Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Луизов А.В. -> "Цвет и свет" -> 5

Цвет и свет - Луизов А.В.

Луизов А.В. Цвет и свет — Л.: Энергоатомиздат, 1989. — 256 c.
ISBN 5-283-04410-5
Скачать (прямая ссылка): cvetisvet1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 76 >> Следующая

i3
Таблица 2.1. Параметры схематического и редуцированного глаза
Параметр Схематический глаз по Гульстранду Редуцированный глаз по Вербицкому
Преломляющая сила (рефрак- 58,64 58,82
ция), дптр
Длина глаза, мм 24,0 23,4
Показатель преломления стек- 1,34 1,40
ловидного тела Радиус кривизны, мм
роговицы 7,7 6,8
поверхности сетчатки 10,5 10,2
Местоположение *, мм
главных точек — 0
узловых точек —. 6,8
Фокусное расстояние, мм
переднее — 17,055 — 17,0
заднее 22,785 23,8
* Относительно вершины роговицы.
6,8 мм — расстояние от нее до узловой точки). Расстояние (в миллиметрах) от оси до изображения верхней точки предмета, т. е. линейный размер его изображения, будет h = —а-17 Обратим внимание на то, что переднее фокусное расстояние редуцированного глаза / = —17 мм. Следовательно,
Л = а/. (2.1)
Из того, что / — величина отрицательная, видно, что изображение на сетчатке глаза получается перевернутым.
Аккомодацию редуцированного глаза можно учитывать про-стымв приемом: радиус кривизны роговицы г уменьшается на 0,1 мм при увеличении напряжения аккомодации на 1 дптр [31].
Обозначим изменение аккомодации AF, а измененный при акко-
модации радиус роговицы Г\. Тогда
Гу—г — а Д F, (2.2)
Где a = 0,1 мм-дптр-1.
Так, например, если предмет находится от глаза на расстоянии 25 см = 0,25 м, A.F = 1/0,25 = 4 дптр, откуда Г\ = 6,4 мм. Внимательный читатель может подумать, что в редуцированном глазе не сходятся концы с концами: длина глаза, т. е. расстояние от вершины роговицы до сетчатки, 23,4 мм, а до главного фокуса 23,8. Однако здесь все правильно: сетчатка находится не в фокальной плоскости глаза (кстати, сетчатка и не плоская), положение сетчатки совпадает с плоскостью наилучшей фокусировки, где пятно, изображающее точечный источник света, имеет наименьший диаметр. Из-за сферической аберрации плоскость наилучшей фокусировки лежит к преломляющей поверхности несколько ближе, чем фокальная плоскость,
•14
Модель редуцированного глаза позволяет с достаточной точностью решать многие задачи, связанные с работой зрения, например как мы видели, определять размер изображения того или иного объекта на сетчатке по формуле (2.1).
Одна из важнейших характеристик оптического прибора, создающего изображение, — диаметр входного зрачка. Мы уже говорили, что зрачок глаза имеет переменный диаметр (обозначим его dr), зависящий в основном от яркости картины L, на которую обращен взгляд. Приближенно эту зависимость можно выразить формулой
<2Г = 5 •— 3 th (0,4 lg L). (2.3)
Здесь L выражено в кд-м~2 (или, что то же самое, в лм-ср-1*м_2), a dr получается в мм.
2.4. АБЕРРАЦИЯ ГЛАЗА
Глазу, как и всякой оптической системе, присущ ряд аберраций: в центре поля зрения сферическая и хроматическая, а на периферии и ряд других.
По данным А. Иванова [31] сферическая аберрация глаза при зрачке 4 мм равна примерно одной диоптрии. Примерно такое же значение имеет и хроматическая аберрация. Поскольку преломляющая сила всего глаза около 60 дптр, относительная погрешность фокусировки из-за аберраций менее двух процентов. Величина, как будто, небольшая. Однако более подробно оценить роль аберраций можно, только определив их влияние на остроту зрения, что мы сделаем немного позже.
На периферии поля зрения появляются новые аберрацииа астигматизм косых пучков, кривизна поля. Не вдаваясь в подробности, поясним только, что кривизной поля называется отклонение поверхности наилучшей фокусировки от плоскости. Кривизна поля создает большие затруднения при расчете, скажем, объектива фотокамеры, в которой поверхность фотопленки всегда плоская. Для глаза задача сильно упрощается тем, что поверхность сетчатки близка к сферической. Все же чем дальше от центра поля зрения, тем больше размывается изображение вследствие аберраций.
2.5. РАЗРЕШАЮЩАЯ СИЛА ГЛАЗА
Разрешающую силу любого прибора, дающего изображение, принято характеризовать предельным углом 6, т. е. угловым размером наименьшего объекта который еще различается отдельно. Чем меньше 6, тем больше разрешающая сила прибора. нИя Решающую силу глаза называют остротой зре-
V = 1/6. (2.4)
15
Если б измерять в угловых минутах и считать, что в числителе стоит одна минута, V получается безразмерным числом. В офтальмологии за нормальную остроту зрения принимают V = 1. Определяют остроту зрения по различным тестам, чаще всего по кольцам Ландольта (см. правую половину рис. 2.2). Испытательная таблица (рис. 2.2) помещается на расстоянии 5 м от пациента, и ему предлагают сказать, на какой строке он еще различает разрывы колец и с какой стороны они находятся: справа, слева, вверху или внизу. За угол 6 принимают угловой размер разрыва. Справа поставлена острота зрения, соответствующая различению разрывов данной строки. Слева указаны растояния D (в метрах), с которых данная строка различается при остроте зрения V = \. Левая половина таблицы дает возможность определять V по буквенным тестам.
Представим себе идеальный оптический прибор, т. е. прибор, свободный от аберраций, внутри которого не происходит рассеяние света. Теоретический анализ показывает, что разрешающая сила идеального прибора зависит только от явлений, связанных с самой природой света — волновой и корпускулярной. С волновой природой связана дифракция света, с корпускулярной — квантовые флюктуации его.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 76 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed