Номер ?3, страница 122, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 9. Геометрическая оптика. Параграф 90. Лабораторные и исследовательские работы. Вопросы для обсуждения - номер ?3, страница 122.

Условие.

Благодаря чему достигается аккомодация глаза человека? Чем она отличается от «аккомодации» оптической системы фотоаппарата?

Решение.

Благодаря чему достигается аккомодация глаза человека?

Аккомодация глаза — это его способность приспосабливаться к четкому видению предметов, находящихся на разном расстоянии. Этот процесс достигается за счет изменения кривизны хрусталика — эластичной двояковыпуклой линзы, расположенной внутри глазного яблока. За изменение кривизны хрусталика отвечает специальная цилиарная (ресничная) мышца.

При рассматривании удаленных объектов цилиарная мышца расслаблена. Связки, которые крепят хрусталик, натягиваются, и хрусталик становится более плоским. Его оптическая сила уменьшается, а фокусное расстояние увеличивается. Это позволяет сфокусировать лучи света от далекого объекта точно на сетчатке.

При переводе взгляда на близкие предметы цилиарная мышца сокращается (напрягается). Это приводит к ослаблению натяжения связок, и хрусталик, в силу своей эластичности, принимает более выпуклую, сферическую форму. Его оптическая сила увеличивается, а фокусное расстояние уменьшается, что позволяет сфокусировать на сетчатке расходящиеся лучи от близкого объекта.

Таким образом, глаз настраивает свою оптическую систему путем изменения фокусного расстояния хрусталика, в то время как расстояние от хрусталика до сетчатки остается неизменным.

Ответ: Аккомодация глаза человека достигается благодаря изменению кривизны, а следовательно, и фокусного расстояния хрусталика при помощи сокращения и расслабления цилиарной мышцы.

Чем она отличается от «аккомодации» оптической системы фотоаппарата?

Процесс наводки на резкость («аккомодация») в фотоаппарате основан на другом принципе. В отличие от живого глаза, фокусное расстояние объектива фотоаппарата в процессе фокусировки не меняется. Чтобы получить четкое изображение на светочувствительном элементе (матрице или фотопленке), изменяется расстояние между объективом и этим элементом.

Когда фотограф фокусируется на объекте, система линз внутри объектива перемещается вперед или назад. Это делается для того, чтобы расстояние от оптического центра объектива до изображения ($d_i$) соответствовало формуле тонкой линзы для заданного расстояния до объекта ($d_o$) и постоянного фокусного расстояния объектива ($\text{F}$): $ \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} = \frac{1}{F} $. Чем ближе объект, тем дальше от матрицы должен находиться объектив.

Таким образом, ключевое различие заключается в изменяемом параметре оптической системы. В глазу человека изменяется фокусное расстояние ($\text{F}$) хрусталика при постоянном расстоянии от него до сетчатки ($d_i$). В фотоаппарате, наоборот, фокусное расстояние объектива ($\text{F}$) постоянно, а для наводки на резкость изменяется расстояние от объектива до светочувствительного элемента ($d_i$).

Ответ: Главное отличие в том, что аккомодация глаза происходит за счет изменения фокусного расстояния хрусталика при неизменном расстоянии до сетчатки, тогда как фокусировка в фотоаппарате достигается путем изменения расстояния между объективом (с постоянным фокусным расстоянием) и светочувствительным элементом.