Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
I 1,0 0,54 0,054
2 2,0 2,16 0,108
3 4,0 8,64 0,216
4 8,0 34,5 0,432
5 16,0 138,0 0,864
6 32,0 552,0 1,728
7 64,0 2208,0 3,456
(бинокулярные лупы, бинокулярные микроскопы, стереоскопические насадки
для микроскопа). Одним из наиболее простых стереоскопических приборов
является бинокулярная лупа (рис. IV. 68), состоящая из двух кусков SL и
Sr, как бы вырезанных из одной линзы большого диаметра. Такие линзы,
обладающие призматическим действием, часто называются сферопризмами. Но
их действие можно рассматривать как действие одной большой лнизы.
Пусть в точках Cl и Cr находятся центры зрачков глаз наблюдателя,
фиксирующего через лупу осевую точку А предмета. После преломления в
линзах лупы лучи, исходящие из точки А, пройдут через точку А',
сопряженную оптически с точкой А. Таким образом, в бинокулярной лупе
такого устройства полностью отсутствует расхождение конвергенции и
аккомодации, что является ее важным преимуществом. Пусть у точки А
предмет имеет глубину АВ = -dp (например, впадину такой глубины). У точки
А' изображения будет тогда глубина А'В' = -dp'. Отрезки dp и dp' связаны
друг с другом через продольное увеличение q в точках А и А', которое
равно квадрату линейного увеличения V лупы
dJf- = q = V*. dp 4
(IV. 388)
Кроме того, иа рис. IV. 68 отмечен отрезок р', считаемый от плоскости
зрачков Cl и Cr до точки А , Мы определим теперь пластику Р бинокулярной
лупы, пользуясь формулой (IV. 375), справедливой также и для приборов
ближнего действия,
da.'
Рис. IV. 68
и глазная база В е= ClCr.
р _
da •
(IV. 389)
Мера пластики da получается прн рассматривании предмета без помощи
прибора с расстояния eQ = -250 мм (расстояние нанлучшего видения)
da - ^ . (IV, 390)
438
Меру пластики da' мы получим при рассматривании изображения (у точки А')
того же предмета, полученного через биноку4-лярную лупу
(стереоскопический образ здесь совпадает с оптическим изображением)
(IV. 391)
р'
Применяя.формулы (IV. 390) и (IV. 391), получаем нз выражения (IV. 389):
Р ^ A^pL (IV. 392)
р'2 dp
Отсюда следует, благодаря формуле (IV. 388),
p = (y)2={2WJ ¦ (IV-393>
Теперь воспользуемся формулой для отрезка р'
Р' = Г (Ve- V). (IV. 394)
Значит,
T=f( Т-1)- <IV'395>
Обычно (для эмметропических глаз) следует в лупе принять
у = оо. Тогда получим вместо (IV. 395)
= (IV. 396)
Вследствие этого получим из выражения (IV. 393) для пластики Р
Р"'(тУ' (IV. 397)
Но видимое увеличение Г лупы выражается формулой
Г .--- ~ . (IV. 398)
Поэтому окончательно для пластики бинокулярной лупы находим следующее
простое выражение:
Р = Г2. (IV. 399)
Это выражение свидетельствует об эффективности действия стереоскопической
бинокулярной лупы.
В настоящее время применяются три типа стереоскопических микроскопов:
микроскоп Грену (1892 г.) с двумя объективами, осн которых образуют угол
а =; 15°, микроскоп однообъективный со стереонасадкой по Аббе и микроскоп
однообъектнвный с устройством для перемены увеличения.
В микроскопе Грену угол между осями двух объективов и окуляров принят
равным примерно 15°, что соответствует расстоянию конвергенции е9 як 250
мм. Как видно по чертежу (рис. IV. 69), объективы 0L и Од расположены
очень близко друг к другу, поэтому апертура А объективов не может быть
большой; практически она не превосходит значения А = = 0,12, что
соответствует наибольшему полезному увеличению микроскопа Г = 120х. Для
получения правильного стереоскопического эффекта в ходе лучей между
каждым объективом и соответствующим окуляром расположена призменная
оборачивающая система Малафеева первого нли второго рода, благодаря чему
микроскоп Грену дает прямые изображения. В то же время эти призменные
системы [используются для установки расстояния b между центрами Cl н Сд
выходных зрачков микроскопа.
Стереоскопический образ точки А предмета лежит в точке А' пересечения
окулярных осей микроскопа. При установке окуляров микроскопа на нуль
диоптрий оптические изображения точки А получатся на бесконечности;
однако изменив установку окуляров, можно получить и оба оптических
изображения точки А у точки А\ устранив для точкн А расхождение между
аккомодацией н конвергенцией. Приэтом для точки В, лежащей дальше (или
ближе) точки А, разность конвергенции и аккомодации оказывается не
устраненной.
Пусть расстояние между точками А н В равно de. Тогда мера пластики da прн
рассматривании этого предмета невооруженным" глазами будет иметь значение
, bde
Для нахождения меры пластики da' иам послужат следующие соображения. Угол
da' есть разность параллактических углов a для точки Л' и а' для точки В'
da' = а - а'. (IV. 401)
В треугольнике AClB угол A A Cl = у а является внешним углом, поэтому
~2 а = А В Ci -f- A CLB -- -~2 а -f- А С^В .
Отсюда находим
A Clb - ~ (а - а ) da'. (IV. 402)
Главные лучи, сходящиеся в точке В предмета, вследствие телецентрического
хода лучей в объективах микроскопа параллельны оптическим осям
объективов, а после преломления в последних пересекают оси в задних
