Інформація для вчителів
Застосування
Вікова далекозорість та її корекція
Через звичайний процес старіння очей приблизно після 40 років найчастіше погіршується зір на близькій відстані. Це називають віковою далекозорістю, або пресбіопією. Пресбіопію не можна вилікувати, проте цю ваду зору можна зменшити за допомогою корекції, наприклад окулярами. Причина вікової далекозорості полягає в тому, що кришталик ока з віком стає жорсткішим, а акомодація слабшає.
Деякі хвороби, як-от діабет, серцево-судинні захворювання чи розсіяний склероз, сприяють виникненню вікової далекозорості.
Інша інформація для вчителя (1/5)
Попередні знання
Учні мають володіти знаннями про шлях світла в людському оці й знати поняття акомодації.
Принцип
Сильно розбіжне світло, що падає на око, вже не може зібратися на сітківці, а лише за нею. Через це предмети, розташовані близько до ока, більше не відображаються чітко.
Інша інформація для вчителя (2/5)
Навчальна мета
У цьому досліді учні мають повторити свої знання про шлях світла в людському оці й про акомодацію ока до близьких і віддалених предметів. Зі спостереження за недостатньою акомодацією для розбіжного світла, що падає на модель ока, і з потреби корекції за допомогою опуклої лінзи, яка звідси випливає, вони мають зробити висновки щодо явища вікової далекозорості.
Завдання
Завдання досліду полягає в тому, щоб на моделі ока дослідити, як можна виправити вікову далекозорість.
Інша інформація для вчителя (3/5)
Примітки
Дослід вимогливий щодо вмінь і навичок, особливо через необхідну абстракцію від плоскої моделі до справжнього ока.
Дослід дає розуміння, чому літні люди дуже часто потребують окулярів для зору на близькій відстані. Це дає змогу відмежувати її від короткозорості й далекозорості, зумовлених хибною будовою ока.
Вікова далекозорість спричинена затвердінням кришталика і, отже, послабленням здатності до акомодації з віком. Тому літні люди вже не можуть чітко відобразити близькі предмети на сітківці - фокусна відстань кришталика вже не може стати достатньо малою. Зарадити цьому допомагають окуляри з опуклою лінзою, які носять лише для зору на близькій відстані.
Інша інформація для вчителя (4/5)
Вказівки щодо складання та виконання
Якщо досліди про принцип дії ока й про вади зору вже були предметом експериментальної роботи учнів, то великих труднощів зі складанням і виконанням експерименту не очікується. Акомодацію ока до предметів, розташованих близько до ока, моделюють додаванням вузької плоскоопуклої лінзи. Слід стежити за тим, щоб ця лінза прилягала плоскою поверхнею точно до півкруглої опуклої лінзи, яка виконує роль кришталика, і щоб виставлене положення кришталика при цьому не змінювалося. Крім того, важливо, щоб точка збирання падаючого світла в усіх частинах досліду завжди лежала на оптичній осі. Цього легко досягти завдяки симетричному щодо оптичної осі розташуванню освітлювача і додатково внесених у шлях світла лінз. Позначення обрисів лінз і фокусів слугує для подальшого обговорення.
Інша інформація для вчителя (5/5)
Примітка щодо результатів
Записи учнів мають приблизно відповідати рисунку праворуч.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Більшість людей щонайпізніше з 50 років потребують окулярів для читання. Причина цього - так звана вікова далекозорість. З віком кришталик в оці стає дедалі жорсткішим, а акомодація слабшає. Унаслідок цього літні люди вже не можуть відобразити предмети на сітківці - точка фокуса лежить за сітківкою. Виникає нечіткий зір на близькій відстані.
Зображення окулярів для читання
Завдання
Що таке вікова далекозорість?
- Досліди на моделі ока, якими заходами можна виправити вікову далекозорість.
Схема досліду
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Освітлювач галогенний, 12 В / 20 Вт | 09801-00 | 1 | 2 | Модельне тіло, півкругле, r = 30 мм | 09810-01 | 1 | 3 | Модельне тіло, плоскоопукле, f = +100 мм | 09810-04 | 2 | 4 | PHYWE Джерело живлення пост. струм: 0...12 В, 2 A / змін. струм: 6 В, 12 В, 5 A | 13506-93 | 1 |
|---|
Додаткове обладнання
| Позиція | Обладнання | Кількість |
|---|---|---|
| 1 | Циркуль | 1 |
| 2 | Білий папір (DIN A4) | 1 |
| 3 | Лінійка (прибл. 30 см) | 1 |
Складання (1/2)
Увага!
