Material fir den opteschen Aeninstrument
D'A ass en optescht Instrument, dat dem Mënsch inherent ass. Et erlaabt Iech en Artikel iwwer Physik ze liesen 😀 oder d'Gesiicht vun engem schéine Frënd ze kucken 🙂 Wat wann Är Aen net richteg funktionéieren? Dir wësst sécherlech d'Äntwert op dës Fro. Also, sidd dankbar, wann Dir nach ëmmer gesond Aen hutt a kloer gesitt. Eng blann Persoun kann sécherlech net gesinn a kann sech nëmmen den Zoustand vun der Welt virstellen, an där mir haut liewen.
Gesond, gutt funktionéierend Aen ze hunn ass d'Hoffnung vun all Mënsch. Allerdéngs entsprécht d'Realitéit heiansdo den Erwaardungen net. Verschidde Leit si bestëmmt mat Aendysfunktiounen, déi se verhënnere kloer ze gesinn. Fortschrëtter an der Wëssenschaft, besonnesch an der Physik, hunn et erméiglecht, visuell Hëllefsmëttel wéi Brëller a Kontaktlënsen ze kreéieren.
Dësen Artikel ënnersicht, wéi d'A funktionéiert a wéi d'Mënsche kënne gesinn. D'Erklärung vun der Funktiounsweis vum A bezitt sech op d'Thema vun der geometrescher Optik , déi d'Briechung vum Liicht, d'Fokusséierung an d'Bildung vu Biller vun Objeten duerch d'A ëmfaasst. Eng detailléiert Erklärung vum A a wéi et tatsächlech funktionéiert, geet iwwer den Ëmfang vun dësem Artikel eraus. Aendysfunktiounen, wéi Brëller a Kontaktlënsen funktionéieren, ginn an de spéideren Artikelen erkläert.
Deeler vum A
Cornea oder Aenmembran ass eng haart, duerchscheinend Membran, déi d'Front vum A bedeckt. Liichtstralen, déi an d'A kommen, gi méi staark vun der Hornhaut gebrach.
Schüler oder Aenäppelen D'Pupill ass den schwaarzen Deel vum mënschlechen A. D'Pupill ass schwaarz, dofir absorbéiert se bal all Liicht a reflektéiert bal näischt zréck. D'Pupill ass d'Ouverture, duerch déi d'Liicht an d'A kënnt. Wat méi grouss d'Pupill ass, wat méi Liicht kënnt an d'A eran, an ëmgekéiert, wat méi kleng d'Pupill ass, wat manner Liicht kënnt an d'A eran.
Iris oder Iris D'Iris kontrolléiert d'Gréisst vun der Pupill. Wann d'Ëmwelt ronderëm d'A ganz hell ass, verengt d'Iris d'Pupill, a wann d'Ëmwelt däischter ass, vergréissert d'Iris d'Pupill, wouduerch méi Liicht an d'A kënnt. Wann Dir jeemools den Ënnerscheed an de Pupille vun enger Kaz am Dag an an der Nuecht observéiert hutt, da wäert Dir d'Funktioun vun der Iris liicht verstoen.
De Ziliarmuskel setzt sech dofir an, d'Krümmung vun der Augenlëns z'änneren. Ännerungen an der Krümmung vun der Augenlëns beaflossen d'Brennwäit vun der Augenlëns. Wann d'A en Objet op ganz wäiter Distanz observéiert, entspannt sech de Ziliarmuskel, sou datt de Krümmungsradius vun der Lëns eropgeet an d'Brennwäit vun der Lëns eropgeet. Wann d'A en Objet op kuerzer Distanz observéiert, zitt sech de Ziliarmuskel zesummen, sou datt de Krümmungsradius vun der Lëns erofgeet an d'Brennwäit vun der Lëns erofgeet. Indirekt ass d'Funktioun vum Ziliarmuskel also, d'Brennwäit vun der Augenlëns ze kontrolléieren, sou datt d'A d'Bild vum Objet gutt fokusséiere kann. Ännerungen an der Brennwäit vun der Augenlëns ginn Aenakkommodatioun genannt.
