TwiddleLab / Физика / Свет и зрение

Глаз и очки

Урок 6 из 10 · 7 мин · Бесплатно, без аккаунта

Что ты узнаешь

• Глаз это камера с гибкой линзой. Чтобы сфокусироваться на близком, она становится выпуклее: аккомодация.
• Близорукость (миопия): глаз слишком длинный, далёкие предметы фокусируются перед сетчаткой. Исправляет рассеивающая (минусовая) линза.
• Дальнозоркость (гиперметропия): глаз слишком короткий, фокус за сетчаткой. Исправляет собирающая (плюсовая) линза. Сила линзы измеряется в диоптриях (D).

Начать урок

Как идёт урок

1. Близорукие хорошо видят вблизи и плохо вдаль. Как это исправляет кусочек стекла?

   Сначала: где в близоруком глазу сходятся лучи от далёких предметов?

2. Побудь глазом: сфокусируйся на далёком дереве, потом на книге.

   Ручка задаёт, насколько сильно линза изгибает свет, в диоптриях (D).

3. Измени форму глаза. Что происходит с далёкими предметами?

4. Глаза и очки.

   Аккомодация: хрусталик глаза становится выпуклее, чтобы фокусироваться на близком.

   Миопия (близорукость): далёкие предметы фокусируются перед сетчаткой. Рассеивающая линза (тоньше в середине, минусовая сила) немного разводит лучи, чтобы они встретились на сетчатке.

   Гиперметропия (дальнозоркость): фокус за сетчаткой. Помогает собирающая линза (плюсовая сила).

   Сила линзы измеряется в диоптриях: D = 1 ÷ фокусное расстояние в метрах. Упрощение: считаем глаз одной линзой, а очки прижатыми к нему.

5. Подбери очки для этого близорукого глаза.

   Фокус этого глаза для его длины слишком сильный на 2 D. Линза -2 D убирает эту лишнюю силу, и далёкий свет фокусируется на сетчатке.

6. Игра: оптик. Подбери очки четырём пациентам за наименьшее число попыток.

   Прочитай глаз: фокус перед сетчаткой или за ней?

7. ИИ: компьютеру тоже нужны чёткие картинки?

   Запусти распознаватель изображений на чёткой и размытой фотографии.

   Распознаватель находит края, потом формы, потом объекты. Размытие усредняет каждый пиксель с соседями и сглаживает края. Подсказки слабее, и модель распределяет ставки шире. (Числа здесь от смоделированной модели.)

8. Твой дедушка дальнозоркий. Какие очки помогут ему читать?

   Дальнозоркий глаз изгибает свет слишком слабо для своей длины, поэтому фокус оказывается за сетчаткой, хуже всего для близкого, например книги. Собирающая линза добавляет силу изгиба и подтягивает фокус вперёд на сетчатку.

9. До и после: твои пациенты читают таблицу.

Предыдущий урок: Линзы строят изображения · Следующий урок: Раскладываем белый свет: призмы и радуги · Часть курса: Свет и зрение

Уроки интерактивные и работают на JavaScript. Включи его, чтобы играть.