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Das Tragen einer Walschutzbrille zum Schwimmen im Wasser ist sehr einfach

Dezember 25, 2021

 Walbrille“, fragten die Eltern: „Mein Kind schwimmt gerne und stellten mir zwei Fragen: Warum ist es im Wasser schwer, Dinge klar zu sehen? Warum werden Dinge im Wasser größer, nachdem man eine schwimmende Walbrille getragen hat? Wirklich als Elternteil’t erklären, können Sie bitte erklären, um die Neugier des Kindes und mich zu befriedigen?” Tatsächlich ist diese Frage sehr professionell und nicht leicht klar zu erklären. Lassen’Nehmen Sie sich Zeit.

 

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Nach der vereinfachten Augenberechnung beträgt die Brechkraft des Brechungssystems des menschlichen Auges 58,64 D, wovon die Brechkraft der Hornhaut etwa 43 D beträgt, was mehr als 70 % der gesamten Brechkraft des Augapfels ausmacht. Die Formel der sphärischen Brechkraft lautet F=n-n'/r, wobei n der Brechungsindex des optischen Mediums hinter der brechenden Kugel ist; n' der Brechungsindex des optischen Mediums vor der brechenden Kugel ist; r ist der Krümmungsradius der brechenden Kugel in Einheiten von "m"1.


1 Für die Berechnung der Brechkraft der Kugeloberfläche ist der Brechungsindex von Luft und Wasser unterschiedlich, daher ist der Brechungszustand des Augapfels in der Luft und im Wasser unterschiedlich.

 

1. Der Brechungszustand des Augapfels in der Luft. Die Prämisse der Berechnung der Hornhautbrechkraft im Lehrbuch ist das Ergebnis der Berechnung, indem der Augapfel in die Luft gebracht wird. Unter der Annahme, dass der Krümmungsradius der vorderen Hornhautoberfläche des Auges 7,7 mm (0,0077 m) beträgt, beträgt der Krümmungsradius der hinteren Oberfläche 6,8 mm (0,0068), der Brechungsindex der Hornhaut beträgt 1,376 und der Brechungsindex des Kammerwassers in Kontakt mit der hinteren Oberfläche der Hornhaut beträgt 1,336. Der Brechungsindex von Luft ist 1. Berechnen Sie nach der einfachen sphärischen Brechkraftformel F=n-n’/r, und setzen Sie die obigen Werte in die Berechnung ein


2 wie folgt:

Hornhautprofil und Brechkraft;

n1 Brechungsindex von Luft 1;

n2 Der Brechungsindex der Hornhaut beträgt 1,376;

n3 Der Brechungsindex des Kammerwassers beträgt 1,336;

R1 Die Krümmung der vorderen Hornhautoberfläche beträgt 7,7 mm;

R2: Die Krümmung der hinteren Oberfläche der Hornhaut beträgt 6,8 mm;

F1 Vorderflächendioptrie der Hornhaut;

F2 Refraktion der hinteren Oberfläche der Hornhaut;


F1=n2-n1/R1=1,376-1/0,0077=+48,83D;

F2=n3-n2/R2=(1,336-1,376/0,0068=-5,88D;

Die Gesamtbrechkraft der Hornhaut = F1 + F2 = +48,83 + -5,88 = 42,95 D;

 

2. Der Brechungszustand des Augapfels im Wasser. Wenn wir unsere Augen im Wasser öffnen, verwandelt sich die Luft in Wasser und der Brechungsindex von Wasser beträgt 1,333. Berechnen Sie es zu diesem Zeitpunkt erneut gemäß der obigen Formel 3:

3 Wenn die Vorderfläche der Hornhaut aus Wasser besteht, ist die Brechkraft der Hornhaut stark reduziert;

n1 Der Brechungsindex von Wasser beträgt 1,333;

n2 Der Brechungsindex der Hornhaut beträgt 1,376;

n3 Der Brechungsindex des Kammerwassers beträgt 1,336;

R1 Die Krümmung der vorderen Hornhautoberfläche beträgt 7,7 mm;

R2 Die Krümmung der hinteren Oberfläche der Hornhaut beträgt 6,8 mm;

F1 Vorderflächendioptrie der Hornhaut;

F2 Refraktion der hinteren Oberfläche der Hornhaut;

 

F1=n2-n1/R=11,376-1,333/0,0077=+5,58D;

F2=n3-n2/R2=(1,336-1,376/0,0068=-5,88D;

Die Gesamtbrechkraft der Hornhaut = F1 + F2 = +5,58 + -5,88 = -0,30 D liegt nahe bei 0;

 

