[Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

rickymhoff

Hallo, ik hou mijn profielwerkstuk over het menselijk oog.

Mijn begeleider heeft een onderzoekje bedacht. De hypothese is dat mensen die hoger opgeleid zijn meer lezen(studie, boeken enz) en daardoor een grotere oogdiameter krijgen(van voor naar achteren). Dit geldt niet alleen voor hoger opgeleide mensen maar ook voor mensen die een beroep uitoefenen waarvoor je je ogen vaak moet accomoderen om dichtbij scherp te stellen.

Om dit te onderzoeken ga ik 100 volwassen mensen vragen naar hun opleiding en beroep. En hun oogsterkte.

Mijn vraag is, hoe kan ik van oogsterkte naar diameter van het oog gaan? Hoe bereken ik dat?

mvg

Ricky

Jan van de Velde

rickymhoff schreef:Om dit te onderzoeken ga ik 100 volwassen mensen vragen naar hun opleiding en beroep. En hun oogsterkte.

Mijn vraag is, hoe kan ik van oogsterkte naar diameter van het oog gaan? Hoe bereken ik dat?

Ik denk dat je iets onmogelijks vraagt. Ik ken mijn oogsterkte niet, en ik denk niet dat iemand die wél kent. Bovendien varieer ik die constant (accomoderen), afhankelijk van waar ik naar kijk (dichtbij of veraf).

Zou je die wél kunnen bepalen (bijvoorbeeld bij het kijken naar een voorwerp op een bepaalde afstand), dan wordt het in principe een kwestie van de lenzenformule:

(1/f) = (1/v) + (1/b)

Maar, dan zit je nog met het praktische probleem dat je oog een gecompliceerde lens is, met de belangrijkste breking aan de bolling van het hoornvlies, en een correctie van die breking in de ooglens een eindje daarachter. Al zou je één brandpunt kunnen vaststellen, dan nog ken je de brandpuntsafstand f niet: Je weet immers nog niet waar het optisch midden van dit hele stelsel ligt. En dat is het punt van waaruit je f, v en b bepaalt.

Hoe dan ook, om dit op te lossen is zul je al je proefpersonen aan een stel diepgaande optische metingen moeten onderwerpen denk ik. Áls het al praktisch oplosbaar is.

WendyTje

Ik denk dat je iets onmogelijks vraagt. Ik ken mijn oogsterkte niet, en ik denk niet dat iemand die wél kent.

Wat hij denk ik bedoelt is gewoon de sterkte van de bril/lenzen je nodig hebt, en de meeste brildragers weten van zichzelf volgens mij echt wel of ze -2 of +4 hebben.

Jan van de Velde

Probleem is echter dat die brilsterkte totaal niets te maken heeft met oogboldiameter

.

rickymhoff

Jan van de Velde schreef:Ik denk dat je iets onmogelijks vraagt. Ik ken mijn oogsterkte niet, en ik denk niet dat iemand die wél kent. Bovendien varieer ik die constant (accomoderen), afhankelijk van waar ik naar kijk (dichtbij of veraf).

Zou je die wél kunnen bepalen (bijvoorbeeld bij het kijken naar een voorwerp op een bepaalde afstand), dan wordt het in principe een kwestie van de lenzenformule:

(1/f) = (1/v) + (1/b)

Maar, dan zit je nog met het praktische probleem dat je oog een gecompliceerde lens is, met de belangrijkste breking aan de bolling van het hoornvlies, en een correctie van die breking in de ooglens een eindje daarachter. Al zou je één brandpunt kunnen vaststellen, dan nog ken je de brandpuntsafstand f niet: Je weet immers nog niet waar het optisch midden van dit hele stelsel ligt. En dat is het punt van waaruit je f, v en b bepaalt.

Hoe dan ook, om dit op te lossen is zul je al je proefpersonen aan een stel diepgaande optische metingen moeten onderwerpen denk ik. Áls het al praktisch oplosbaar is.

Kijk dit bedoel ik:

Afbeelding

Dit is gewoon natuurlijk een goedwerkend oog die zonder bril goed kan zien.

Afbeelding

Dit is dan wat ik wil weten. Het is denk ik toch mogelijk om met de hand van deze gegvens de afstand van ooglens naar netvlies te berkenen?

Klintersaas

Ik denk dat je iets onmogelijks vraagt. Ik ken mijn oogsterkte niet, en ik denk niet dat iemand die wél kent. Bovendien varieer ik die constant (accomoderen), afhankelijk van waar ik naar kijk (dichtbij of veraf).

De accomodatie van het oog heeft geen invloed op de afstand tussen de ooglens en het netvlies, die constant is.

