2018-03-10
Фотографировать тигра с расстояния $L$ менее 20 метров опасно. Какой размер может иметь камера-обскура с отверстием диаметром $d = 1 мм$, чтобы тигр на фотографии получился полосатым? Расстояние между] полосами на шкуре тигра $l = 20 см$.
Решение:
Камера-обскура - это просто ящик с дыркой, напротив которой находится фотопластинка (рис.). Для расчетов можно принять, что из каждой точки—источника исходит пучок лучей, ограничиваемый дыркой перед попаданием на фотопластинку. Конечно, изображением точки в этом случае оказывается небольшой кружок. Для того чтобы полосы можно было различить, нужно сделать так, чтобы изображения ближайших друг к другу точек, принадлежащих разным полосам на шкуре источнике, не перекрывались. Из геометрических соотношений (см. рис.) получим (полосы считаем узкими):
$x > (d/2) ctg \alpha$.
Но
$tg \alpha = \frac{l}{2(L + x)}, x > \frac{d(L + x) }{l}$.
Отсюда $x > d \cdot L/l = 10 см$. (Mы учли, что $d \ll l$) Итак, глубин» камеры должна быть более 10 см. Легко видеть, что при диаметра отверстия $d = 1 мм$ дифракцией можно пренебречь.