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Porter des lunettes de baleine pour nager dans l'eau est très facile

Décembre 25, 2021

 Lunettes de baleine, "Le parent a demandé : Mon enfant aime nager et m'a posé deux questions : Pourquoi est-il difficile de voir clairement les choses dans l'eau ? Pourquoi les choses dans l'eau deviennent-elles plus grandes après avoir porté des lunettes de natation de baleine ? Vraiment en tant que parent’t expliquer, pouvez-vous s'il vous plaît expliquer pour satisfaire la curiosité de l'enfant et moi?” En fait, cette question est très professionnelle, et il n'est pas facile de l'expliquer clairement. Laisser’c prends ton temps.

 

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Selon le calcul simplifié de l'œil, la puissance de réfraction du système de réfraction de l'œil humain est de 58,64 D, dont la puissance de réfraction de la cornée est d'environ 43 D, ce qui représente plus de 70 % de la puissance de réfraction totale du globe oculaire. La formule du pouvoir de réfraction sphérique est F=n-n'/r, où n est l'indice de réfraction du milieu optique derrière la sphère de réfraction ; n' est l'indice de réfraction du milieu optique devant la sphère de réfraction ; r est le rayon de courbure de la sphère de réfraction en unités de "m"1.


1 Pour le calcul de la puissance de réfraction de la surface sphérique, les indices de réfraction de l'air et de l'eau sont différents, de sorte que l'état de réfraction du globe oculaire dans l'air et dans l'eau sera différent.

 

1. L'état de réfraction du globe oculaire dans l'air. La prémisse du calcul de la puissance de réfraction cornéenne dans le manuel est le résultat du calcul en mettant le globe oculaire en l'air. En supposant que le rayon de courbure de la surface cornéenne antérieure de l'œil est de 7,7 mm (0,0077 m), le rayon de courbure de la surface postérieure est de 6,8 mm (0,0068), l'indice de réfraction de la cornée est de 1,376 et l'indice de réfraction de l'humeur aqueuse en contact avec la face postérieure de la cornée est de 1,336. L'indice de réfraction de l'air est de 1. Calculer selon la formule de puissance de réfraction sphérique unique F=n-n’/r, et remplacez les valeurs ci-dessus dans le calcul


2 comme suit :

Profil cornéen et pouvoir réfractif ;

n1 Indice de réfraction de l'air 1 ;

n2 L'indice de réfraction de la cornée est de 1,376 ;

n3 L'indice de réfraction de l'humeur aqueuse est de 1,336 ;

R1 La courbure de la surface cornéenne antérieure est de 7,7 mm ;

R2 : La courbure de la face postérieure de la cornée est de 6,8 mm ;

F1 dioptrie de la surface avant de la cornée ;

F2 Réfraction de la face postérieure de la cornée ;


F1=n2-n1/R1=1,376-1/0,0077=+48,83D ;

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

Le pouvoir réfringent total de la cornée=F1+F2=+48.83+-5.88=42.95D ;

 

2. L'état de réfraction du globe oculaire dans l'eau. Lorsque nous ouvrons les yeux dans l'eau, l'air se transforme en eau et l'indice de réfraction de l'eau est de 1,333. À ce moment, calculez-le à nouveau selon la formule 3 ci-dessus :

3 Lorsque la surface avant de la cornée est constituée d'eau, le pouvoir de réfraction de la cornée est fortement réduit ;

n1 L'indice de réfraction de l'eau est de 1,333 ;

n2 L'indice de réfraction de la cornée est de 1,376 ;

n3 L'indice de réfraction de l'humeur aqueuse est de 1,336 ;

R1 La courbure de la surface cornéenne antérieure est de 7,7 mm ;

R2 La courbure de la face postérieure de la cornée est de 6,8 mm ;

F1 dioptrie de la surface avant de la cornée ;

F2 Réfraction de la face postérieure de la cornée ;

 

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

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

Le pouvoir réfringent total de la cornée=F1+F2=+5.58+-5.88=-0.30D est proche de 0 ;

 

