§ 113. Оптические приборы, вооружающие глаз

Хотя глаз и не представляет собой тонкую линзу, в нем можно все же найти точку, через которую лучи проходят практически без преломления, т. е. точку, играющую роль оптического центра (см. §88 гл. X). Оптический центр глаза находится внутри хрусталика вблизи задней поверхности его. Расстояние  от оптического центра до сетчатой оболочки, называемое глубиной глаза, составляет для нормального глаза .

Зная положение оптического центра, можно легко построить изображение какого-либо предмета на сетчатой оболочке глаза. Изображение всегда действительное, уменьшенное и обратное (рис. 248, а). Угол  под которым виден предмет  из оптического центра глаза, называется углом зрения.

Сетчатая оболочка имеет сложное строение и состоит из отдельных светочувствительных элементов. Поэтому две точки объекта, расположенные настолько близко друг к другу, что их изображения на сетчатке попадают на один и тот же элемент, воспринимаются глазом как одна точка. Минимальный угол зрения, под которым две светящиеся точки или две черные точки па белом фоне воспринимаются глазом еще раздельно, составляет приблизительно одну минуту. Глаз плохо распознает детали предмета, которые он видит под углом менее . Это — угол, под которым виден отрезок, длина которого  на расстоянии  от глаза. При плохом освещении (в сумерках) минимальный угол разрешения повышается и может дойти до .

Рис. 248. а) Угол зрения ; б) при увеличении угла зрения увеличивается изображение рассматриваемого предмета на сетчатке:

Приближая предмет к глазу, мы увеличиваем угол зрения и, следовательно, получаем возможность лучше различать мелкие детали. Однако очень близко к глазу приблизить предмет мы не можем, так как способность глаза к аккомодации ограничена. Для нормального глаза наиболее благоприятным для рассматривания предмета оказывается расстояние около , при котором глаз достаточно хорошо различает детали без чрезмерного утомления. Это расстояние называется расстоянием наилучшего зрения. Для близорукого глаза это расстояние несколько меньше. Поэтому близорукие люди, помещая рассматриваемый предмет ближе к глазу, чем люди с нормальным зрением или дальнозоркие, видят его под большим углом зрения и могут лучше различать мелкие детали.

Значительное увеличение угла зрения достигается с помощью оптических приборов. По своему назначению оптические приборы, вооружающие глаз, можно разбить на следующие две большие группы.

1.Приборы, служащие для рассматривания очень мелких предметов (лупа, микроскоп). Эти приборы как бы  «увеличивают» рассматриваемые предметы.

2.Приборы, предназначенные для рассматривания удаленных объектов (зрительная труба, бинокль, телескоп и т. п.). Эти приборы как бы «приближают» рассматриваемые предметы.

Благодаря увеличению угла зрения при использовании оптического прибора размер изображения предмета на сетчатке увеличивается по сравнению с изображением в невооруженном глазе и, следовательно, возрастает способность распознавания деталей. Отношение длины изображения на сетчатке в случае вооруженного глаза  к длине изображения для невооруженного глаза  (рис. 248, б) называется увеличением оптического прибора.

С помощью рис. 248,б легко видеть, что увеличение  равно также отношению угла зрения  при рассматривании предмета через инструмент к углу зрения  для невооруженного глаза, ибо  и  невелики. Итак,

                                               (113.1)