше 25 см, это указывает на дальнозоркость (гиперметропию). Это значит, что вы не можете сфокусироваться на близко расположенных объектах без напряжения.

- Если расстояние d заметно меньше 25 см, это является признаком близорукости (миопии). Ваша точка ясного видения находится ближе, чем у человека с нормальным зрением.

2. Расчет оптической силы линз

Если измеренное вами расстояние d отличается от 25 см, можно рассчитать оптическую силу D линз, которые позволят вам комфортно читать на стандартном расстоянии 25 см. Задача линзы — создать мнимое изображение текста, расположенного на расстоянии $d_0 = 25$ см, на вашем расстоянии наилучшего зрения d.

Формула для расчета оптической силы линзы (в диоптриях, дптр) выглядит так:

$D = \frac{1}{d_0} - \frac{1}{d}$

Важно: в этой формуле все расстояния должны быть выражены в метрах (м).

Рассмотрим два примера расчета.

Пример А: Дальнозоркость

Предположим, ваше расстояние наилучшего зрения оказалось равным 40 см.

Дано:

Стандартное расстояние наилучшего зрения $d_0 = 25$ см

Измеренное расстояние наилучшего зрения $d = 40$ см

Перевод в систему СИ:

$d_0 = 0.25$ м

$d = 0.40$ м

Найти:

Оптическую силу линзы $D$.

Решение:

Воспользуемся формулой для оптической силы:

$D = \frac{1}{d_0} - \frac{1}{d} = \frac{1}{0.25} - \frac{1}{0.40} = 4 - 2.5 = 1.5$ дптр

Положительное значение оптической силы означает, что для коррекции нужна собирающая линза.

Ответ: необходима оптическая сила линз +1.5 дптр.

Пример Б: Близорукость

Предположим, ваше расстояние наилучшего зрения оказалось равным 15 см.

Дано:

Стандартное расстояние наилучшего зрения $d_0 = 25$ см

Измеренное расстояние наилучшего зрения $d = 15$ см

Перевод в систему СИ:

$d_0 = 0.25$ м

$d = 0.15$ м

Найти:

Оптическую силу линзы $D$.

Решение:

Воспользуемся той же формулой:

$D = \frac{1}{d_0} - \frac{1}{d} = \frac{1}{0.25} - \frac{1}{0.15} \approx 4 - 6.67 = -2.67$ дптр

Отрицательное значение оптической силы означает, что для коррекции нужна рассеивающая линза. Стоит отметить, что очки для близоруких людей обычно подбирают для коррекции зрения вдаль (исходя из положения дальней точки ясного видения), но данный расчет показывает, какая линза нужна для комфортного чтения именно на стандартном расстоянии 25 см.

Ответ: необходима оптическая сила линз приблизительно -2.67 дптр.

3. Сравнение с оптической силой линз в ваших очках

Если вы носите очки, найдите рецепт на них или спросите у оптометриста их оптическую силу. Сравните полученное в расчетах значение с реальным значением ваших очков. Расхождения могут быть связаны с несколькими причинами:

- Ваши очки могут быть предназначены для дали, а не для чтения.

- В рецепте может быть учтена коррекция астигматизма (цилиндрический компонент).

- Точность самостоятельного измерения может быть невысокой.