Физика · конспекты
★0
Физика › 9 класс › Линзы и оптические приборы

Тема 34Глаз как оптическая система. Дефекты зрения

★★★
Термины темы — найди их в тексте:АккомодацияРоговицахрусталикЗрачокСетчаткаЗрительный нервдействительное, уменьшенное и перевёрнутоеРасстояние наилучшего зренияБлизорукостьрассеивающимиДальнозоркостьсобирающими

Глаз — живой оптический прибор, очень похожий на фотоаппарат.

Строение глаза

  • Роговица и хрусталик — собирающие «линзы» глаза.
  • Зрачок в радужной оболочке — «диафрагма»: на ярком свету он сужается.
  • Сетчатка — «светочувствительная матрица»: на ней получается изображение.
  • Зрительный нерв передаёт сигнал в мозг.
На сетчатке получается действительное, уменьшенное, перевёрнутое изображение
На сетчатке получается действительное, уменьшенное, перевёрнутое изображение Иллюстрация: light-fizika.ru

Изображение на сетчатке действительное, уменьшенное и перевёрнутое. Мозг привыкает видеть мир правильно.

Определение

Аккомодация — способность глаза менять оптическую силу хрусталика, чтобы чётко видеть предметы на разных расстояниях.

Когда мы смотрим на близкий предмет, мышцы делают хрусталик выпуклее, когда вдаль — площе. Расстояние наилучшего зрения нормального глаза — около 25 см.

Дефекты зрения

  • Близорукость: изображение далёких предметов получается перед сетчаткой (глаз преломляет слишком сильно или вытянут). Её исправляют рассеивающими линзами — очками «минус».
  • Дальнозоркость: изображение близких предметов получается за сетчаткой. Её исправляют собирающими линзами — очками «плюс».
Близорукий глаз: изображение перед сетчаткой. Рассеивающая линза переносит его на сетчатку
Близорукий глаз: изображение перед сетчаткой. Рассеивающая линза переносит его на сетчатку Иллюстрация: light-fizika.ru
В жизни

Берегите зрение: читайте при хорошем освещении на расстоянии 25–30 см, делайте перерывы. Работая за экраном, каждые 20 минут смотрите вдаль хотя бы 20 секунд.

Оптические приборы

  • Лупа — собирающая линза: предмет ставят ближе фокуса и видят мнимое увеличенное изображение.
  • Проектор: предмет между FF и 2F2F объектива, на экране — действительное увеличенное изображение.
  • Микроскоп: объектив даёт увеличенное действительное изображение, а окуляр рассматривает его, как лупа.
  • Телескоп: объектив с большим фокусным расстоянием собирает свет далёких объектов, окуляр увеличивает их изображение.
Лупа даёт мнимое увеличенное изображение, проектор — действительное увеличенное на экранеЛупа даёт мнимое увеличенное изображение, проектор — действительное увеличенное на экране
Лупа даёт мнимое увеличенное изображение, проектор — действительное увеличенное на экране Иллюстрация: light-fizika.ru
Ход лучей в микроскопе: объектив и окуляр
Ход лучей в микроскопе: объектив и окуляр Иллюстрация: light-fizika.ru
Пример решения

Близорукий человек носит очки −2,5 дптр. Какие в них линзы и каково их фокусное расстояние?

Линзы рассеивающие; F=1−2,5=−0,4F=\dfrac{1}{-2{,}5}=-0{,}4 м.

Образ для запоминания

Близорукий «видит близко», а вдали всё размыто: лучи сходятся, «не долетев» до сетчатки, — нужен «минус», чтобы отодвинуть точку схода. У дальнозоркого точка схода «перелетает» сетчатку — нужен «плюс».

⚗ Мини-опыт

Выберите глаз (нормальный, близорукий, дальнозоркий) и посмотрите на далёкий и близкий предмет. Где сходятся лучи? Подберите очки, чтобы изображение снова стало чётким.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Где получается изображение далёкого предмета у близорукого глаза?
Поэтому нужны рассеивающие линзы.
2Какие очки нужны дальнозоркому человеку?
Собирающая линза «приближает» точку схода лучей к хрусталику.
3Какое изображение получается на сетчатке?
Как в фотоаппарате: предмет дальше 2F2F.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

  1. Назовите оптические части глаза и их роль.

    Ответ

    Роговица и хрусталик — собирающие линзы, зрачок — диафрагма, сетчатка — экран, на котором получается изображение.

    Как получилось?

  2. Что такое аккомодация?

    Ответ

    Изменение оптической силы хрусталика, чтобы чётко видеть предметы на разных расстояниях.

    Как получилось?

  3. Кому прописывают очки +3 дптр?

    Ответ

    Дальнозорким: это собирающие линзы.

    Как получилось?

  4. Чему равно расстояние наилучшего зрения нормального глаза?

    Ответ

    Около 25 см.

    Как получилось?

  5. Где ставят предмет, рассматривая его в лупу?

    Ответ

    Ближе фокуса лупы.

    Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

  1. Фокусное расстояние лупы 5 см. Во сколько примерно раз она увеличивает? (Увеличение лупы Γ≈25 смF\Gamma\approx\dfrac{25\ \text{см}}{F}.)

    Ответ

    Γ≈255=5\Gamma\approx\dfrac{25}{5}=5.

    Как получилось?

  2. Почему с возрастом многим нужны очки для чтения?

    Ответ

    Хрусталик теряет эластичность, аккомодация слабеет, и близкие предметы видны нечётко. Помогают собирающие линзы.

    Как получилось?

  3. Близорукий человек видит чётко только до 50 см. Какие очки нужны ему, чтобы видеть вдаль?

    Ответ

    Рассеивающие с F=−0,5F=-0{,}5 м, то есть D=−2D=-2 дптр: мнимое изображение далёкого предмета должно оказаться в 50 см от глаза.

    Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Аккомодация
Хрусталик меняет кривизну, чтобы чётко видеть и близкие, и далёкие предметы.
Изображение на сетчатке
Действительное, уменьшенное, перевёрнутое.
Близорукость
Изображение перед сетчаткой; исправляют рассеивающими линзами («−»).
Дальнозоркость
Изображение за сетчаткой; исправляют собирающими линзами («+»).
Расстояние наилучшего зрения
Около 25 см для нормального глаза.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.