Valintakoe B: Lääketiede ja biotieteet
Mikä on dioptria?
Dioptria (dpt) on linssin taittovoiman yksikkö, ja kokoavan linssin taittovoima on positiivinen ja hajottavan negatiivinen. Taittovoima lasketaan polttovälin käänteislukuna, P = 1/f, kun polttoväli on metreinä. Esimerkiksi 25 cm:n polttovälin kokoava linssi on +4 dpt, ja hajottava linssi, jonka polttoväli on −50 cm, on −2 dpt.
Taittovoima kertoo, kuinka voimakkaasti linssi taivuttaa valoa. Mitä lyhyempi polttoväli, sitä suurempi taittovoima. Silmälasien vahvuudet ilmoitetaan dioptrioina, ja etumerkki kertoo linssin tyypin.
Ohuiden, toisiaan koskettavien linssien taittovoimat voi laskea yhteen: P = P₁ + P₂. Siksi optiikassa käytetään taittovoimaa eikä polttoväliä, kun linssejä yhdistetään.
Silmän kokonaistaittovoima on noin 60 dpt, josta sarveiskalvo tuottaa noin kaksi kolmasosaa. Mykiö säätää taittovoimaa: kun katsotaan lähelle, sädelihas supistuu, mykiö pyöristyy ja taittovoima kasvaa. Tätä kutsutaan mukautumiseksi eli akkommodaatioksi.
Kaava
P = 1 / f (f metreinä), P = P₁ + P₂
Esimerkki
Linssin polttoväli on 25 cm, ja sen kanssa samaan kohtaan asetetaan hajottava linssi, jonka polttoväli on −50 cm. Mikä on yhdistelmän taittovoima ja polttoväli? Kuinka paljon silmän taittovoiman on kasvettava, kun katse siirtyy kaukaa 25 cm:n päähän?
- P₁ = 1 / 0,25 m = +4,0 dpt ja P₂ = 1 / (−0,50 m) = −2,0 dpt.
- Yhdistelmä: P = 4,0 + (−2,0) = +2,0 dpt, joten f = 1 / 2,0 dpt = 0,50 m.
- Kaukaa tuleva valo on käytännössä yhdensuuntaista. Jotta 25 cm:n päässä oleva kohde tarkentuu samaan kohtaan, taittovoiman on kasvettava 1 / 0,25 m = 4,0 dpt.
Tyypillinen virhe
Tavallinen virhe on sijoittaa polttoväli senttimetreinä: 1/25 = 0,04 ei ole taittovoima dioptreina. Polttoväli muutetaan ensin metreiksi, jolloin 25 cm antaa 4 dpt.
Valintakokeessa B
Silmän optiikka on fysiikan lääketieteellinen sovellus. Valintakokeen B fysiikan osion tekivät vuonna 2026 lääketieteen, hammaslääketieteen ja eläinlääketieteen hakijat. Koejärjestelmässä on kaavaliite, mutta etumerkkisäännöt on osattava soveltaa itse.
Missä kurssissa tämä opetetaan
SmartVK:n valintakoe B -kurssin luvussa 29: Optiikka: taittuminen, linssit ja silmä. Katso kurssin sisältö.
Kysymyksiä
Mitä miinuslasit tarkoittavat?
Miinuslasit ovat hajottavia linssejä, joiden taittovoima on negatiivinen. Niitä käyttää likinäköinen, jonka silmä taittaa valoa liikaa, jolloin kaukaisen kohteen kuva syntyy verkkokalvon eteen. Miinuslinssi hajottaa valoa ennen silmää ja siirtää kuvan verkkokalvolle. Luku kertoo vahvuuden, esimerkiksi −2,5 dpt.
Mikä on mukautuminen eli akkommodaatio?
Mukautuminen tarkoittaa silmän kykyä muuttaa taittovoimaansa, jotta eri etäisyyksillä olevat kohteet näkyvät tarkkoina. Lähelle katsottaessa sädelihas supistuu, mykiön ripustinsäikeet löystyvät ja mykiö pyöristyy, jolloin taittovoima kasvaa. Iän myötä mykiö jäykistyy ja mukautumiskyky heikkenee.