สายตาสั้นและสายตายาวสามารถแก้ไขได้โดยใช้เลนส์แว่นตาและคอนแทคเลนส์เลนส์แว่นตาจะติดอยู่กับแว่นตา ในขณะที่คอนแทคเลนส์จะติดอยู่กับลูกตา แว่นตาจะอยู่ห่างจากดวงตาในระยะหนึ่ง ในขณะที่คอนแทคเลนส์จะติดอยู่กับดวงตา ทำให้ระยะห่างระหว่างคอนแทคเลนส์กับดวงตานั้นน้อยมาก
บทความนี้อธิบายตัวอย่างปัญหาที่คนสายตาสั้นและสายตายาวประสบ ประเภทของเลนส์ที่ใช้แก้ไขสายตา ระยะโฟกัส และกำลังเลนส์ บทความนี้เน้นการใช้คอนแทคเลนส์เพื่อแก้ไขสายตาสั้นและสายตายาว
สายตาสั้นและเลนส์เว้า
ระยะทางที่ไกลที่สุดที่คนสายตาสั้นสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนคือ 50 เซนติเมตร เพื่อให้คนสายตาสั้นมองเห็นวัตถุที่อยู่ไกลอนันต์ได้อย่างชัดเจน จงหา (ก) ชนิดของเลนส์ที่ใช้ (ข) ความยาวโฟกัสของเลนส์และชนิดของเลนส์ (ค) กำลังหรือความแรงของเลนส์
คอนแทคเลนส์อยู่ใกล้กับดวงตามาก ดังนั้นไม่ต้องคำนึงถึงระยะห่างระหว่างเลนส์กับดวงตา ให้ถือว่าระยะห่างระหว่างวัตถุกับภาพและคอนแทคเลนส์นั้นเท่ากับระยะห่างระหว่างวัตถุกับภาพและดวงตา
การอภิปราย
(ก) ประเภทของเลนส์ที่ใช้
ตรงประเด็น สายตาสั้น มีการอธิบายว่าเลนส์ที่ใช้ในการปรับสายตาสั้นให้เป็นปกติ ได้แก่ เลนส์เว้า เลนส์กระจายแสง หรือเลนส์ลบ
(ข) ระยะโฟกัสของเลนส์
วัตถุที่คนสายตาสั้นมองเห็นผ่านคอนแทคเลนส์นั้นอยู่ไกลมาก ดังนั้นเลนส์จะต้องสร้างภาพที่ระยะ 50 เซนติเมตรด้านหน้าคอนแทคเลนส์ ภาพที่ได้อยู่ด้านหน้าเลนส์ ดังนั้นภาพจึงเป็นภาพเสมือน (เปรียบเทียบกับคำอธิบายในหัวข้อ) ภาพเลนส์เว้า)
เป็นที่รู้จัก :
ระยะห่างของวัตถุ (วินาที) = อนันต์
ระยะห่างของภาพ (s') = -50 ซม. (เป็นค่าลบเนื่องจากภาพเป็นภาพเสมือน)
ถาม ความยาว (ฟุต)
จาวาบ :
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/~ + (- 1/50)
1/f = 0 – 1/50
1/f = – 1/50
f = – 50/1 ซม. = -50 ซม. = -0,5 เมตร
ระยะโฟกัสติดลบหมายความว่าเลนส์ที่ใช้คือ เลนส์เว้า atau เลนส์กระจาย.
(ค) กำลังเลนส์
P = 1/f = 1/-0,5 m = -2 ไดออปเตอร์
กำลังขยายหรือค่ากำลังของเลนส์คือ -2 D เครื่องหมายลบหมายความว่าเลนส์ที่ใช้เป็นเลนส์เว้าหรือเลนส์กระจายแสง
สายตาสั้นและเลนส์นูน
ระยะที่ใกล้ที่สุดที่คนสายตาสั้นสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนคือ 50 ซม. เพื่อให้คนคนนั้นสามารถอ่านหนังสือในระยะ 25 ซม. ได้เหมือนกับคนสายตาปกติทั่วไป จงหา (ก) ชนิดของเลนส์ที่ใช้ (ข) ความยาวโฟกัสของเลนส์ (ค) กำลังของเลนส์
คอนแทคเลนส์อยู่ใกล้กับดวงตามาก ดังนั้นไม่ต้องคำนึงถึงระยะห่างระหว่างเลนส์กับดวงตา ให้ถือว่าระยะห่างระหว่างวัตถุกับภาพและคอนแทคเลนส์นั้นเท่ากับระยะห่างระหว่างวัตถุกับภาพและดวงตา
การอภิปราย
(ก) ประเภทของเลนส์ที่ใช้
ตรงประเด็น วิสัยทัศน์กว้างไกล มีการอธิบายว่าเลนส์ที่ใช้ในการปรับสายตาสั้นให้เป็นปกติ ได้แก่ เลนส์นูน เลนส์รวมแสง หรือเลนส์บวก
(ข) ระยะโฟกัสของเลนส์
เพื่อให้วัตถุที่สังเกตอยู่ห่างจากดวงตา 25 เซนติเมตร เลนส์จะต้องสร้างภาพที่ระยะห่าง 50 เซนติเมตรจากดวงตา ภาพที่ได้อยู่ด้านหน้าเลนส์ ดังนั้นภาพจึงตั้งตรงและเป็นภาพเสมือน (เปรียบเทียบกับคำอธิบายในหัวข้อ) ภาพเลนส์นูน)
เป็นที่รู้จัก :
ระยะห่างของวัตถุ (วินาที) = 25 ซม.
ระยะห่างของภาพ (s') = -50 ซม. (เป็นค่าลบเนื่องจากเป็นภาพเสมือน)
ถาม : ระยะโฟกัส (f) ของคอนแทคเลนส์
จาวาบ :
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/25 + 1/-50
1/f = 2/50 – 1/50
1/f = 1/50
f = 50/1 = 50 ซม. = 0,5 เมตร
ค่าทางยาวโฟกัสที่เป็นบวกหมายความว่าเลนส์ที่ใช้มีระยะโฟกัสเป็นบวก เลนส์นูนหรือเลนส์รวมแสง หรือเลนส์บวก
(ค) กำลังเลนส์
P = 1/f = 1/0,5 = +2 ไดออปเตอร์
กำลังขยายของเลนส์คือ +2 D เครื่องหมายบวกหมายความว่าเลนส์ที่ใช้เป็นเลนส์นูนหรือเลนส์รวมแสง