D'Lëns vum A ass eng konvergéierend Lëns, och bekannt als konvex Lëns oder positiv Lëns . Obwuel de gréissten Deel vum Liicht, dat an d'A kënnt, an der Hornhaut gebrach gëtt, brécht a fokusséiert d'Lëns och d'Liichtstralen, sou datt d'Bild vun engem Objet präzis op der Netzhaut entsteet. D'Bild muss sech op der Netzhaut bilden, fir datt Objeten kloer ze gesi sinn. D'Netzhaut konvertéiert Liichtwellen an elektresch Signaler, déi dann iwwer den Optiknerv an d'Gehir weidergeleet ginn.
Maximal an Minimum Ënnerkonft
Aenënnerkunft ass d'Upassung vun der Brennwäit (f) vun der Augenlëns un d'Distanz vum Objet, deen d'A gesäit, sou datt d'Bild vum Objet op der Netzhaut fokusséiert ka ginn. D'Brennwäit vun der Augenlëns ass den Ofstand tëscht der Lëns an dem Brennpunkt vun der Lëns (F). Ännerungen an der Krümmung vun der Lëns verursaachen, datt de Krümmungsradius vun der Lëns sech ännert an dofir ännert sech d'Brennwäit vun der Lëns, wéi op der Foto gewisen.
Wann d'Aen en Objet observéieren wäiten Punkt, entspannt sech de Ziliarmuskel (d'Ziliarmuskel) wouduerch d'Lens vum A méi flaach gëtt, sou datt de Krümmungsradius an d'Brennwäit vun der Lens zouhuelen. De wäite Punkt ass déi wäitst Distanz, op déi d'A fokusséiere kann, wou de normale wäite Punkt vum A onendlech ass. Wann d'A d'Brennwäit vun der Lens upasst, fir op Objeten an engem wäite Punkt oder Objeten an der Onendlechkeet ze fokusséieren, da... minimal Ënnerkonft.
Op der anerer Säit, wann d'A en Objet op kuerzer Distanz observéiert, spannt sech de Ziliarmuskel (zum Zesummezéihung), wouduerch d'Aenlëns méi gebéit gëtt, sou datt de Krümmungsradius an d'Brennwäit vun der Lëns zouhuelen. D'Distanz vum Objet, deen am nootste beim A läit, op déi d'A nach ëmmer fokusséiere kann, gëtt genannt. no beim PunktDen Duerchschnëttsmënsch huet e Beenduerchmiesser vun 25 cm. Wann d'A sech op en Objet an der Géigend (25 cm) konzentréiert, akkommodéiert d'A maximal.
Bildung vum Schied vun engem Objet
Ganz wäit Objetdistanz
Wann d'Objetdistanz onendlech ass, gëtt d'Aenlëns flaach, sou datt d'Brennwäit vun der Lëns eropgeet, wou d'Brennwäit (f) gläich der Bilddistanz (s') muss sinn. D'Bilddistanz ass d'Distanz tëscht der Lëns an dem Punkt, wou sech déi gebrach Liichtstrale vum A schneiden. De Punkt, wou sech d'Liichtstrale schneiden, fält mat der Netzhaut zesummen. Dofir kann een dovun ausgoen, datt wann d'A en Objet op enger onendlecher Distanz observéiert, d'Krümmung vun der Aenlëns flaach gëtt, bis d'Brennwäit vun der Lëns (f) gläich dem Ofstand tëscht der Aenlëns an der Netzhaut ass. D'Liichtstrale mussen sech op der Netzhaut schneiden, fir datt d'Liicht vun den Nervenzellen an der Netzhaut an elektresch Signaler ëmgewandelt ka ginn an dann vum Sehnerv un d'Gehir weidergeleet ka ginn.
Déi folgend ass e mathematesche Beweis dofir, firwat wann d'Objetdistanz (s) ganz wäit ewech ass oder wann ugeholl gëtt, datt den Objet onendlech wäit ewech ass, d'Brennwäit vun der Lëns (f) d'selwecht wéi d'Bilddistanz (s') muss sinn. D'Bezéiung tëscht der Brennwäit (f), der Objetdistanz (s) an der Bilddistanz (s') gëtt duerch déi folgend Equatioun ausgedréckt.
1/f = 1/s + 1/s' —– Equatioun 1
D'Okular ass eng konvergéierend Lëns, dofir ass d'Brennwäit (f) positiv. D'Objektdistanz (s) ass onendlech, dofir ersetzt d'Objektdistanz (s) an der Equatioun 1 duerch den Infinity-Symbol.