Misschien heb je hier en hier iets aan. In die formules is d_i de afstand tussen ooglens en netvlies.

Jan van de Velde

Stel je weet de sterkte van het oog

Da's leuk en aardig, maar die weet je niet. zometeen zal ik je laten zien dat die ergens in de buurt van de +50 tot +30 ligt

Als bijvoorbeeld de sterkte van de bril -2, is dan je oogsterkte +2 of -2 ?

geen van tweeën,

Ten eerste is je oogsysteem een bolle en dus positieve lens, nooit negatief

ten tweede, brilsterkte heeft niks met oogsterkte te maken.

Brilsterkte is slechts een correctie voor de sterkte die je oog tekort komt of teveel heeft.

nanocursus sterktebepaling:

Stel dat je in de verte kijkt , je oogbol heeft een diameter van bijv 2,5 cm, dan moet je je ooglens zó afstellen dat je oog een brandpuntsafstand van wat minder dan 2,5 cm krijgt

voorbeeldje:

teken een voorwerp op enige afstand van je oog

teken de constructiestraal die door het optisch midden van je ooglens gaat. (da's de middelste van de drie die ik hier tekende.

de twee andere constructiestralen kun je nu ook tekenen, want die moeten op datzelfde punt op het netvlies terechtkomen.

: oog.gif (8.9 KiB) 638 keer bekeken

Waar deze twee laatste stralen de hoofdas van je ooglens snijden liggen de brandpunten. In dit geval op 3 hokjes van de door mij getekende lens. Het netvlies ligt 4 hokjes achter die lens. Conclusie, de brandpuntsafstand moet kleiner of gelijk zijn aan de oogboldiameter, anders krijg je nooit een scherp beeld.

Veronderstel nou eens een oogbol van 2,5 cm diameter, da's wel ongeveer een redelijke waarde. Een gemiddelde brandpuntsafstand f zal dus ergens rond de 2 cm moeten zijn, en voor een oneindig ver voorwerp hoe dan ook niet verder dan 2,5 cm.

sterkte oog = 1/f = in de range 1/0,02 tot 1/0,025 = in de range +50 tot +40

De een kan niet verzwakken tot +40 en ziet dus niet scherp in de verte, is bijziend. Die geef je een negatieve bril, zodat de totale sterkte bril + oog weer die ongeveer +40 haalt.

De ander (zoals ik) is oudziend of verziend, kan zijn ooglens niet meer sterk genoeg maken (bijv die +50) om ook heel dichtbij te kunnen zien en die geef je een positieve bril, in mijn geval bijvoorbeeld + 1,5 , waarmee ik op 30 cm afstand (leesafstand) nog nét scherp kan zien.

Kortom, oogsterkte heeft niks te maken met brilsterkte, en de oogsterkte kan ik variëren tussen twee waarden om afwisselend in de verte (zwakker, platter maken) of dichtbij (sterker, boller maken) scherp te zien.

Het grootste deel van die oogsterkte wordt bepaald door de bolling van je hoornvlies. En die ooglens zorgt voor de puntjes op de i...... En als die dat niet meer redt, help je die met een bril.

Al met al,

-de sterkte van je oogsysteem is geen vaste waarde.

-niemand kent de sterkte van zijn eigen ogen.

En als je die wel zou willen bepalen heb je de afstand van het optisch midden van je oogsysteem tot je netvlies nodig. En dat is nou juist wat je wilde berekenen. Vicieuze cirkel.

Dit onderzoek is écht een no-go.

NB, de +40 en +50 uit mijn rekenvoorbeeld zijn ongetwijfeld niet de werkelijke waarden. Ik verwacht dat de menselijke ooglens gemiddeld nog wat sterker is, omdat het optisch midden vast nit helemaal vooraan in het oog zal liggen. )

rickymhoff

Jan van de Velde schreef:

Da's leuk en aardig, maar die weet je niet. zometeen zal ik je laten zien dat die ergens in de buurt van de +50 tot +30 ligt

geen van tweeën,

Ten eerste is je oogsysteem een bolle en dus positieve lens, nooit negatief

ten tweede, brilsterkte heeft niks met oogsterkte te maken.

Brilsterkte is slechts een correctie voor de sterkte die je oog tekort komt of teveel heeft.

nanocursus sterktebepaling:

Stel dat je in de verte kijkt , je oogbol heeft een diameter van bijv 2,5 cm, dan moet je je ooglens zó afstellen dat je oog een brandpuntsafstand van wat minder dan 2,5 cm krijgt

voorbeeldje:

teken een voorwerp op enige afstand van je oog

teken de constructiestraal die door het optisch midden van je ooglens gaat. (da's de middelste van de drie die ik hier tekende.

de twee andere constructiestralen kun je nu ook tekenen, want die moeten op datzelfde punt op het netvlies terechtkomen.

