<<
>>

Об использовании простой выпуклой линзы и о ее действии, если смотреть непосредственно через нее

Выпуклыми линзами пользуются также, чтобы смотреть через них непосредственно. Однако рассказ о различных применениях линз будет понятнее, если мы пойдем далее в нашем исследовании их свойств.

Говоря о фокусном расстоянии такой линзы, я уже отметил, что, когда объект весьма удален от линзы, его изображение находится в самом фокусе, но когда объект приближают к линзе, изображение все более удаляется, так что, если расстояние до объекта равно фокусному расстоянию линзы, изображение уходит в бесконечность и становится, следовательно, бесконечно большим.

F

Причина заключается в том, что лучи ОМ и ОМ, падающие из точки О па линзу, преломляются ею таким обра- зом, что становятся параллельными друг другу лучамиNFиNF;поскольку считается, что параллельные линии уходят в бесконечность и что изображение всегда находится там, где лучи, вышедшие из некоторой точки объек- М N

та, вновь собираются вместе после преломления, то в случае, когда расстояние до объекта равно фокусному расстоянию линзы, место, где находится изображение, удаляется в бесконечность; и поскольку безразлично, предположим ли мы, что параллельные линии встречаются в бесконечности слева или что они встречаются справа, то с равным основанием можно сказать, что изображение, бесконечно удаленное от нас, находится слева или справа; от этого ничего не меняется.

Помня об этом, В.

В. поймет без труда, где будет находиться изображение, если мы еще более приблизим объект к линзе.

Пусть ОР — объект, и поскольку расстояние от него до лиизы меньше, чем фокусное расстояние, то лучи ОМ и ОМ, падающие на линзу из точки О, расходятся слишком далеко, чтобы преломляющая сила линзы могла сделать их параллельными друг другу. После преломления они все равно останутся расходящимися, как их изображают линииNFиNF,но в значительно меньшей степени, чем прежде. Поэтому, если продолжить эти прямые в обратном на правлении, они встретятся в некоторой точке о — В.

В. может увидеть, как сходятся пунктирные линииNoиNo.Следовательно, лучиNFиNF,проходя через линзу, движутся по таким направлениям, как если бы они падали из точки о (хотя они никогда не проходили через эту точку, ибо свое новое направление они получили только в линзе). Поэтому глаз, в который попадут эти преломленные лучиNFиNF,воспримет их так, как если бы они в самом деле пришли из точки о, и у наблюдателя создастся впечатление, что объект его наблюдения находится в точке о. Однако никакого изображения, как это было в предыдущем случае, там не будет. Можно поставить в о белую доску, на ней не появится никакой картины из-за отсутствия лучей. Поэтому говорят, что в о находится мнимое изображение, которого в действительности нет; слово «мнимое» противопоставляется слову «действительное».

Однако глаз, находящийся в Е, получает такое же впечатление, как если бы объект ОР, из которого вышли лучи, находился в о. Как и в предыдущем случае, очень важно знать местоположение и размеры этого мнимого изображения ор. Что касается местоположения, уместно отметить, что если бы расстояние АО от линзы до объекта было равно фокусному расстоянию линзы, изображение было бы удалено от линзы на бесконечное расстояние; в этом сходство данного случая с предыдущим. Однако, чем более объект приближают к линзе, т. е. расстояние АО становится меньше фокусного расстояния линзы, тем ближе мнимое изображение придвигается к линзе, оставаясь, однако, дальше от линзы, чем самый объект. Расстояние до мнимого изображения Ао

Бесконечность 30 дюймов

12

6 3

1 и одна пятая

Расстояние до объекта АО

6 дюймов

5 4 3 2

Приведем пример в пояснение. Предположим, что фокусное расстояние линзы равно 6 дюймам; прилагаемая таблица дает нам расстояние мнимого изображения ор от линзы при различных удалениях объекта.

Что касается до размеров этого мнимого изображения ор, то правило, по которому его находят, не сложно и годится для всех подобных случаев. Достаточно провести через центр линзы (который я обозначил буквой С) и через оконеч-ность Р объекта прямую линию СРр\ точка ее пересечения с линией ор, про-веденной перпендикулярно к оси линзы в точке о, определит размеры мнимого изображения ор.

Очевидно, что это изображение всегда больше, чем самый объект ОР, во столько раз, во сколько раз оно находится дальше от линзы, чем объект ОР. Кроме того, мы видим, что это изображение не перевернуто, как это было в предыдущем случае. Оно — прямое и стоит прямо, как и сам объект.

Из этого В. В. поймет, должно быть, как могут воспользоваться такими линзами люди, зрение которых не годится для рассматривания предметов с близкого расстояния и которые лучше видят то, что находится на значительном отдалении. Таким людям стоит посмотреть на предмет через выпуклую линзу, и они увидят его, как если бы он был далеко отодвинут. Этот недостаток — неспособность хорошо различать предметы, находящиеся на близком расстоянии, — бывает обычно у старых людей; они пользуются поэтому очками, состоящими из пары выпуклых линз, которые, если подставить их под солнечные лучи, жгут как зажигательные стекла, благодаря чему можно узнать фокусное расстояние любой из таких линз. Некоторым людям нужны очки с очень коротким фокусным расстоянием, другие пользуются очками с более длинным фокусом — в соответствии с состоянием их зрения. Однако сейчас мне достаточно объяснить в общих чертах, почему и как пользуются очками.

12 января 1762 г.

<< | >>
Источник: Леонард ЭЙЛЕР. ПИСЬМА К НЕМЕЦКОЙ ПРИНЦЕССЕ. Издательство «Наука», 2002 © Российская академия наук и издательство «Наука»,серия «Классики науки» (разработка, оформление), 2002. 2002

Еще по теме Об использовании простой выпуклой линзы и о ее действии, если смотреть непосредственно через нее:

  1. Об использовании простой выпуклой линзы и о ее действии, если смотреть непосредственно через нее
  2. ПРИМЕРНЫЕ КРАТКИЕ ОПИСАНИЯ ПРОФЕССИЙ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ПРОСВЕЩЕНИЯ УЧАЩИХСЯ
  3. ГЛАВА 2. ОПИСАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТