שאלות לדוגמה על מכשירי עין אופטיים

2 דוגמאות לשאלות בנוגע למכשירי עין אופטיים

1. אדם שיש לו עיניים רגילות התבוננות בעצם בנקודה רחוקה, כאשר הנקודה הרחוקה של עין רגילה היא אינסוף. אורך המוקד של עדשת העין זהה למרחק בין הקרנית לרשתית, כלומר 2,5 ס"מ, קובעים (א) את מרחק התמונה, (ב) את עוצמת העדשה.
דִיוּן
מערכת הקרנית-עדשה של העין מתפקדת לשבירה ולמקד את קרני האור הנכנסות לעין. אם מוזכרת רק הקרנית, יש להניח שרק הקרנית שוברת קרני אור. הקרנית פועלת כמו עדשה קמורה או עדשה קמורה. עדשה מתכנסת אשר ממקד את קרן האור לכיוון נקודה אחת.
זה ידוע :
אורך מוקד (f) של העין = המרחק בין הקרנית לרשתית = +2,5 ס"מ (חיובי מכיוון שמדובר בעדשה קמורה).
מרחק אובייקט (שניות) = אינסוף
נשאל מרחק תמונה (שניות)
ג'וואב :
(א) מרחק צל
1/f = 1/s + 1/s'
תיאור: f = אורך מוקד, s = מרחק אובייקט, s' = מרחק תמונה
1/שנייה = 1/f – 1/שנייה = 1 / 2,5 – 1 / ~ = 1 / 2,5 – 0
1/שנייה = 1 / 2,5
s' = 2,5 ס"מ = 0,025 מטר
אם מרחק האובייקט (s) הוא אינסופי, אז מרחק התמונה (s') = אורך המוקד (f).

(ב) עוצמה או עוצמת עדשה (P)
P = 1/f = 1/0,025 מטר = 40 דיופטרים

2. אדם בעל עיניים תקינות צופה בעצם בנקודת קרבה, כאשר נקודת הקירבה של עין תקינה היא 25 ס"מ. מרחק התמונה זהה למרחק בין הקרנית לרשתית, כלומר 2,5 ס"מ. קבע (א) את אורך המוקד, (ב) את עוצמת העדשה.
דִיוּן
זה ידוע :
מרחק אובייקט (שניות) = 25 ס"מ
מרחק תמונה (שניות') = 2,5 ס"מ (התמונה חייבת להיות על הרשתית כדי שהאובייקט ייראה בבירור. השווה לדיון בשאלה מספר 1)
ג'וואב :
(א) אורך מוקד (f)
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/25 + 1/2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 2,27 ס"מ = 0,0227 מטרים
אורך המוקד חיובי מכיוון שמדובר בעדשה קמורה או מתכנסת. מרחק התמונה גדול יותר בעוד שאורך המוקד קטן יותר. ההפרש בין מרחק התמונה לאורך המוקד = המרחק בין נקודת המוקד לנקודת התמונה = 2,5 ס"מ – 2,27 ס"מ = 0,23 ס"מ.

(ב) עוצמת עדשה (P)
P = 1/f = 1/0,0227 = 44 דיופטרים

סיכום:
בהתבסס על הדיון בשאלות 1 ו-2, ניתן להסיק כי:
– ההבדל באורך המוקד כאשר העין צופה בעצם באינסוף (נקודה רחוקה) ובמרחק של 25 ס"מ (נקודה קרובה) הוא 2,5 ס"מ – 2,27 ס"מ = 0,23 ס"מ = 0,0023 מטרים.
– ההבדל בעוצמת העדשה, הידוע גם ככוח עדשת העין בעת ​​התבוננות בעצם במרחק אינסופי (נקודה רחוקה) ובמרחק של 25 ס"מ (נקודה קרובה), הוא 44 D – 40 D = 4 דיופטרים.

שאלות על מכשירים אופטיים
1. אדם בעל עיניים תקינות רואה עצם במרחק של 50 מטרים מהעין. אם המרחק בין הקרנית לרשתית הוא 2,5 ס"מ, קבע (א) את אורך המוקד של מערכת עדשות העין, (ב) את עוצמת מערכת עדשות העין.
מפתח תשובות:
א = 2,499 ס"מ
b = 40,016 דיופטרים

2. אדם בעל עיניים תקינות מעביר את מבטו מעצם המרוחק 100 מטרים לעצם המרוחק מטר אחד. המרחק בין הקרנית לרשתית הוא 2,5 ס"מ. חשב (א) את השינוי באורך המוקד של מערכת עדשות העין, (ב) את השינוי בעוצמת מערכת עדשות העין.
מפתח תשובות:
א = 0,06 ס"מ
b = 1 דיופטרים