Стеж за тим, щоб півкруглий кришталик завжди лежав плоскою поверхнею на вертикальній лінії перехрестя і щоб його виставлене положення не змінювалося під час пересування освітлювача.
- Підготуй свій аркуш паперу так, як показано на рисунку.
- Накресли на відстані 10 см і 21 см від правого краю по одному прямокутному перехрестю ліній (нехай точка перетину ліній буде і відповідно ), а на відстані 3 см від і відповідно на вертикальних лініях - по одній позначці.
Підготовка
Складання (2/2)
- Накресли півколо навколо радіусом 3 см.
- Накресли друге півколо навколо радіусом 4 см. Нехай точка перетину з оптичною віссю буде . Це півколо зображає в твоїй моделі ока сітківку.
- Поклади півкруглу опуклу лінзу плоскою поверхнею точно всередині меншого півкола.
Ця лінза зображає в твоїй моделі кришталик. - Встав трищілинну діафрагму в освітлювач з боку лінзи й постав освітлювач так, як показано на рисунку.
Виконання (1/3)
1. Бачення далеких предметів
- Під'єднай освітлювач до блока живлення (12 В ~ ).
- Пересувай освітлювач доти, доки середній пучок світла не піде точно вздовж оптичної осі й не пройде крізь лінзу незаломленим.
- Якщо це не так, обережно посунь лінзу трохи вздовж вертикальної лінії. Обережно познач обриси опуклої лінзи, не зсуваючи її при цьому.
- Поспостерігай за ходом паралельного світла після проходження крізь півкруглу опуклу лінзу, особливо за розташуванням фокуса. Запиши свої спостереження.
Виконання (2/3)
2. Бачення близьких предметів
- Поверни освітлювач на 180° і зніми діафрагму, щоб тепер розбіжне світло падало на опуклий бік лінзи.
- Пересунь освітлювач до вертикальної лінії (точка ), причому він має стояти між позначками. Опиши хід світла за лінзою.
- Поклади вузьку плоскоопуклу лінзу до плоскої поверхні кришталика. Познач у цьому випадку обриси лінз.
- Поспостерігай за зміною ходу світла і познач приблизно вершину світлового конуса. Назви її . Запиши свої спостереження.
Виконання (3/3)
- Поклади другу плоскоопуклу лінзу між освітлювачем і кришталиком.
- Опиши хід світла. Познач вершину світлового конуса як .
- Посунь цю плоскоопуклу лінзу трохи. На яку лінію ти можеш таким чином перенести точку ? Запиши свої спостереження.
- Вимкни блок живлення і зніми освітлювач та модельне тіло з паперу.
Протокол
Завдання 1
10°
Питання
Завдання 2
10°
Від точок предметів, віддалених від ока, іде майже паралельне світло. Сформулюй твердження про хід світла в людському оці для віддалених предметів. ____ світло, що падає на око, ____ і ____ у фокусі ____, який лежить ____ площиною сітківки (за точкою ____).
Завдання 3
Питання
Питання
Завдання 4
Зображення людського ока
Питання
Завдання 5
З віком загалом зменшується здатність людського ока пристосовуватися (здатність до акомодації) до близьких предметів (розбіжне світло, що падає на око). Як виявляється це явище, яке називають віковою далекозорістю? Впиши слова, яких бракує. Сильно ____ світло, що падає на око, вже не може зібратися ____ сітківці, а лише ____ нею (фокус F_1). Через це предмети, розташовані близько до ока, більше не відображаються ____.
Завдання 6
Яке призначення мають окуляри з опуклими лінзами (оптики називають їх плюсовими скельцями) для літніх людей? Коли їх носять?Перетягни слова у правильні поля! За допомогою окулярів з ____ можна перенести ____ розбіжного світла, що падає на око, на ____ - зображення ____ предметів знову стає чітким. Для предметів, ____ віддалених від ока, здатності ока до акомодації ще вистачає, тому окуляри треба носити лише при ____ зорі.