Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика (1120574), страница 60
Текст из файла (страница 60)
п. 312 Существенную помощь оказывает наблюдение относительного смещения объектов при перемещении глаза наблюдателя. Наряду с этим для оценки расстоянии мы используем ~щущение усвлия мышц, необходимого для аккомодации глаза на данный предмет. При зрении двумя глазами к этому прибавляется еще ощущение мышечного усилия, необходимого для сведения зрительных осей глаз на фиксируемую точку. Последние оба процесса происходят одновременно и бессознательно и тесно связаны между собой. Глубина пространства прн зрении двумя глазами воспринимается несравненно лучше, чем при зрении одним глазом. Чтобы убедиться в этом, достаточно, закрыв один глаз, попробовать продеть нитку в ушко иголки.
Способность ощущать глубину пространства н оценивать смещение предметов друг относительно друга по глубине у разных людей неодинакова и зависит, в частности, от тренировки, Угол а расхождения лучей, идущих от далекого предмета в оба глаза, пропорционален расстоянию Ь между глазами (называемому базой) и обратно пропорционален расстоянию й до предмета (рис. 26!): Ь "=д. Прп больших расстояниях до предмета угол а очень мал, и зрительные оси обоих глаз идут почти параллельно, вследствие чего ощущение глубины пространства теряется.
Этот угол может быть значительно увеличен с помощьюоптических приборов за счет увеличения базы между объективами прибора. Благодаря этому эффекту ощущение глубины возрастает во много раз. В военных оптических приборах, предназначенных для наблюдений (бинокли, стереотрубы), расстояние между центрами объективов всегда значительно болыпе, чем расстояние между глазами, и удаленные предметы кажутся значительно более рельефными, чем при наблюдении без прибора. Наоборот, театральные бинокли предназначены для рассматривания сцены, реальная глубина которой мала и где ощущение глубины создается искусственно, с помощью декораций.
Поэтому в театральных биноклях расстояние между объективами делают меньше, чем расстояние между глазами, благодаря чему незначительная глубина сцены делается менее заметна. Конечно, такое расположение объективов возможно только в призменных биноклях, где благодаря наличию призм расстояние между объективами может быть сделано иным, чем расстояние между окулярами 313 (глазахеи). На ряс. 266 изображен призменный полевой бинокль с увеличенной базой. Ту же роль, какую играют два глаза, могут выполнить два фотоаппарата, оптические оси которых параллельны н смещены одна относительно другой на расстояние Ь и которые обычно соединены в один фотоаппарат с двумя объективами.
Вместо двух фотоаппаратов можно, конечно, взять один аппарат и сделать последовательно два снимка какого-либо предмета с двух мест. Если полученные этим путем снимки расположить так, чтобы правый глаз видел только снимок, сделанный правым аппаратом, а левый глаз — левым аппаратом, и направить соответствующим образом оси глаз, то изображения обоих снимков соединятся и наблюдатель увидит р е л ь е ф н о е п р о с тр а н с т в о.
Действительно, в этих условиях изображения каждого снимка на сетчатке по своим геометрическим свойствам и расположению окажутся вполне подобны изображениям истинного предмета при его непосредственном рассматривании двумя глазами. Ркс. 2б2. Схема стереоскопа Для облегчения рассматривания снимков, полученных вышеописанным путем, употребляется прибор, называемый стереоскопом. Схема стереоскопа представлена на рис.
262. Стереоскопические снимки 1 и 2 рассматриваются с помощью линз Ц и Е„помещенных каждая перед одним глазом. Снимки располагаются в фокальных плоскостях линз, и, следовательно, их изображения лежат в бесконечности. Оба глаза аккомодированы на бесконечность. Изображения обоих снимков воспринимаются как один рельефный предмет, лежащий в плоскости 3. 314 Стереоскоп в настоящее время широко применяется для изучения снимков местности.
Производя фотографирование местности с двух точек, получают два снвмка, рассматривая которые в стереоскоп можно ясно видеть рельеф местности. Большая острота стереоскопического зрения дает возможность применять стереоскоп для обнаружения подделок документов, денег и т. п. Рассматривая в стереоскоп настоящий билет Государственного банка и его подделку, лгы увидим стереоскопически не плоское одиночное изображение, а какой-то рельеф, так как все не совсем тождественнь1е детали сравниваемых рисунков дадут впечатление рельефных деталей, выступающих над общим плоским фоном. зй 47.
