Optiese ooginstrumentmateriaal
Die oog is 'n optiese instrument wat inherent aan mense is. Dit laat jou toe om 'n fisika-artikel te lees 😀 of na die gesig van 'n pragtige of aantreklike kêrel te staar 🙂 Wat as jou oë nie behoorlik funksioneer nie? Jy ken beslis die antwoord op hierdie vraag. Wees dus dankbaar as jy nog gesonde oë het en duidelik kan sien. 'n Blinde persoon kan beslis nie sien nie en kan net die toestand van die wêreld waarin ons vandag leef, voorstel.
Om gesonde, goed funksionerende oë te hê, is almal se hoop. Die werklikheid skiet egter soms tekort aan verwagtinge. Sommige mense is bestem om oogdisfunksie te ervaar, wat hulle verhinder om duidelik te sien. Vooruitgang in die wetenskap, veral fisika, het dit moontlik gemaak om visuele hulpmiddels soos brille en kontaklense te skep.
Hierdie artikel ondersoek hoe die oog werk en hoe dit mense in staat stel om te sien. Die verduideliking van hoe die oog werk in hierdie artikel hou verband met die onderwerp van geometriese optika , wat die refraksie van lig, fokussering en die vorming van beelde van voorwerpe deur die oog insluit. 'n Gedetailleerde verduideliking van die oog en hoe dit eintlik werk, val buite die bestek van hierdie artikel. Oogdisfunksies, hoe brille en kontaklense werk, word in daaropvolgende artikels verduidelik.
Dele van die oog
Kornea atau oogmembraan is 'n harde, deurskynende membraan wat die voorkant van die oog bedek. Ligstrale wat die oog binnedring, word in 'n groter mate deur die kornea gebreek.
leerling atau oogballe Die pupil is die swart deel van die menslike oog. Die pupil is swart, daarom absorbeer dit byna alle lig en reflekteer dit amper niks terug nie. Die pupil is die opening waardeur lig die oog binnegaan. Hoe groter die pupil, hoe meer lig kom die oog binne, en omgekeerd, hoe kleiner die pupil, hoe minder lig kom die oog binne.
Iris atau irisse Die iris beheer die grootte van die pupil. Wanneer die omgewing rondom die oog baie helder is, vernou die iris die pupil, en wanneer die omgewing dof is, vergroot die iris die pupil, wat meer lig toelaat om die oog binne te dring. As jy al ooit die verskil in 'n kat se pupille gedurende die dag en snags waargeneem het, sal jy die funksie van die iris maklik verstaan.
Die siliêre spier funksioneer om die kromming van die ooglens te verander. Veranderinge in die kromming van die ooglens beïnvloed die brandpuntsafstand van die ooglens. As die oog 'n voorwerp op 'n baie ver afstand waarneem, sal die siliêre spier ontspan sodat die krommingsradius van die lens toeneem en die brandpuntsafstand van die lens toeneem. As die oog 'n voorwerp op 'n nabye afstand waarneem, trek die siliêre spier saam sodat die krommingsradius van die lens afneem en die brandpuntsafstand van die lens afneem. Dus, indirek is die funksie van die siliêre spier om die brandpuntsafstand van die ooglens te beheer sodat die oog die beeld van die voorwerp goed kan fokus. Veranderinge in die brandpuntsafstand van die ooglens word oogakkommodasie genoem.
Die lens van die oog is 'n konvergerende lens, ook bekend as 'n konvekse lens, of 'n positiewe lens . Alhoewel die meeste van die lig wat die oog binnedring in die kornea gebreek word, breek en fokus die lens ook ligstrale sodat die beeld van 'n voorwerp presies op die retina vorm. Die beeld moet op die retina vorm sodat voorwerpe duidelik gesien kan word. Die retina skakel liggolwe om in elektriese seine wat dan deur die optiese senuwee na die brein oorgedra word.
Maksimum en Minimum Akkommodasie
Oogakkommodasie is die aanpassing van die brandpuntsafstand (f) van die ooglens tot die afstand van die voorwerp wat deur die oog gesien word, sodat die beeld van die voorwerp op die retina gefokus kan word. Die brandpuntsafstand van die ooglens is die afstand tussen die lens en die brandpunt van die lens (F). Veranderinge in die kromming van die lens veroorsaak dat die krommingsradius van die lens verander en daarom verander die brandpuntsafstand van die lens, soos in die prentjie getoon.
As die oog 'n voorwerp waarneem verre punt, die siliêre spier ontspan (ontspan) wat veroorsaak dat die lens van die oog platter word sodat die krommingsradius en brandpuntsafstand van die lens toeneem. Die verre punt is die verste afstand waarop die oog kan fokus, waar die normale verre punt van die oog oneindig is. Wanneer die oog die brandpuntsafstand van die lens aanpas om op voorwerpe op 'n verre punt of voorwerpe op oneindig te fokus, sal die oog minimum akkommodasie.
Aan die ander kant, wanneer die oog 'n voorwerp op nabye afstand waarneem, span die siliêre spier (kontrakteer) wat veroorsaak dat die ooglens meer geboë word sodat die krommingsradius en brandpuntsafstand van die lens toeneem. Die afstand van die voorwerp naaste aan die oog waarop die oog steeds kan fokus, word genoem. nabye puntDie gemiddelde mens het 'n nabye punt van 25 cm. Wanneer die oog op 'n voorwerp op 'n nabye punt (25 cm) fokus, akkommodeer die oog maksimaal.