[attachment=1276:oog.gif]

Waar deze twee laatste stralen de hoofdas van je ooglens snijden liggen de brandpunten. In dit geval op 3 hokjes van de door mij getekende lens. Het netvlies ligt 4 hokjes achter die lens. Conclusie, de brandpuntsafstand moet kleiner of gelijk zijn aan de oogboldiameter, anders krijg je nooit een scherp beeld.

Veronderstel nou eens een oogbol van 2,5 cm diameter, da's wel ongeveer een redelijke waarde. Een gemiddelde brandpuntsafstand f zal dus ergens rond de 2 cm moeten zijn, en voor een oneindig ver voorwerp hoe dan ook niet verder dan 2,5 cm.

sterkte oog = 1/f = in de range 1/0,02 tot 1/0,025 = in de range +50 tot +40

De een kan niet verzwakken tot +40 en ziet dus niet scherp in de verte, is bijziend. Die geef je een negatieve bril, zodat de totale sterkte bril + oog weer die ongeveer +40 haalt.

De ander (zoals ik) is oudziend of verziend, kan zijn ooglens niet meer sterk genoeg maken (bijv die +50) om ook heel dichtbij te kunnen zien en die geef je een positieve bril, in mijn geval bijvoorbeeld + 1,5 , waarmee ik op 30 cm afstand (leesafstand) nog nét scherp kan zien.

Kortom, oogsterkte heeft niks te maken met brilsterkte, en de oogsterkte kan ik variëren tussen twee waarden om afwisselend in de verte (zwakker, platter maken) of dichtbij (sterker, boller maken) scherp te zien.

Het grootste deel van die oogsterkte wordt bepaald door de bolling van je hoornvlies. En die ooglens zorgt voor de puntjes op de i...... En als die dat niet meer redt, help je die met een bril.

Al met al,

-de sterkte van je oogsysteem is geen vaste waarde.

-niemand kent de sterkte van zijn eigen ogen.

En als je die wel zou willen bepalen heb je de afstand van het optisch midden van je oogsysteem tot je netvlies nodig. En dat is nou juist wat je wilde berekenen. Vicieuze cirkel.

Dit onderzoek is écht een no-go.

NB, de +40 en +50 uit mijn rekenvoorbeeld zijn ongetwijfeld niet de werkelijke waarden. Ik verwacht dat de menselijke ooglens gemiddeld nog wat sterker is, omdat het optisch midden vast nit helemaal vooraan in het oog zal liggen. )

Heel erg bedankt voor je reactie.

Iemand heeft me dit gegeven ter hulp, alleen ik weet niet zo wat ik er aan heb, en ik kan het die persoon momenteel ook niet vragen:

Afbeelding

Heb ik hier wat aan?

Misschien dat hij bedoelt dat door het dichtsbijzijnde punt waarop iemand scherp kan zien je kan bepalen wat de diameter van het oog is?

Jan van de Velde

Die iemand vertelde je geen leugens, toont een paar nette en correcte schetsen en berekeningen, alleen overschat hij schromelijk de diameter van een menselijk oogbol. Daarom vindt hij voor een ongeaccomodeerde sterkte van een gemiddeld menselijk oog een wat te lage sterkte.

Verder heb je er geen bal aan in het kader van:

De hypothese is dat mensen die hoger opgeleid zijn meer lezen(studie, boeken enz) en daardoor een grotere oogdiameter krijgen(van voor naar achteren).

Om dit te onderzoeken ga ik 100 volwassen mensen vragen naar hun opleiding en beroep. En hun oogsterkte.

om redenen die ik eerder trachtte duidelijk te maken.

rickymhoff

Jan van de Velde schreef:Die iemand vertelde je geen leugens, toont een paar nette en correcte schetsen en berekeningen, alleen overschat hij schromelijk de diameter van een menselijk oogbol. Daarom vindt hij voor een ongeaccomodeerde sterkte van een gemiddeld menselijk oog een wat te lage sterkte.

Verder heb je er geen bal aan in het kader van:

om redenen die ik eerder trachtte duidelijk te maken.

Hmm bedankt, dan moet ik een ander onderzoekje doen.

Slechtziendheid wordt OF veroorzaakt doordat de oogdiameter afwijkt OF dat de oogdiameter wel normaal is maar de lens niet de juiste sterkte toch? Dan heb ik het niet over beschadigingen of dergelijke, maar gewoon wat bij de meeste mensen het geval is.

