2020-01-17
Настраивая микроскоп, читатель журнала обнаружил, что он четко видит обоими глазами изображение объекта, когда тот расположен на расстоянии $d = 6,5 мм$ от объектива. Длина тубуса микроскопа $L = 100 мм$. Фокусное расстояние объектива $F_{1} = 6 мм$, окуляра $F_{2} = 26 мм$. Какие очки следует носить читателю?
Решение:
Если на расстоянии $d$ ($> F_{1}$) от объектива микроскопа поместить предмет, то его действительное изображение получится на расстоянии $f$ от объектива. Из формулы линзы
$\frac{1}{d} + \frac{1}{f} = \frac{1}{F_{1} }$
получаем
$f = \frac{dF_{1} }{d - F_{1} } = 78 мм$.
Изображение предмета в объективе микроскопа необходимо рассматривать как действительный предмет для окуляра, так как лучи, идущие от объектива, падают на окуляр расходящимся пучком Этот предмет отстоит от окуляра на расстоянии $d_{1} = L - f = 22 мм$ ($< F_{2}$), а значит, мнимое изображение в окуляре получится на расстоянии
$f_{1} = \frac{d_{1}F_{2} }{F_{2} - d-{1} } = 143 мм$.
Это изображение и будет четко видеть человек, поэтому $f_{1}$ - расстояние наилучшего зрения глаза человека (считаем, что глаз вплотную прилегает к окуляру).
Надевая очки, человек должен четко различать предметы на расстоянии $d_{0} = 25 см$ от глаз, т е на расстоянии наилучшего зрения нормального глаза (считаем, что линзы очков вплотную прилегают к глазам человека). При этом очки должны давать мнимые изображения этих предметов на расстоянии $f_{1}$ от глаз. Поэтому можно записать
$\frac{1}{d_{0} } - \frac{1}{f_{1} } = D$.
гдe $D$ - оптическая сила очков, необходимых человеку. Отсюда находим
$D = 3 дптр$.
Итак, у человека близорукость и ему необходимы очки, линзы которых имеют оптическую силу - З дптр. И не нужно ходить к окулисту за рецептом для очков!