Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика (1120574), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Кроме того, при этом часть светового потока пойдет мимо проекционного объектива, т. е. ие будет участвовать в образовании изображения на экране. Выбор конденсора дает возможность избежать этих недостатков, Конденсор 1 устанавливается таким образом, чтобы он давал и з о б р а ж е н и е 6 небольшого и с т о ч н и к а 2 на самом объективе 3 (рис. 242.) Размеры конденсора выбираются с таким расчетом, чтобы весь д и а п о з и т и в 4 был равномерно освещен. Лучи, проходящие 286 через л юб ую то ч к у диапозитива, должны затем пройти через изображение 6 источника света; следовательно, они попадут в объектив и по выходе из него образуют на экране избражение этой точки диапозитива, / / / / Рис. 24Д Схема простейшего киноаппарата: 1 — источник света; 2 — конденсор; 3 — проекционный объектив; 4 — фильм; 5 — ленто- притяжный механизм; б — обтюратор Таким образом, обвектив даст на экране изображение кего диапозитива, которое будет правияьно передавать растределение светльгх и темньгх областей на диапозитиве.
Рис. 242. Освещение объекта с помощью конденсора: 1 — конденсор, 2 — источник света, 3 — объектив, 4 — диапозитив, 5 — вкран, б— изображение Для демонстрации иа экране непрозрачных предметов, например чертежей и рисунков, выполненных на бумаге, их сильно освещают сбоку с помощью ламп и зеркал и про'цируют с помощью светосильного объектива. Схема такого прибора, называемого этюкопом или эпи.
проектором, изображена на рис. 243. Источник 1 с помощью вогнутого зеркала 2 освещает объект 3, лучи от каждой точки 5 объекта поворачиваются плоским зеркалом 4 и на. правляются в объектив б, который дает изображение на экране 6. Рис. 243. Проекционный аппарат для демонстрации непрозрачных объектов: 1 — источник света, 2 — вогнутое зеркало, 3 — объект, 4 — плоское зеркало, 5 — объектив, б — экран Часто применяют приборы, имеющие двойную систему для проецирования как прозрачных, так и непрозрачных предметов. Такие приборы называются эпидиаскопалси.
$ 111. Фотографический аппарат. Схема фотоаппарата изображена иа рис. 244. Фотоаппарат состоит из объектива 1 и ящика 2 со светонепроницаемыми стенками, называемого камерой. Объектив помещается в передней стенке камеры, Рис. 244. Схема фотоаппарата: 1 — объектив, 2 — камера, д — фото- пластинка а у задней стенки помешают чувствительную к свету фотографическую пластинку 3. Последняя находится в светонепроницаемой коробочке — кассете — с выдвижной крышкой, которая открывается только перед съемкой. При фотографировании предмет, как правило, находится на расстоянии, гораздо большем фокусного расстояния объектива. Вслед- 288 ствие этого на фотопластинке получается обратное уменьшенное изображение о;Я; предмета 5,3, (см.
4 97 гл. Х). Для того чтобы получить отчетливое изображение фотографируемого предмета, несколько передвигают объектив относительно задней стенки камеры. С этой целью в некоторых аппаратах первых конструкций боковые стенки камеры делали в форме гармоники; при этом вся камера сжималась или растягивалась. В современных аппаратах наводка на резкость осуществляется путем передвижения объектива в его тубусе. Промежуток времени, необходимый для освещения пластинки (выдержка), зависит от чувствительности пластинки и от условий освещения фотографируемого предмета. Для того чтобы можно было производить съемку с очень маленькой выдержкой (сотые и тысячные доли секунды), применяются специальные механические затворы; прн больших выдержках обычно просто снимают на нужное время крышечку объектива.
Под действием света в светочувствительном слое фотопластинки образуется невидимое глазом скрытое изображение. Для вы я в л ения этого изображения освещенная фотопластинка подвергается специальной обработке (см. ~ 187). В зависимости от назначения применяют весьма разнообразные конструкции фотоаппаратов. Наиболее ответственной частью фотоаппарата является фоглообвектиги им в основном определяется качество снимка и возможность снять в данных условиях тот или иной объект. В простейшем случае фотообъективом может являться простая собирающая линза; однако она дает удовлетворительное качество изображения только при малой светосиле и малом угле поля зрения.
Фотообъективы, сочетающие большую светосилу и большой угол зрения с высоким качеством изображения, состоят обычно из нескольких линз и представляют довольно сложную конструкцию (рис. 245). В настоящее время проектирование объективов автоматизировано и производится на электронно-вычислительных машинах (ЭВМ). На оправе объектива обычно гравируются характеризующие его величины, а именно, фокусное рассто-я н и е ( (на рис. 245 оно обозначено через г) и отн о с ит е л ь н о е о т в е р с т и е е(!)' (см. 5 108). Относительное отверстие дается в форме дроби вида 1: а, где величина а= =1/е(, т. е. показывает, во сколько раз фокусное расстояние больше диаметра объектива.
