Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сивухин Д.В. -> "Общий курс физики. Том 4. Оптика " -> 75

Общий курс физики. Том 4. Оптика - Сивухин Д.В.

Сивухин Д.В. Общий курс физики. Том 4. Оптика — Оптика, 1980. — 752 c.
Скачать (прямая ссылка): obshkfopt1980.djvuСкачать (прямая ссылка): optika1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 331 >> Следующая


При вычислении увеличения лупы будем для общности рассматривать ее как сложную центрированную систему и воспользуемся §24] ОПТИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ

163

уравнениями такой системы в форме Ньютона (11.16) и (11.17). Предмет помещается между передним главным фокусом и передней главной плоскостью лупы. Jlyna дает прямое мнимое изображение его. Пусть XtY — координаты точки предмета относительно переднего главного фокуса, X', Y' — координаты соответствующей точки изображения относительно заднего главного фокуса, а — координата глаза (точнее — его передней узловой точки) относительно того же заднего главного фокуса. Расстояние глаза от изображения будет а — X'. Глаз через лупу видит отрезок Y' под углом ср' = Y' I(а — X'). Соответствующий отрезок предмета Y был бы виден невооруженным глазом с расстояния ясного зрения под углом ф = YIL. Отсюда

iv ф Y а-Х' ' или на основании (11.17)

N- f 1 -Х' 1

X а-Х' Г а—X' '

Для лупы п = п', а потому /' = —/. Следовательно, с учетом (11.16)

N-trkrr (24-1)

Если глаз помещен в заднем главном фокусе лупы (а — 0), то N = L/f. То же самое увеличение получится, если предмет поместить в переднем главном фокусе лупы. В этом случае глаз должен быть аккомодирован на бесконечность, т. е. для нормального глаза аккомодирующая мышца должна находиться в расслабленном состоянии. Однако многие наблюдатели ведут наблюдение с напряжением аккомодирующей мышцы, чтобы изображение получалось на привычном для них расстоянии ясного зрения. В этом случае а — X' = L, так что

X' a—L L—a

N-.

/' Г ~ f

Если лупой является тонкая линза, вплотную придвинутая к глазу, то а = —f, так что N = (LIf) + 1. Рассматриваемый предмет всегда помещается вблизи переднего главного фокуса, т. е. alf 1. Величина CtXIf также меньше единицы. Поэтому, независимо от способа наблюдения, увеличение лупы практически всегда определяется формулой

N = L/f. (24.2)

Подставляя сюда N = ф'Лр = (ф'/F) L, получим ф' = Ylf. Размер изображения предмета на сетчатке глаза равен /глф' = (/гл//) Y1 где /гл — переднее фокусное расстояние глаза (см. § 21, пункт 5). Этот размер определяется практически, только фокусным расстоя- 164 геометрическая теория оптических изображений ' [ГЛ. II

нием лупы /, так как от глаза к глазу величина /гл меняется незначительно. Таким образом, действие лупы эквивалентно уменьшению расстояния ясного зрения с величины L до /; лупа как бы приближает рассматриваемый предмет к глазу на фокусное расстояние f.

Теоретически увеличение лупы ничем не ограничено. Так, лупа с фокусным расстоянием / 0,25 мм имела бы увеличение N =» = 1000. Изготовление луп со столь малыми значениями /, а следовательно и с малыми диаметрами линз, очень затруднительно, а пользование ими крайне неудобно. Кроме того, для*таких луп очень велики геометрические и хроматические аберрации. Поэтому увеличение луп, применяемых в действительности, в настоящее время не превосходит 40. Большие увеличения получаются с помощью микроскопа.

Изображение в лупе формируется с помощью сравнительно тонких пучков лучей, выделяемых зрачком глаза. Поэтому требования к лупам в отношении исправления аберраций не очень жесткие. Хроматическая аберрация положения при малых увеличениях не исправляется вовсе. При более значительных увеличениях и необходимости иметь большое поле зрения надо исправить кому и астигматизм, а также хроматическую разность увеличений. Астигматизм исправляется для главных лучей, проходящих через центр вращения глаза.

Простая плоско-выпуклая линза дает хорошие изображения вплоть до восьмикратного увеличения (т. е. когда ее фокусное расстояние f не менее 3 см). Линза должна быть обращена к глазу плоской стороной. В этом случае, так как предмет помещен вблизи фокуса лупы, преломление лучей происходит практически только на выпуклой поверхности лупы, а не распределяется между обеими поверхностями ее. Это несколько увеличивает сферическую аберрацию. Зато в противоположном случае, когда к глазу обращена выпуклая сторона лупы, значительно увеличиваются аберрации изображений периферийных частей предмета.

2. Микроскоп. Микроскоп состоит из двух собирающих систем линз — объектива и окуляра, расположенных на большом расстоянии друг от друга. Они помещаются на концах трубки (тубуса), которая обычно укрепляется вертикально на штативе микроскопа, объектив ввинчивается в нее снизу, а окуляр вставляется сверху. Предмет помещается на малом расстоянии перед передним фокусом объектива. Объектив дает его действительное обратное увеличенное изображение, которое рассматривается через окуляр, действующий как лупа. Пусть и f[ — главные фокусные расстояния объектива, /2 и /з — окуляра. Тогда фокусные расстояния / и f всей оптической системы микроскопа определятся формулами (12.3), т. е. ОПТИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ

165

где А — оптический интервал между объективом и окуляром. В применении к микроскопу величину А называют оптической длиной тубуса. Ее следует отличать от механической длины тубуса Т. Последняя обычно составляет 160 или 190 мм; величина А зависит от объектива и окуляра и, как правило, больше Т.
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 331 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed