Порядок выполнения работы. Лабораторная работа № 13

Лабораторная работа № 13

Определение разрешающей
способности глаза

Цель работы: определить разрешающую способность глаза.

Оборудование: лист белой бумаги, экраны с отверстиями диаметром 0,4; 0,5; 1; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 мм, рулетка.

Теория вопроса и метод выполнения работы

Разрешающая способность глаза, как оптической системы, зависит от диаметра зрачка. Если перед глазом расположен непрозрачный экран с отверстием, диаметр которого меньше диаметра зрачка, то разрешающая способность глаза уменьшается, вследствие дифракции света на отверстии.

Рис. 7.1. Кружок Ландольта

Обычно испытание разрешающей способности глаза производится с помощью тест-объекта, имеющего вид, показанный на рис. 7.1. Углом разрешения считается тот угол, под которым виден разрыв, ещё отчётливо устанавливаемый испытуемым. За единицу остроты зрения принимают остроту зрения, которой соответствует угол разрешения в 1¢. Острота зрения равна 1/2, если минимальный разрешающий угол равен 2¢, и т.д.

В работе вместо кружка Ландольта предлагается в качестве тест-объекта использовать лист бумаги с двумя чёрными точками, нанесенными на расстоянии 1 мм одна от другой.

Выполнять измерения удобно вдвоём. Один из экспериментаторов наблюдает через отверстие в экране чёрные точки, а второй измеряет максимальное расстояние от глаза наблюдателя до этого листа, при котором через данное отверстие две точки ещё видны раздельно.

Порядок выполнения работы

1. Установите перед правым глазом экран и наблюдайте через отверстие диаметром 0,4 мм две точки на листе белой бумаги, находящиеся на расстоянии 1 мм. Постепенно, удаляя лист бумаги с точками, определите максимальное расстояние, на котором две точки ещё не сливаются в одну, а видны раздельно.

2. Такие же наблюдения выполните с отверстиями диаметром 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 мм. Результаты измерений занесите в таблицу 7.1.

3. Принимая расстояние между точками, равное 1 мм, за длину дуги окружности, а расстояние от глаза до листа бумаги – за радиус окружности, вычислите минимальное угловое расстояние между точками при наблюдении через отверстие диаметром 0,4; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 мм по формуле:

.

Результаты вычислений занесите в таблицу 7.1.

Таблица 7.1

Диаметр отверстия , мм

0,4

0,5

1,0

1,5

2,0

3,0

4,0

п

л

п

л

п

л

п

л

п

л

п

л

п

л

, мм

Минимальное угловое расстояние , мин

4. Постройте график зависимости угла от диаметра отверстия в экране.

5. Установите значение угла, которое практически не уменьшается при дальнейшем увеличении диаметра отверстия в экране перед глазом, оцените линейные размеры светочувствительных элементов сетчатки глаза – колбочек. В расчётах можно принять, что расстояние от роговицы до сетчатки глаза равно 18 мм, и считать, что два точечных источника света регистрируются глазом как раздельные, если расстояние между их изображением на сетчатке превышает удвоенный диаметр колбочки.

6. Наблюдения и расчёты выполните отдельно для правого и левого глаза.

Контрольные вопросы

1. Что такое разрешающая способность глаза?

2. Показать ход лучей при попадании изображения предмета на сетчатку глаза.

3. Чем является хрусталик глаза для лучей света?

4. Что такое дальнозоркость и близорукость?

5. Почему проблесковые маячки у автомобилей имеют красный и оранжевый цвет?

6. Какая длина волны света наиболее восприимчива глазом?

Дата добавления: 2015-07-08