Объектив проекционного фонаря имеет фокусное расстояние 20 см. На каком расстоянии надо поставить диапозитив размерам ОХ !2 см от объектива, чтобы его изображение точно умещалось на экране размером ЗХ 4 м? 48. Для воздушной разведки с самолета на высоте 3000 м необходимо получить сивмкн с местности в масштабе 1; 5000.
Каково должно быть фокусное расстоявяе объектива? 49. Найдите потери на отражение в перископе подводной лодки с 40 отражающими поверхностямп, считая, что на каждой по верхности теряется 5 зго света. Найдите потери в том же перископе с просветленной оптикол, считая, что после просветления на каждая поверхности теряется 1зуч падающего света. 50. В качестве лупы использована линза очков с оптической силой+ 8 диоптрий. Найдите увеличеняе этой лупы. 51. Найдите максимальный диаметр плоско-выпуклой линзы со сферической поверхностью из стекла с показателем преломления 1,63, которая при применении ее как лупы давала бы увеличение в 200 раз.
!рассматриваемая линза не будет тонкой, Однако для упрощения расчета это обстоятельство не учитывайте,) 52. Найдите формулу увеличевия лупы для того случая, когда наблюдатель устанавливает лупу иа расстояние наилучшего видения. 53. Как можно получить на экране изображение, даваемое минроснопом? 54. ?йикроскоп с 7-кратным окуляром имеет увеличенве, равное 140. Какое увеличение будет иметь микроскоп, если заменить в нем окуляр линзой с фокусным расстоянием 1О мм? 55. Покажите, что оптическая система, изображенная ва рнс. 255 (призмегшый бинокль), действительно дает прямое изображение. 56. Найдите увеличение зеркального телескопа, зеркало которага имеет радиус кривизны 2 м, а фокусное расстояние окуляра равно 20 мм. 57. Найдите увеличение телескопа, который имеет объектна с фокусным расстоянием 1600 мм и 10-кратный окуляр.
58. Даны две положительные линзы с фокусными расстояниями 3 см и 15 см. Как нужно расположить эти линзы, чтобы получить зрительную трубу? Какая из лиаз будет играть роль объектнва? Какое увеличение будет иметь эта труба? 315 66. Какие линзы нужно взять, чтобы построить трубу Галвлея длины 22 см с 12-кратным увеличением? 60. Проекционный фонарь имеет объектив с фокусным расстоянием 25 см и диаметром 20 мм.
Диапозитив размером 6Х 9 см находится на расстоянии 26 см от объектива. Найдите размеры экрана и его расстояние от объектива. Рассчитайте конденсор (т. е, найдите его диаметр и фокусное расстояние), если источником света служит дуга с диаметром кратера 9 мм. Найдите расстояние от источниха до конденсора и от конденсора до проекционного объектива. 61. Объектив фотоаппарата имеет фокусное расстояние 50 мм. С какой'выдержкой нужно сфотографировать автомобиль, находящийся на расстоянии 2 км от аппарата и движущийся со скоростью 72 км7ч, чтобы его взображение на снимке сь"естилось за время съемки не более чем на 0,005 ммй РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ ФИЗИЧЕСКАЯ ОПТИКА Г л а а а Х1Я. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА $ 123.
Геометрическая и физическая оптика. Изложенное во втор и разделе книги показьиает, что можно получить вполне удовлетворительное решение обширного круга вопросов практической оптики, не пользуясь волновыми представлениями о свете. Для этой цели было введено понятие с в е т о в о г о л у ч а как линии, указывающей направление распространения световой энергии. Далее, были установлены геометрические правила относительно изменения направления этих лучей при отражении и преломлении света. Пользуясь этими правилами, мы на протяжении глав Х, Х1 и ХП разобрали многочисленные и важные задачи практпческои оптики.
Все вопросы, которые могут быть удовлетворительно решены геометрическим путем, составляют содержание геометр и чес кой, или л учевой, оптики. Однако даже прп рассмотрении этих проблем возникают важные вопросы, касающпеся разрешающей силы оптических приборов, на которые метод геометрической оптики не может дать нужного ответа. Кроме того, существует обширный класс оптических проблем, относящихся главным образом к вопросам взаимодействия света и вещества, для понимания которых надо составить более глубокое представление о природе света. Все эти вопросы составляют содержание так называемой физической оптики, с основами которой мы и познакомимся в этой части.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