Par conséquent, lorsque les yeux sont ouverts dans l'eau, puisque l'indice de réfraction de l'eau est bien supérieur au pouvoir de réfraction de l'air, l'indice de réfraction de l'eau est proche de celui de la cornée, ce qui rend la cornée incapable de réfraction. Du point de vue de la réfraction de la lumière, la cornée est identique à l'eau. Il devient une partie de l'eau, il n'y a donc pas d'effet de réfraction, ce qui fait chuter le pouvoir de réfraction de la cornée de manière substantielle et égale à 0. À ce moment, le pouvoir de réfraction total du globe oculaire dans l'eau chute de 58,64 à environ 18D, et il ne reste que la puissance de réfraction de la lentille. Un œil hypermétrope avec une hypermétropie d'environ +43D4300 degrés est formé. Avec ce type d'hypermétropie, l'ajustement de l'œil humain ne peut pas être compensé, il est donc difficile de voir les choses dans l'eau et seules les ombres floues peuvent être vues.

 

Pour voir clairement dans l'eau, à moins que la puissance de réfraction de la cornée ne soit encore augmentée, comme la courbure cornéenne r1 et r2 deviennent plus raides et la puissance de réfraction de la lentille est considérablement augmentée, mais les paramètres génétiques humains ne vous permettent pas de voir dans l'eau Dégager! Il n'est pas recommandé d'ouvrir les yeux directement dans l'eau, il est très peu hygiénique et facile d'attraper une conjonctivite. Il est recommandé de porter des lunettes de natation baleines!

 

3. L'état de réfraction du globe oculaire après avoir porté les lunettes de natation baleine. Après avoir porté les lunettes de natation baleine, l'espace entre les lunettes de natation baleine et la cornée forme une couche d'indice de réfraction 1, qui est constituée d'air. "Lentille de contact", son pouvoir de réfraction dépend de la courbure de la surface arrière des lunettes de natation baleine et de la courbure de la surface avant de la cornée. Le degré de cette "lentille de contact à air" est calculé.

 

À ce moment, cela équivaut à porter une lentille de contact hypermétrope avec une dioptrie d'environ 48D dans l'eau. Parce que l'hypermétropie a une puissance élevée et un grand grossissement, c'est comme une loupe, qui a un effet de grossissement très évident sur les objets dans l'eau, donc si vous regardez des objets dans l'eau, les objets "grossiront". " Par conséquent, regarder des choses dans l'eau après avoir porté des lunettes de natation pour baleines aura un effet de grossissement significatif.

Dans le même temps, la "lentille de contact à air" apportée par ces lunettes de natation pour baleines corrige simplement l'état "d'hypermétropie élevée" du globe oculaire dans l'eau, de sorte qu'il peut voir les objets dans l'eau dans une certaine mesure.

Remarque : La situation réelle est que les lunettes de natation pour baleines ont également un effet de réfraction dans l'eau. La dioptrie spécifique est liée à l'indice de réfraction du matériau des lunettes de natation pour baleine et au rayon de courbure des surfaces avant et arrière des lunettes de natation pour baleine. La méthode de calcul est la même que ci-dessus. Si vous êtes intéressé, vous pouvez le calculer vous-même.


4. Pourquoi la lentille concave dans l'eau fait-elle l'effet d'un télescope ?

Il peut être difficile pour vous de comprendre pourquoi la "lentille de contact à air" dans l'eau a la forme d'une lentille concave, mais elle peut agir comme une lentille positive pour condenser la lumière ? En 5, la lentille en forme de "lentille convexe" est une lentille positive, qui fait converger la lumière, mais la prémisse est que l'indice de réfraction de la lentille n = 1,333 est supérieur à celui de l'air ambiant n = 1.

 

5 La lentille à indice de réfraction élevé en forme de "lentille convexe" est une lentille positive, qui a un effet convergent sur la lumière, mais si elle est inversée, l'indice de réfraction du milieu environnant est supérieur à celui de la lentille. Par exemple, dans la "lentille de contact à air" dans ce cas, l'indice de réfraction de la lentille est de 1. Et le milieu environnant est l'indice de réfraction de l'eau n = 1,333, la forme de la "lentille convexe" doit être transformée en un "concave lentille" afin de faire converger la lumière. Whale Goggles autorise le commerce électronique en ligne amazon, eBay, wish et AliExpress à personnaliser sa propre marque ; les grossistes agréés hors ligne et les gros vendeurs personnalisent leur propre marque ; nous sommes un concepteur de marque, un fabricant d'usine et une grande usine moderne de 40 000 mètres carrés, bienvenue à la consultation directe par e-mail!


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