Борн М.,Вольф Э. - Основы оптики (1070649), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Последняя определяет апертурный диаметр, величина которого в соответствии с полным скотным патокам, попадающим в г.газ, мажет изменяться непровзвольиым мышечным усилием, приблизительно от 1,5 до б мл. Хруста") Бооее пологе описепее оптечггпег прпйорпп иожео оейтп, еепрпмер, е /3 — 4/, *) Для детального зиехолгстеа г фпепологп ~огггой оптикой яи отсылаем читателя к клас еоческому труху Гелыегольца 151 а к кинге с)путалла 161.
224 (гг. 6 ОптическиР пРНЕОРЫ, ФОРмиРующие изовглжсиие лнк имеет форму двояковыпуклой линзы с плотностью (а следовательно, и по- казателем преломления), снижающейся по направлению к перпфеони, что уменьшает создаваемую им сфернческ)ю аберрацию (см. й 5.3). Средняя пели- чика показателя преломления хрусталика ранна 1,44, тогда как у стекловид- ного тела, находящегося между хрусталиком и сетчаткой, она составляет 1,34, т. е. близка к показателю преломления воды.
Радиус кривизны хрусталика мшкет изменяться сокрашением латыши, ме. няя таким образом фокусировку 1лазг. Эта способность называется сскка Ради- цигй. Нанменьшге расстаянке отчетливого видения для нормального, или зиг. тропи манаго, глаза примерно равно 25 см. Аккомодация глаза в большей сте- пени изменяется от одного индивидуума к другому; оиа изменяется также с возрастом *), Исправление значительных недостатков глаз с помашью дополнительных лиаз (очков) составляет предмет офлгильмологисс, Глазу свойственны трн ос- новных недостатка.
а 4(итгия, или близорукость, при которой лучи от бесконечно удаленного точечного источника фокусируются перел сетчаткой. Она корректируется рас- сеива~ощей липзои, помещаеыой перед глззом. б. Гилгрмгтдоли ц или дальнозоркость, при когорай истинный фокус лучей от бесконечно удалгпнчпа предмета лежит аа сетчаткой.
Она корректи- руется собирательной линзой. в. Астигиигпизгг, прн котором преломляюшая способность глаза различна в разных плоскостях, прохолюпих через его оптическую ось. Этот дефект кор- ректируется цилиндрической или юроидальнай очковой линзой. Сетчатка содержит два основных типа светочувствительных приемников, пилочки и калботиь Последние, согласно прииятои теории пвепюго зрения, делятся на трп типа цветок)вствительных ыементов. Колбочки преобладают в средней части сетчатки и их концентрация нанболее велика в тзк называемой цеитральлой л,икг желтого плагии.
Эта область сетчатки ограничивает пале наиболее отчетливого зрения размером, несколько ыеньшим 1', и определяет фиксацшо, или направление геиденияг, глаза. Диаметр колбочек в центральной ямке меняется ат 0,00!5 до 0,005 вж. Палочки, малочувствительные к цвету, доминируют в периферических участках сетчатки. Они особеико чувствительны к свету малоинтснсивных источников. С этим связано явление гбокавога зре- нияг, которое проявляется, например, когда мы рассматриваем картину ноч- ного неба.
Сушсствует некий конечный предел в отчетливости деталей, который может быть достигнут с любой оптической системой. Эгггг предел, как будет показано в п. 8.6.2, а конечном снеге об)с кгвлеи волновой природой саша. Большой интерес для коиструкторов-оптиков представляет величина нижнего предела разрешения глазом двух соседних точечных обтюктов, или острота зрения, псюкольку от глои неличииы зависит нсе допуски (как опгичсскнс, так и механические), приемлемые прп создании приборов для визуальных наблю- дений. Для нормалыюга глаза предельное угловое разрешение составляет около !', что при фокуспоп расстоянии 15 лж соответствует 0,0045 жв на сет- чатке.
При диаметре зрачка, ббльшем 5 лгм, хромзтичсскяя п сферическая абер- рации ухудшают разрешающую способность глаза. Поэтому обы ша при конст- руировании приборов для визуальных наблюдений предполагается, что диа- метр светового пучка, попадающего в глаз, не превышает 4 — 5 ми. При расчете таких приборов почти никогда не учитываются недостатки глаза, так как они меняются от человека к человеку. ") К 1О годам отичыкая сила глаза может изменяться в пределах !4 диоптрий, к ЗЗ го. лам — Ш диоптрий а к 60 годам — 2,5 диоптрий. $ 6.21 ФотогРАФнчРсхий ляалР«т $6.2.
Фотографический аппарат В фотографическом а»«параше (рнс. 6.2) действительное абра~ кое изображение предмета обрязуечси однои липтон (или комбыияпней линз) иа поиерлнастп фотографчщесьой пленки вли пласешн и. Предмет мо кет бычь неподвижным нли движу«ага«леся очяоснтельно камеры. В наследием случае необходимы короткие выдержки и стютагтс гагино большая апертура, обеспечивающая достаточное количества света.
