Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
центральную) зону очковой линзы. Но в таком наклонном пучке лучей
обнаруживается значительный астигматизм, если очковое стекло имеет форму
двояковыпуклой линзы, широко применявшейся прежде.
В 1899 г. М. Чернинг показал, что астигматизм наклонных пучков, главные
лучи которых пересекаются в центре Z' вращения глаза, может быть
полностью устранен путем придания очковой линзе менискообразной формы,
рассчитываемой при помощи специальной формулы, полученной им на основании
теории аберраций третьего порядка. Такие очковые стекла получили название
пунк-тальных стекол и довольно быстро вытеснили прежние несовершенные
формы ______________
очковых линз.
Центр вращения Z' глаза находится иа расстоянии 14,43 мм от передней
вершины роговицы глаза, поэтому расстояние от вершины 5 2 задней
поверхности очковой линзы до центра Z' глаза принимается к
обычно равным f = 25 мм (40 дптр). Рис- И. 27
Главные лучи ЛРХ в пространстве предметов пересекаются в точке Z,
сопряженной с точкой Z'. Отрезок t = SXZ зависит от рефракции очковой
лиизы.
Формула Чериинга представляет собой уравнение второй степени, позволяющее
определить рефракцию Dt первой поверхности стекла, если известны:
показатель преломления п стекла лиизы, рефракция D всей линзы и обратная
величина т' отрезка V, выраженная в диоптриях
(n + 2)Dt
- 1(" Н
- п [D ¦
2) D -(п-
-Ь 2(п2- 1)тт +
1) т']2 - 0.
(II. 121)
Рефракция Da второй поверхности линзы и ее радиусы находятся по формулам
D2 = D-Di; (11.122)
-1
-1
Dx
(II. 123)
Толщина d линзы принята равной нулю. На графике (рис. II. 28)
представлена зависимость Dx от D, выражаемая формулой (II. 121), при т' =
40 дптр и п = 1,523. Из графика видно, что устранение астигматизма
возможно при условии -24,5 < D < ±8 дптр,
187
Для коррекции зрения глаза с высокой степенью гиперметро-пнн порядка +14
ч- + 16 дптру которая возникает после оперативного удаления хрусталика,
пунктальные стекла (с устранением астигматизма) могут быть созданы только
при условии применения асферических поверхностей.
В последние годы в связи с получением высококачественных прозрачных
пластмасс распространяется применение контактных линз для коррекции
недостатков зрения. Контактными линзами называются прозрачные колпачки,
надеваемые на переднюю поверхность глазного яблока и действующие . как
рассеивающая
(рис. II. 29, а) или собирательная (рис. 11.29, б) линза, исправляющая
тот или иной недостаток зрения. В самое последнее время стали применять
так называемые плавающие контактные
а) ______________ Ф
Рис. II. 28 Рис. И. 29
линзы, которые в отличие от линз, показанных на рис. 11.29, не имеют
наружной части, опирающейся на склеру глаза, и надеваются только на
поверхность роговой оболочки. Такие линзы не вызывают болезненных явлений
при продолжительном ношении. Нужно, однако, иметь в виду, что контактные
линзы требуют очень тщательной индивидуальной подгонки к форме роговой
оболочки глаза.
§ 57" Видимое увеличение оптического прибора.
Условие естественного впечатления
Кроме введенных в геометрической оптике трех увеличений: линейного V,
углового W и продольного Q - нам необходимо еще ввести четвертое
увеличение, называемое видимым и обозначаемое заглавной греческой буквой
Г (гамма). Видимое увеличение характеризует способность оптического
прибора создавать на сетчатке глаза более крупное (илн более мелкое)
изображение по сравнению с изображением, возникающим на сетчатке глаза
при рассматривании того же предмета невооруженным глазом.
Нетрудно убедиться в том, что другие увеличения непригодны для указанной
цели. Определим, например, линейное увеличение V лупы (увеличительного
стекла), пользуясь формулами
188
V
1
X
х'
Т
(II. 124)
Так как дальняя точка Д эмметропического глаза лежит на бесконечности, то
для устранения утомляющей глаз аккомодации нужно так расположить лупу
относительно предмета, чтобы изображение этого предмета находилось тоже
на бесконечности. Тогда оно совпадет с дальней сферой глаза, который прн
этом освобождается от аккомодационного усилия. Но в таком случае предмет
должен находиться в передней фокальной плоскости лупы, а потому х'~ 0; х'
= со. Вследствие этого обе формулы (II. 124) при-
водят к результату V = со, справедливому для любой лупы, независимо от
того, какой увеличивающей способностью она обладает.
Так как величина изображения на сетчатке глаза, очевидно, пропорциональна
углу у, под которым рассматриваемый предмет виден из центра зрачка глаза,
можно выразить видимое увеличение Г формулой
r = i, (11.125)
где у - угол, под которым предмет виден невооруженному глазу наблюдателя,
смотрящего на этот предмет без прибора; у' - угол, под которым глазу
наблюдателя видно изображение того же предмета при рассматривании его
через оптический прибор.
Выведем здесь общую формулу .служащую для вычисления видимого увеличения
Г и справедливую для любого оптического прибора, действующего совместно с
глазом человека.