Wenn die Augen in Wasser geöffnet werden, ist der Brechungsindex von Wasser daher nahe dem der Hornhaut, da der Brechungsindex von Wasser viel größer als die Brechkraft von Luft ist, wodurch die Hornhaut nicht brechen kann. Aus Sicht der Lichtbrechung ist die Hornhaut gleichbedeutend mit Wasser. Es wird ein Teil des Wassers, so dass es keinen Brechungseffekt gibt, was dazu führt, dass die Brechkraft der Hornhaut erheblich abfällt und gleich 0 ist. Zu diesem Zeitpunkt fällt die Gesamtbrechkraft des Augapfels im Wasser von 58,64 auf etwa 18D, und nur die Brechkraft der Linse bleibt übrig. Es entsteht ein hyperopes Auge mit einer Weitsichtigkeit von etwa +43D4300 Grad. Bei dieser Art von Weitsichtigkeit kann die Anpassung des menschlichen Auges nicht kompensiert werden, so dass es schwierig ist, Dinge im Wasser zu sehen, und nur die unscharfen Schatten zu sehen sind.

 

Um im Wasser klar zu sehen, es sei denn, die Brechkraft der Hornhaut wird weiter erhöht, z. B. werden die Hornhautkrümmungen r1 und r2 steiler und die Brechkraft der Linse wird stark erhöht - aber die menschlichen genetischen Einstellungen erlauben es Ihnen nicht, im Wasser zu sehen Klar! Es wird nicht empfohlen, die Augen direkt im Wasser zu öffnen, es ist sehr unhygienisch und man bekommt leicht eine Bindehautentzündung. Es wird empfohlen, eine schwimmende Walbrille zu tragen!

 

3. Der Brechungszustand des Augapfels nach dem Tragen der schwimmenden Wal-Schwimmbrille. Nach dem Tragen der schwimmenden Wal-Schwimmbrille bildet der Spalt zwischen der schwimmenden Wal-Schwimmbrille und der Hornhaut eine Schicht mit Brechungsindex 1, die aus Luft besteht. "Kontaktlinse", ihre Brechkraft hängt von der Krümmung der Rückfläche der schwimmenden Wal-Schwimmbrille und der Krümmung der Vorderfläche der Hornhaut ab. Der Grad dieser "Luftkontaktlinse" wird berechnet.

 

Zu diesem Zeitpunkt entspricht dies dem Tragen einer hyperopischen Kontaktlinse mit einer Dioptrie von etwa 48 D im Wasser. Da die Hyperopie eine hohe Leistung und eine große Vergrößerung hat, ist sie wie ein Vergrößerungsglas, das einen sehr deutlichen Vergrößerungseffekt auf die Objekte im Wasser hat. Wenn Sie also Objekte im Wasser betrachten, werden die Objekte „größer. " Daher hat das Betrachten von Dingen im Wasser nach dem Tragen einer schwimmenden Walbrille einen erheblichen Vergrößerungseffekt.

Gleichzeitig korrigiert die „Luftkontaktlinse“, die diese schwimmende Walbrille mit sich bringt, nur den „hohen Hyperopie“-Zustand des Augapfels im Wasser, sodass er Objekte im Wasser bis zu einem gewissen Grad sehen kann.

Hinweis: Die reale Situation ist, dass schwimmende Walschutzbrillen auch im Wasser einen Brechungseffekt haben. Die spezifische Dioptrie bezieht sich auf den Brechungsindex des Materials der schwimmenden Walbrille und den Krümmungsradius der Vorder- und Rückseite der schwimmenden Walbrille. Die Berechnungsmethode ist die gleiche wie oben. Wenn Sie interessiert sind, können Sie es selbst berechnen.


4. Warum ist die konkave Linse im Wasser die Wirkung eines Teleskops?

Es mag für Sie schwierig sein zu verstehen, warum die "Luftkontaktlinse" im Wasser die Form einer konkaven Linse hat, aber sie kann als positive Linse zum Kondensieren von Licht wirken? In 5 ist die Linse in Form einer "konvexen Linse" eine positive Linse, die Licht bündelt, aber die Prämisse ist, dass der Brechungsindex der Linse n = 1,333 höher ist als der der umgebenden Luft n = 1.

 

5 Die "Konvexlinse"-förmige Linse mit hohem Brechungsindex ist eine positive Linse, die eine konvergierende Wirkung auf Licht hat, aber wenn sie umgekehrt wird, ist der Brechungsindex des umgebenden Mediums höher als der der Linse. Zum Beispiel ist in diesem Fall in der "Luftkontaktlinse" der Brechungsindex der Linse 1. Und das umgebende Medium hat einen Wasserbrechungsindex n = 1,333, die Form der "konvexen Linse" muss in eine "konkave" umgewandelt werden Linse", um das Licht zu bündeln. Whale Goggles autorisiert den Online-E-Commerce Amazon, eBay, Wish und AliExpress, seine eigene Marke anzupassen; autorisierte Offline-Großhändler und große Verkäufer passen ihre eigene Marke an; Wir sind ein Markendesigner, Fabrikhersteller und eine große moderne Fabrik mit einer Fläche von 40.000 Quadratmetern. Willkommen bei der direkten Beratung per E-Mail!


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