1/f = 1/~ + 1/s'
1/f = 0 + 1/s'
1/f = 1/s'
s' = f —– Equatioun 2
D'Equatioun 2 weist, datt an enger konvergerender Lëns oder enger konvexer Lëns, wann d'Objetdistanz onendlech ass, dann d'Brennwäit (f) d'selwecht wéi d'Bilddistanz (s') ass.
Ganz no Distanz zum Objet
Wat wann den Objet no beim A ass? Eng konkav Lëns kann souwuel virtuell wéi och real Biller bilden. E reellt Bild gëtt vun enger konvexer Lëns produzéiert, wann d'Distanz zum Objet (s) méi grouss ass wéi d'Brennwäit vun der Lëns (f). Dëst gouf am Thema diskutéiert. Bild vun enger konvexer Lëns.
Et gouf virdru erkläert, datt den nooste Objet, op deen en normalen A richteg fokusséiere kann, 25 cm ewech ass. Dofir muss d'Brennwäit manner wéi 25 cm sinn. Si däerf och net 25 cm sinn, well wann dat de Fall wier, wier d'Bild onendlech, wat net raisonnabel ass wéinst der klenger Gréisst vun der Pupill.
Berechnung fir d'Brennwäit (f) vum Aelënsesystem ze schätzen:
1/f = 1/s + 1/s' —– Equatioun 1
Den Noostepunkt vun engem normale Aa ass 25 cm, dofir ass d'Distanz zum nächste Objet (s') 25 cm. Den Ofstand tëscht der Hornhaut an dem Aa ass ongeféier 2,5 cm. D'Bild erschéngt kloer, wann de Liichtstral op d'Netzhaut fällt, dofir gëtt den Ofstand tëscht der Hornhaut an der Lens als Bilddistanz (s') ugesinn.
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
Den Ënnerscheed tëscht der Bilddistanz (s') an der Brennwäit (f) ass 2,5 cm – 2,27 cm = 0,23 cm. Baséierend op den uewe genannten Berechnungsresultater kann een dovun ausgoen, datt d'Brennwäit (f) méi kleng ass wéi d'Bilddistanz (s'). De Brennpunkt vum A läit 0,23 cm lénks vum Bildpunkt oder der Netzhaut.
D'Lëns vum A konvergent, sou datt d'Bild, dat sech op der Netzhaut entsteet, obwuel real ass, invertéiert ass. Och wann d'Bild op der Netzhaut invertéiert ass, stellen d'Nerven vum Gehir et oprecht. Wéi kann dat erkläert ginn? 🙂
Beispillfroen iwwer optesch Aeninstrumenter
1. EBTANAS-SMP-01-15
D'Beschreiwung vun der Bildbildung bei myopesche Augendefekter ass...
Diskussioun
Myopie oder Nähsiichtegkeet ass eng optesch Stéierung vum A, bei där d'A keng Objeten aus der Distanz kloer ka gesinn.
D'Ursaach vun der Nähsichtegkeet ass e méi gekrëmmte Hornhaut-Lënsen-System (den horizontalen Deel vum Aapel ass ze laang), sou datt d'Brennwäit vum Hornhaut-Lënsen-System reduzéiert gëtt, wouduerch Liichtstrale vu wäiten Punkten virun der Netzhaut fokusséiert ginn. Onendlech Liichtstrale sinn net op der Netzhaut fokusséiert, sou datt d'Nervenzellen an der Netzhaut d'Liichtwellen net an elektresch Signaler ëmwandele kënnen, déi un d'Gehir weiderginn ginn.
Déi richteg Äntwert ass B.
2. EBTANAS-SMP-02-15
D'Bildung vu Schied bei Leit mat Myopie gëtt am richtege Bild gewisen...
Diskussioun
Myopie oder Nähsiichtegkeet ass eng optesch Stéierung vum A, bei där d'A keng Objeten aus der Distanz kloer ka gesinn.
D'Ursaach vun der Nähsichtegkeet ass e méi gekrëmmte Hornhaut-Lënsen-System (den horizontalen Deel vum Aapel ass ze laang), sou datt d'Brennwäit vum Hornhaut-Lënsen-System reduzéiert gëtt, wouduerch Liichtstrale vu wäiten Punkten virun der Netzhaut fokusséiert ginn. Onendlech Liichtstrale sinn net op der Netzhaut fokusséiert, sou datt d'Nervenzellen an der Netzhaut d'Liichtwellen net an elektresch Signaler ëmwandele kënnen, déi un d'Gehir weiderginn ginn.
Déi richteg Äntwert ass C.
