2018-01-05
Два зрителя — близорукий и дальнозоркий — смотрят по очереди на сцену в один и тот же театральный бинокль. Которому из них приходится сильнее раздвигать трубку бинокля, если в обоих случаях изображение рассматривается с расстояния наилучшего зрения? Подсчитать изменение длины трубки бинокля при передаче его одним зрителем другому, если фокусное расстояние окуляра (рассеивающей линзы) $F = - 4 см$, а расстояния наилучшего зрения близорукого и дальнозоркого зрителей равны $d_{1} = 20 см$ и $d_{2} = 50 см$.
Решение:
Изображение удаленного предмета, даваемое объективом, располагается в его фокальной плоскости. Это изображение играет но отношению к рассеивающей окулярной линзе роль мнимого предмета. Мнимое изображение, рассматриваемое глазом, должно располагаться на расстоянии $b_{1} = - d$, где $d$ — расстояние наилучшего зрения. Обозначим через а расстояние между окуляром и фокальной плоскостью объектива. По формуле линзы
$\frac{1}{a_{1}} + \frac{1}{b_{1}} = \frac{1}{F}$.
Учитывая, что $a_{1} = - a$, найдем
$a = - \frac{Fd}{F + d}$.
При $d = d_{1} = 20 см$ получим
$a^{ \prime} = - \frac{Fd_{1}}{F + d_{1}} = 5 см$.
Прн $d = d_{2} = 50 см$ будем иметь
$a^{ \prime \prime} = - \frac{Fd_{2}}{F + d_{2}} = 4,35 см$.
Расстояние между объективом и окуляром равно, очевидно, $F_{1} - a$, где $F_{1}$ — фокусное расстояние объектива. Таким образом, дальнозоркому зрителю приходится сильнее раздвигать трубку бинокля. При передаче бинокля от близорукого зрителя дальнозоркому длина трубки должна быть увеличена на $a^{ \prime} - a^{ \prime \prime} = 0,65 см$.