Отражение волн. Преломление волн. Использование отражения света. Прохождение света через прозрачную трёхгранную призму, плоско-параллельную пластинку. Линзы. Оптические приборы, страница 35

Рисунок 7 – дальнозоркость

Рисунок 6 - близорукость

                                             

7.Увеличение оптического прибора. Лупа. Увеличением оптического прибора называют число, показывающее, во сколько раз угол φ, под которым глаз видит изображение предмета в приборе, больше угла зрения φ₀, под которым глаз видит предмет без прибора:

                                                         Г= φ\ φ_0.  (8).

Поскольку углы φ и φ₀  обычно малы, увеличение оптического прибора часто находят по приближенной формуле:                                       

Г≈tg φ\tg φ₀ .  (9).

Одним из простейших оптических приборов является лупа - собирающая линза, предназначенная для рассматривания увеличительных изображений малых объектов.

                                       φ₀

 А                                                                                                        А

                                                               В1                                              Ф    φ                                                               В2

 В                                                           А1                                        В             О

                                                                                                                                              А2

(б)

(а)

L=0,25 м

                                                                                                                     F

 

    А1

                                                  А

     В1                                     Ф  В   φ      О              Ф

(в)

                                                        d

Рисунок 8 – изображение предмета в глазу

                                                                           

                                                       F

                              f=L

Рассматриваемый в лупу предмет обычно помещают в фокальной плоскости линзы или немного ближе к линзе. На рисунке 8(а) показан малый предмет АВ и его изображение в глазу А1В1. Если предмет АВ расположении на расстоянии наилучшего зрения  L  от глаза, то он виден по углом зрения φ₀   . Поместим теперь перед глазом лупу и подвинем предмет АВ так, чтобы он оказался в её фокальной плоскости (рис.8,б). Тогда от каждой точки предмета АВ в глаз после лупы будет попадать пучок параллельных лучей.

Оптическая система глаза соберёт их на сетчатке, где получится изображение А2В2. Поскольку в этом случае предмет АВ виден под углом φ, который больше  φ₀  , изображение  А2В2 будет больше А1В1 и человек сможет увидеть в предмете АВ такие детали, которые он не видел, рассматривая его невооружённым глазом. Увеличение лупы при этом выразится формулой  (10):

                          Г≈tg φ\tg φ₀ =(АВ\F):(АВ\L)=L\F.

Поскольку для людей с нормальным зрением L=0,25 м, окончательно имеем формулу для увеличения лупы:

                                                             Г= L\F=0,25\ F.           (11).

  Заметим, что в описанном случае глаз аккомодирован на бесконечность, поэтому человек через лупу видит предмет АВ без напряжения и долго не утомляется.

    Если предмет АВ из фокальной плоскости подвинуть ближе к лупе (рис.8,в), то можно получить его мнимое изображение А1В1 на расстоянии наилучшего зрения L.   Поскольку в этом случае угол зрения будет несколько больше, чем в предыдущем, то и увеличение окажется больше:

                                                                                Г= L\F+1.             (12)

Из рис.8,в видно, что tg φ=АВ\d  и  Г= tg φ\tg φ₀ = (АВ\d  ):( АВ\ L )=L\d=(1\d)L.