Измерение расстояния наилучшего зрения

Оборудование: печатный текст, измерительная линейка.

Ход опыта: Определяют положение ближней точки аккомодации, медленно приближая к глазу печатный текст, пока он не будет виден наилучшим образом, измеряют расстояние от глаза до текста.

"На берегах неведомого увидели мы странные следы".

Артур Эддингтон

Урок 67/17. ЛУПА И МИКРОСКОП

ЦЕЛЬ УРОКА: Дать, представление об оптических устройствах, предназ­наченных для получения увеличенных изображений объектов.

ТИП УРОКА: Лекция.

ОБОРУДОВАНИЕ: Лупа, микроскоп, телескоп.

ПЛАН УРОКА:

1. Вступительная часть 1-2 мин

2. Опрос-повторение 5 мин

3. Лекция 30 мин

4. Закрепление 10 мин

5. Задание на дом 2-3 мин

II. Вопросы:

1. Если человек вечером смотрит в объектив фотоаппарата, его зрачки расширены и при фотографировании вспышка высвечивает красноту глазного дна. Как избавиться от «красного глаза» при фотографировании цифровым фотоаппаратом?

2. Почему мы не видим лица спортсмена-фехтовальщика, смотрящего через сетку, а фехтовальщик все предметы через сетку видит хорошо?

3. Почему нам кажется, что дождь падает с неба не каплями, а струйками?

4. В глазу собеседника можно увидеть свое изображение в прямом и уменьшенном виде. Как возникает это изображение?

5. Почему в воде человек видит размытыми контуры окружающих его предметов?

6. Какой дефект зрения "появится" у рыбы, которую вынули из воды?

7. Видит ли "человек - невидимка"?

8. Правда ли, что чем шире кругозор, тем тупее угол обозрения?

III. Оптические устройства, предназначенные для получения увеличенных изображений объектов: лупа (увеличительное стекло), микроскоп, те­лескоп.

Как удастся увеличить предмет, и насколько детально мы его можем рассмотреть, зависит от угла, под которым он виден. Пример: монета 1 коп с расстояния 1 м и с расстояния 0,5 м. До каких пор мы можем увеличивать угол зрения, приближая предмет к глазу? Расстояние наилучшего зрения (d₀) – минимальное расстояние, на котором глаз может обеспечить четкую фокусировку (ближняя точка аккомодации). d₀ ≈ 25 см.

Лупа. В качестве лупы используют собирающую линзу с фокусным расстоя­нием порядка 10 см.

tg - тангенс угла зрения при наблюдении объекта с расстояния наилучшего зрения.

tg - тангенс угла зрения при наблюдении объекта через лупу.

-увеличение лупы.

Из подобия треугольников Г = = .

В том случае, если глаз сфокусирован на расстояние наилучшего зрения: - покажем при решении задачи.

Микроскоп. С помощью объектива микроскопа получают действительное увеличенное изображение предмета, которое рассматривается через окуляр (лупу).

Увеличение объектива: , где l -длина тубуса. Увеличение окуляра: .

Увеличение микроскопа: .

Телескоп. Телескоп применяют для увеличения объектов, находящихся на очень большом расстоянии.

Выводы учащихся:

"От микроба до Вселенной – краткий путь,

Надо в линзы лишь другие заглянуть!"

Э.Г. Братута

Задачи:

1. Заблудившийся в горах человек пытается изготовить самодель­ную зрительную трубу из стекол своих очков для чтения. Оптическая сила стекол равна + 1,5 и + 6 дптр. Какое максимальное увеличение может давать эта самодельная зрительная труба? Какую из линз следует выбрать в качестве окуляра?

2. Фокусное расстояние окуляра микроскопа равно 2,5 см, а у объектива 0,8 см. Объект находится на расстоянии 0,85 см от объектива. Вычислите полное увеличение микроскопа и длину тубуса.

3. Предмет рассматривают через лупу. При этом расстояние от лупы до оптического изображения предмета равно 20 см, а сам предмет расположен на расстоянии 1 см от фокуса лупы. Чему равна оптическая сила лупы?

Вопросы:

1. Почему при использовании лупы глаз лучше располагать как можно ближе к ней?

2. Верно ли утверждение, что лупа приближает к глазу рассматриваемый предмет?

3. У вас есть три пары собирающих линз с фокусными расстояниями по 2 см, 10 см, 100 см. Какие две линзы вы выберете для телескопа и какие две для микроскопа?

4. Проткните в фольге от шоколадной конфеты маленькое отверстие и, расположив его как можно ближе к глазу, посмотри на какой-нибудь ярко освещенный текст, помещенный также близко к глазу. Что вам удалось наблюдать? Почему отверстие увеличивает?

5. Можно ли изображение, даваемое микроскопом, получить на экране?

6. Что вы теперь знаете о линзе?

7. Можно ли в телескоп увидеть муху, севшую на его объектив?

Пользуясь планом изучения любой физической теории, выясните, к каким элементам теории можно отнести следующие утверждения:

1. Луч – линия, вдоль которой распространяется световая энергия.

2. Законы геометрической оптики, установленные для световых лучей, приближенно справедливы и для узких световых пучков.

3. В однородной и изотропной среде световые лучи распространяются прямолинейно.

4. Точное значение скорости света в вакууме с=299792458±1,1 м/с.

5. С помощью законов геометрической оптики удалось объяснить целый ряд оптических явлений: миражи, происхождение радуги и т.д.

6. Формула тонкой линзы имеет вид: .

7. Измерить фокусное расстояние линзы, после чего легко опытным путем подтвердить справедливость формулы линзы.

8. Лучи прожекторов проходят друг через друга, не изменяя своей формы.

9. Величина, обратная фокусному расстоянию линзы, называется оптической силой линзы.

10. При зеркальном отражении угол отражения светового луча равен углу падения.