Например, объектив сдиамет- 1В Элементарный учебккк фкеккк, т. Н! 2ай ром 20 мм и фокусным расстоянием 50 мм имеет относительное отверстие 1: 2,5. Обычно применяемые фотообъективы имеют относительное отверстие от 1: 7,0 до 1: 2,5 при поле зрения 50 — 60'. Существуют п еще более светосильные объективы (с относительным отверстием 1: 1,00 — 1: 0,85).
го Р: оенгг ь О ь 9 Рис. 245. Объективы фотоаппарата (схемы и внешний вид) 290 Для того чтобы регулировать световой поток, поступающий в фотоаппарат, объектив снабжается диафрагмой, диаметр которой можно изменять и таким образом менять относительное отверстие, Приведенные выше цифры характеризуют м а к с и м а л ь н о е значение относительного отверстия данного объектива.
Необходимо отметить, что реальная светосила объективов значительно меньше той, которая получается из чисто геометрических построений. Леле в том. что не весь световой поток, падающий на систему, проходит через нее; часгь света отражается, часть поглощается в системе. Лола поглощенного света обычно невелика, но отражения на поверхностнх линз играют большую роль.
Как мы знаем (см. 4 8)), при нормальном падении от границы стекло — воздух или воздух — стекло отражается около 4 — 55ь падающего света; при наклонном падении доля отраженного света несколько возрастает. Таким образом, в объективе, имеющем три-четыре линзы, т. е. шесть-восемь отражающих поверх. ностей, потери света достигают 30 — 409~а. Отражение света от поверхностей линз не только уменьшает светосилу прибора, но и приводит еще к одному неприятному явлению: отраженный свет создает световой фюн, нз-за которого скрадывается раз. личие между темными и светлыми местамн, т. е.
понижается конг раса- ность изображения, Для уменьшения потерь иа отражение разреботан прием, называе. мый просвет,ыт«еи оптики. Этот прием состоит в том, что иа поверх. , ность линзы наносится тонкая прозрачная пленка пз подходящего материала. Благодаря явлению гп«тор«реренаш (см. гл. Х1!!) доля огражевного света прп правильном подборе пленки (ее толщины и показателя преломления) может быть сильно уменьшена. Обычно толщина слоя выбирается из расчета «шнимальиого отражения зеленого света. Тогда для более коротких п более длинных волн отражение больше, чем для зеденого света. Если иа такую поверхность падает белый свет, то отраженные сает имеет сине-красный оттенок.
Оптические системы с подобнымн поаерхностяхш получили название «голубой оптиким Такая прогветленнал опп«ика и.веет зиатпяельио оо.«ьщую ре«ь«ьиую светосилу и Дает более контрастное изображение, чем такая же оптика без просветления. Б 112. Глаз как оптическая система. Глаз человека имеет приблизительно шарообразную форму; диаметр его (в среднем) 2,5 см (рис. 246); глаз окружен снаружи тремя обо,почками. Внешняя твердая и прочная оболочка 1, называемая скле- Ю рой или белковой оболочкой, защищает внутренность глаза от механических повреждений.
б Склера на передней части гла- й 3 за прозрачна и называется роговой оболочкой нлн роговнцей 2; 1 на всей остальной части глаза она непрозрачна, имеет белый Рнс. 246. Схематический разцвет и называется белком, рез глаза человека: 1 — бел- С внутренней стороны к скле- 'оная обола'ка. 2 роговая ре пр легает уд тпяобо-!Оска . очка, в'- зрачок б — хру. д, состоящая из сложного сплете- сталин, б — сетчатая оболочнпя кровеносных сосудов, пита- ка 7 — нерв,  — сгекловидющнх глаз.
Эта вторая оболочка "о' теча, у — я~рея~як ка- мера в передней части ~лаза переходит в радужную оболочку, окрашенную у разных люден в разлцчный цвет. Радужная оболочка имеет в середине отверстие, называющееся зрачкош 4. Радужная оболочка способна деформироваться и таким образом менять диаметр зрачка. Изх!енение это происходит рефлекторно (без участия сознания) в зависимости от количества света, попадающего в глаз; при ярком освещении диаметр зрачка равен 2 мм, при слабом освещении доходит до 8 мм.
На внутренней поверхности сосудистой оболочки расположена сетчатая оболочка, нлн сетчатка 6. Она покрывает !0« 291 все дно глаза, кроме его передней части. Сзади через оболочку входит зрительный нерв 7, соединяющий глаз с мозгом. Сетчатка состоит в основном пз разветвлений волокон зрительного нерва и их окончаний и образует с в е т очувствптельную поверхность глаза. Промежуток между роговой и радужной оболочками называется передней камерой 9; он заполнен к а м е р н о й в л а г о й. Внутри глаза, непосредственно за зрачком, расположен хрусталик б, представляющий собой прозрачное упругое тело, имеющее форму двояковыпуклой линзы. Кривизна поверхностей хрусталика может меняться в результате действия облегающей его со всех сторон мышцы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