Weet iemand misschien een ander (niet te overdreven moeilijk) onderzoek wat ik zou kunnen doen?

Jan van de Velde

Weet iemand misschien een ander (niet te overdreven moeilijk) onderzoek wat ik zou kunnen doen?

Zo 123 niet, maar ik wordt wel benieuwd op wat voor niveau dat moet zijn en wat voor iemand je begeleider nou eigenlijk is, dat hij je met de bovenstaande opdracht op pad stuurde.

rickymhoff

Zo 123 niet, maar ik wordt wel benieuwd op wat voor niveau dat moet zijn en wat voor iemand je begeleider nou eigenlijk is, dat hij je met de bovenstaande opdracht op pad stuurde.

VWO laatste klas. Sja...

en weet je misschien het antwoord op deze vraag?

Slechtziendheid wordt OF veroorzaakt doordat de oogdiameter afwijkt OF dat de oogdiameter wel normaal is maar de lens niet de juiste sterkte toch? Dan heb ik het niet over beschadigingen of dergelijke, maar gewoon wat bij de meeste mensen het geval is.

Jan van de Velde

VWO laatste klas. Sja...

Dan heb je nog heel wat werk voor je examen natuurkunde, want mijn snuggerdere 3vmbo T en kaderleerlingen hadden je dat verhaaltje van die oogsterkte kunnen voorrekenen, en dat kladje op die envelop tekenen.

Hier een voorbeeld van een vwo examenvraag 2006:

Om goed te kunnen zien, heeft Sjaak een bril met negatieve lenzen nodig.

De brillenglazen van Sjaak hebben een sterkte van 11,0 dioptrie.

Zonder bril is zijn nabijheidsafstand 6,4 cm.

a Bereken de nabijheidsafstand van Sjaak mét bril. De afstand tussen oog en brillenglas hoeft niet te worden betrokken in de berekening.

--------------------------------------------------------------------------------

figuur 1

In figuur 1 is een dwarsdoorsnede van een brillenglas getekend. Het lensoppervlak van het brillenglas is aan één kant vlak en aan één kant hol. Het holle oppervlak is een deel van een bol met middelpunt M. Loodrecht op de vlakke kant van het brillenglas vallen twee evenwijdige lichtstralen. Het glas heeft een brekingsindex van 1,80.

b Construeer in de figuur 1 met behulp van een berekening het verdere verloop van de bovenste lichtstraal.

en weet je misschien het antwoord op deze vraag?

Slechtziendheid wordt OF veroorzaakt doordat de oogdiameter afwijkt OF dat de oogdiameter wel normaal is maar de lens niet de juiste sterkte toch? Dan heb ik het niet over beschadigingen of dergelijke, maar gewoon wat bij de meeste mensen het geval is.

ja, dat klopt wel. Zoals ik schreef:

De een kan niet verzwakken tot +40 en ziet dus niet scherp in de verte, is bijziend. Die geef je een negatieve bril, zodat de totale sterkte bril + oog weer die ongeveer +40 haalt.

De ander (zoals ik) is oudziend of verziend, kan zijn ooglens niet meer sterk genoeg maken (bijv die +50) om ook heel dichtbij te kunnen zien en die geef je een positieve bril, in mijn geval bijvoorbeeld + 1,5 , waarmee ik op 30 cm afstand (leesafstand) nog nét scherp kan zien.

Ideetje: je zou eens 100 brilloze mensen in een bepaalde leeftijdsgroep kunnen ondervragen op geslacht, en uren lezen en computerwerk per dag en daarbij ter plekke hun nabijheidspunt bepalen. Geen idee of het zinnige informatie oplevert, maar het is wél uitvoerbaar. Ik vraag me alleen af in welk kader je als VWO 6-er zo'n opdracht zou uitvoeren.

Klintersaas

[offtopic]

Rickymhoff, je hoeft niet steeds het hele voorgaande bericht te quoten om te antwoorden hoor. Je kan ook de Afbeelding

- of de

-knop gebruiken. Als je echt wilt quoten, laat dan de irrelevante delen weg. Dat scheelt in ruimte en maakt alles overzichtelijker.

[/offtopic]

oktagon

De ooglens is voorzien van een autom.manipuleersysteem,waardoor er een modelverandering optreedt dat nodig is voor het scherpstellen om een beeldpunt op de oog-achterbinnenwand te krijgen.

Wiki is weer zeer duidelijk met plaatjes en omschrijving!

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

[Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen

Re: [Natuurkunde] Oogboldiameter berekenen