Vorming van 'n voorwerp se skaduwee
Baie Ver Voorwerp Afstand
As die voorwerpafstand oneindig is, word die ooglens plat sodat die brandpuntsafstand van die lens toeneem, waar die brandpuntsafstand (f) gelyk moet wees aan die beeldafstand (s'). Die beeldafstand is die afstand tussen die lens en die punt waar die gebreekte ligstrale van die oog sny. Die punt waar die ligstrale sny, val saam met die retina. Dus kan die gevolgtrekking gemaak word dat wanneer die oog 'n voorwerp op 'n oneindige afstand waarneem, die kromming van die ooglens plat word totdat die brandpuntsafstand van die lens (f) gelyk is aan die afstand tussen die ooglens en die retina. Die ligstrale moet by die retina sny sodat die lig deur die senuweeselle in die retina in elektriese seine omgeskakel kan word en dan deur die optiese senuwee na die brein oorgedra kan word.
Die volgende is 'n wiskundige bewys van waarom wanneer die voorwerpafstand (s) baie ver is, of as die voorwerp as oneindig ver aanvaar word, die brandpuntsafstand van die lens (f) dieselfde moet wees as die beeldafstand (s'). Die verband tussen die brandpuntsafstand (f), die voorwerpafstand (s) en die beeldafstand (s') word deur die volgende vergelyking uitgedruk.
1/f = 1/s + 1/s' —– Vergelyking 1
Die oogstuk is 'n konvergerende lens, daarom is die brandpuntsafstand (f) positief. Die voorwerpafstand (s) is oneindig, vervang dus die voorwerpafstand (s) in vergelyking 1 met die oneindigheidssimbool.
1/f = 1/~ + 1/s'
1/f = 0 + 1/s'
1/f = 1/s'
s' = f —– Vergelyking 2
Vergelyking 2 toon dat in 'n konvergerende lens of konvekse lens, as die voorwerpafstand oneindig is, die brandpuntsafstand (f) dieselfde is as die beeldafstand (s').
Baie nabye voorwerpafstand
Wat as die voorwerp naby die oog is? 'n Konkawe lens kan beide virtuele en werklike beelde vorm. 'n Werklike beeld word deur 'n konvekse lens geproduseer wanneer die afstand (s) van die voorwerp groter is as die lens se brandpuntsafstand (f). Dit is in die onderwerp bespreek. konvekse lensbeeld.
Daar is voorheen verduidelik dat die naaste voorwerp waarop 'n normale oog behoorlik kan fokus, 25 cm is. Daarom moet die brandpuntsafstand minder as 25 cm wees. Dit kan ook nie 25 cm wees nie, want as dit was, sou die beeld oneindig wees, wat onredelik is gegewe die klein grootte van die pupil.
Berekening om die brandpuntsafstand (f) van die ooglensstelsel te skat:
1/f = 1/s + 1/s' —– Vergelyking 1
Die nabye punt van 'n normale oog is 25 cm, daarom is die naaste voorwerpafstand (s) 25 cm. Die afstand tussen die kornea en die oog is ongeveer 2,5 cm. Die beeld lyk duidelik as die ligstraal op die retina val, dus word die afstand tussen die kornea en die lens as die beeldafstand (s') beskou.
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/25 + 1/2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 25/11
f = 2,27 cm
Die verskil tussen die beeldafstand (s') en die brandpuntafstand (f) is 2,5 cm – 2,27 cm = 0,23 cm. Gebaseer op die berekeningsresultate hierbo, kan afgelei word dat die brandpuntafstand (f) kleiner is as die beeldafstand (s'). Die brandpunt van die oog is 0,23 cm links van die beeldpunt of retina.
Die lens van die oog is konvergent, dus is die beeld wat op die retina gevorm word, alhoewel eg, omgekeerd. Alhoewel die beeld op die retina omgekeerd is, maak die brein se senuwees dit regop. Hoe kan dit verklaar word? 🙂
Voorbeeldvrae oor optiese ooginstrumente
1. EBTANAS-SMP-01-15
Die beskrywing van beeldvorming in miopiese oogdefekte is...
Bespreking
Bysiendheid of miopie is 'n optiese afwyking van die oog waarin die oog nie voorwerpe op 'n afstand duidelik kan sien nie.
Die oorsaak van bysiendheid is 'n meer geboë kornea-lens-stelsel (die horisontale deel van die oogbal is te lank) sodat die brandpuntsafstand van die kornea-lens-stelsel verminder word, wat veroorsaak dat ligstrale van verafgeleë punte voor die retina gefokus word. Oneindige ligstrale word nie op die retina gefokus nie, sodat senuweeselle in die retina nie die liggolwe in elektriese seine kan omskakel wat na die brein oorgedra word nie.
Die korrekte antwoord is B.
2. EBTANAS-SMP-02-15
Die vorming van skaduwees by mense met miopie word in die korrekte beeld getoon...
Bespreking
Bysiendheid of miopie is 'n optiese afwyking van die oog waarin die oog nie voorwerpe op 'n afstand duidelik kan sien nie.
Die oorsaak van bysiendheid is 'n meer geboë kornea-lens-stelsel (die horisontale deel van die oogbal is te lank) sodat die brandpuntsafstand van die kornea-lens-stelsel verminder word, wat veroorsaak dat ligstrale van verafgeleë punte voor die retina gefokus word. Oneindige ligstrale word nie op die retina gefokus nie, sodat senuweeselle in die retina nie die liggolwe in elektriese seine kan omskakel wat na die brein oorgedra word nie.
Die korrekte antwoord is C.