!(ак следует из (4.8.24), количество света от протяженного предмета, приходящееся на сди- фзптпнину и:пнпздн илбрзженпт (освещен. плтлотпп«лле ность Е). аропорнпональяо отночпению е(т)Г», где т( — диаметр входного зрачка, з ! †'фоктснос расстояние, т. е. обрат- рзлллжш но пропарзиональяо кяз,драгу числа Р (номинальное фокзгьиос отношение). Обычно его чожно ъепятт с помощью перемеияон бпзфраллт р агсу стщ г з~е!т аии" линейный Рис. ВЛ. Фопнэбфлеесннй няаарат.
размер изображения удаленного объекта, вплимого пад углом 80 в первои узловой точке, равен 16В. Следовательно, для палччспня изображения большоггч размера фокусное расстояние далжбтт быть балынич Тзьнм обрззоле, для фотоаппзрача важны две основные харакчерастикн фокуснос расстояние его оптическая системы и диапазон иэмснения фокального огношсния. который зта система допускает.
Влце аднотребояанне, которое можно прельявнть фотоаппарату — это большая широкоуголыюсть. Фотоаппараты часто конструируют так, чтобы поле ях зрения схватывало углы ат 10 до 20', а фокусныс расстояш:я варщтронзля о~ 26 «ыы ла 2 ле. Еыгт большие фоч»спые расстояния (2 — 20 ж) нсиользукпся н зстраиоавчеснаи фа«аграфии, где поле очень малых угловых !«зле«еров (-1 ) с точечиымн объектами часто должно изобрзл зться в большом ащсштзбе. В простых небольших фотоаапаратах использестся одиночная собирательная линза, обычно з впдс мснискз!вгя чу ~а зып) ь.чаы), с.гтехфрзгмон, несколько в) Рнс, 6.3. Обеентнем разного типа.
о — об ш, б — б пете» ля, -об ентн Рапид Рентилннеарч е-об тн тоно»он. отодвинутой от иее, как это показано на рис. 6.2. Такие линзы, нс исправленные на чрот:атччческ)чо аберрзпичо, оставались вполне пригодными до тех пор, пока фа«о« рзфичесьис эмульсии были чувствительны главным образом к небольшому участку в синей части спектра (4000 — 4800 Л). !1одобныс линзы прнмепялт|сь в дешевых типах фотоаппаратов с факальным отношением )у11 и с полем 1«'. Мениск, назпапиыв «,таят)аиафтттттач) линзой», появился около 1812 г., на вскоре его заменвл ахроматический дуолет РВевалье (рве, 6.3, а), Хотя с помощью ахроматнческои комбинапии в улалась совместить фокусировку фото.
рафически актнвнога света и йюкусировку всего видимого света (тчакснмум яркости около 8 = 5800 Л), однако при фокальном отношении, меньшем 1)16, хорошего изображения получить не удавалось. Потребность в более свето. 15 М Ьооа, Э Вол«Ф 226 (гз. б Оптические пРЗБОРы, ФОРмиРР<ащие изОБРАжеиие сильных объективах (т. е. с л<еньшим фокальным отношением) для портретной «атографии привела к широкому распространению лартргтнгна абъгклшва Пстцоаля, созданного около 1840 г.
(рис. 6.3, б). Этот объектив состоял из двух гад<.льных дублетов. Кривизна поля изображения, создаваемая таким объективом, довольна значительна, но для поля, не превышающего нескольких градусов, достигается хорошая четкость при фокзлшк<м отношении до !!4. Улучшенный Даллмейером объектив Петцваля широко применнетси в кинопроекторах. Примерно с 1841 г. стало известно. что симметричные объективы всегда свободны от дясторсин, чта строга справедливо только для случая единичиага увеличеаии, на достаточно близко к исгиие и для других рябо <не расстоянии.
Этот пр«я~пп лег в основу расчета целага рида иряморисующих фотографических объективов. Объектив Рапид Ректилинезр Лаллмейера (рнс. 6.3, б), сушествуюигнй с 1806 г., применялся ва многих фотоаппаратах и в коппс концов в 1920 г. его фа<а<занос отношение стало меиыпе Д8, а поле состзвля то примерноо 45'. Многи< фирмы ььшу< кали такие объективы и ани получили общее аазвавис <алланал<аю, Тот же принцип симметрии, пазволяющии устранить дисторсню, многократно использовался прн коцс<руированни широкоугольиых объективов. Первый объектив такога типа Гилгргин Герца 1900 г. Еюг охватить плоское поле размером до 160' при фокальном отношении около 25, хотя значительно чаще лостаточным было поле в 90< при ~.'16.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
