2020年1月22日 星期三

近視與遠視的光學路徑

之前上課利用教具演示近視與遠視的光學路徑和實際成像的結果
後續有許多老師希望可以說一下操作的細節
結果一直拖到現在...

眼球的實際成像可以直接看這篇
已經寫得很詳細,就不再多說
另外也有模擬水晶體可調焦距的教具
這是大工程,但出來的現象真的讓人驚呼~~
約十年前南一有幫忙拍攝一系列的影片可以參考
正常水晶體

近視水晶體


遠視水晶體

近視矯正


光學路徑的部分需要兩組不同曲率的凸透鏡和一個凹透鏡
其實很多事情都是水到渠成的
很久以前就收集了許多實驗透鏡
一開始沒什麼作用,但之後需要時功能就出現了...
剛好我手邊就是有兩個不同焦距的凸透鏡
也剛好就符合演示近視、遠視的需求
當然眼球的大小是配合現有透鏡的焦距畫的

這是正常眼球,遠處的平行光經過水晶體聚焦在視網膜上

這是近視眼球

遠的物體(光線接近平行)因水晶體曲率較大(焦距較短),聚焦在視網膜前方
在前方放上凹透鏡,讓光線在進入水晶體之前先稍微拉開
就可以聚焦在視網膜上了

這是遠視眼球

近的物體(光線會發散)因水晶體曲率不夠大(焦距較長),聚焦在視網膜後方
在前方放上凸透鏡,讓光線在進入水晶體之前先稍微會聚
就可以聚焦在視網膜上了