Для понимания процессов зрения и фотографирования в первом приближении используются самые обыкновенные законы геометрической оптики из школьнго курса физики.
Ключевой момент для понимания: все эти законы выведены для ПАРАКСИАЛЬНЫХ лучей.
Почему? Да потому что и глаз, и объектив в первом приближении работают именно с параксиальными пучками. Ибо глаз всегда рассматривает точку.
Тебя, Кирилл, сбило с толку желание рисовать лучи. Рисуй точки и рассматривающий их глаз, всё в натуральную величину и на реальных расстояниях - тогда не ошибёшься
Gostev Kirill писал(а):
Параллельные лучи человеческий глаз не видит. Он видит только сходящиеся.
1. Давай не будем говорить что глаз видит какие-то пучки. Глаз видит ТОЧКИ. Поэтому я твою терминологию лучей буду брать в кавычки.
Как глаз видит точки? Он видит точку именно как параллельный пучок лучей. Две точки он видит как ДВА параллельных пучка лучей, просто НЕПАРАЛЛЕЛЬНЫХ между собой.
2. Вот и ошибка. На самом деле и здоровый человеческий глаз, и стандартный объектив лучше всего "видят" именно "параллельные лучи". Слегка "непараллельные лучи" глаз может "видеть" несколько напрягаясь. Совсем "непараллельные пучки" глаз не "видит" - источники таких пучков размываются, глаз видит лишь свет.
Что такое параллельные лучи? Это лучи, идущие от бесконечно удалённой точки, только и всего. Всякий знает, что глазу удобнее всего смотреть вдаль - на звёзды, на мачты на горизонте. Чтобы видеть резко объект, нам нужно видеть КАЖДУЮ ЕГО ТОЧКУ.
Как мы видим мир? Мы видим мир как множество точек. Например, рассматривая чьё-то лицо с 5 метров, мы видим глаз, нос, другой глаз, ухо, и так далее, и чем мы ближе, тем более крупные детали мы можем разглядеть, вплоть до капиллярных сеток. Итак, в основе резкого зрения лежит именно спосоность чётко видеть точку и отличать одну точку от другой.
Из каждой такой точки в наш глаз приходит параллельный пучок лучей. Даже с 30 сантиметров мы рассматриваем точку так, что в наш зрачок от неё идёт почти параллельный пучок - отклонение от параллельности меньше одного градуса (ведь сам зрачок около 5 мм). Попробуем приблизить точку - в какой-то момент мы уже не можем настроить резкость.
Вот твоя ошибка: ты просто путаешь форму пучка лучей, которые воспринимает глаз, и направление нескольких пучков, идущих из разных точек пространства.
Gostev Kirill писал(а):
Две плоские параллельные поверхности действительно не работают как линза, а одна - работает (может исказить линейные размеры наблюдаемого предмета по одной оси. Для демонстрации этого эффекта я привел пример ложки в стакане воды. Я имел в виду, что в стакан налита вода и погружена ложка, а наблюдатель смотрит через поверхность воды (плоскость) под некоторым углом и видит ложку короче, чем она есть на самом деле.
Необходимое свойство линзы - это не искажение неких "кажущихся размеров", а именно способность превращать параллельные пучки в непараллельные. У линзы есть точки фокуса - у плоской же поверхности точки фокуса удалены на бесконечность.
Gostev Kirill писал(а):
Добрыня писал(а):Это неверно. Преломление происходит на обеих поверхностях только если эти поверхности неплоские. Если же передняя поверхность плоская, то параллельный пучок лучей от далёкого объекта проходит её не преломляясь. Мы имеем совершенно тот же случай, который ты описал, когда говорил, что границей стекла и воды можно пренебречь. Только в том, что плосковогнутая линза является рассевающей, надеюсь, ты не сомневаешься?
Преломление происходит на любой поверхноси, если лучи свела не пересекают ее перпендикулярно. В том числе на плоской.
Совершенно верно. Я просто не стал занудствовать и принял твой вольный термин "преломление", когда ты говорил о преломлении на поверхностях линзы. Не стал брать в кавычки. Думал, ты понимаешь, что мы говорим о параллельных пучках...
Gostev Kirill писал(а):
Например пучок лучей исходящий из одной точки, пересекая плоскую границу воздух/стекло будет сфокусирован, а покинув слекло, на следующей границе на столько же рассеян.
Нет
Он в той же мере "сфокусирован", в какой "рассеян". Просто ты напрасно вышел за пределы рассмотрения параллельных пучков. Тебя сбили с толку непараллельные между собой пучки их РАЗНЫХ ТОЧЕК пространства, которые рисуют в задачках по геометрической оптике.
Никакая плоская граница не превратит параллельный пучок в расходящийся или сходяшийся. Никакая плоская граница не превратит расходящийся или сходяшийся пучок в параллельный. Можешь сам проверить. Только "сферические" линзы такое умеют (на самом деле - параболические).
Gostev Kirill писал(а):
Так же верно и обратное: если лучи света пересекают границу сред перпендикулярно (пучок света от источника, находящегося в центре сферы), то они не преломляются.
Параллельный пучок лучей от далекого объекта,
Ахтунг! Ты написал абсолюно правильную вещь - человек видит именно "параллельные пучки"
Gostev Kirill писал(а):
прошедьший через рассеивающую линзу, человек увидеть не в состоянии.
И опять абсолютно верно - пучок стал сильно непараллельным, и человек его "не видит". То же верно и для собирающей линзы.
Gostev Kirill писал(а):
После линзы это будет расходящийся пучок, из которого наблюдатель увидит только один центральный луч, т. е. точку. Чтобы наблюдатель увидел предмет через рассеивающую линзу, лучи от него должны сходиться в точке, расположеной между ним и линзой.
Плоско-вогнутая линза - рассеивающая. А линза, у которой сторона, обращенная к наблюдателю вогнутая, а внешняя - выпуклая (например как в очках)?
Такая линза называется мениск. Сила мениска зависит от кривизны сторон. Вообще сила линзы определяется суммой сил каждой из её поверхностей. И мениск может быть как собирающим, так и рассеивающим, так и нейтральным.
Добрыня писал(а):Вот простейший опыт, который тебя убедит, что как линза работает и одна поверхность. Возьми стакан и наполни до половины водой. И засуть в середину его ложку, и смотри со стороны. Ты увидишь, что ложка будет нормального размера в воздушной половине стакана, и увеличенной в водяной. Можно ложку подвигать дальше-ближе. А если ложку поместить ЗА стакан, то эффект всего лишь усилится.
Gostev Kirill писал(а):
В Вашем примере линза выпуклая с обеих сторон.
В нашем примере мы имеем одну-единственную поверхность, работающую как линза. Двояковыпуклой линза стала когда ложку положили за стакан.
Gostev Kirill писал(а):
Это не имеет отношения к рассматриваемой проблеме.
Как раз имеет, и самое прямое. Мы имеем сферическую поверхность на границе двух сред - сиречь самую обыкновенную сферическую линзу.
Gostev Kirill писал(а):
То, что у линзы может работать и только одна поверхность, я не спорю. Но это происходит не всегда. На вскидку на ум приходит четыре варианта взаимного расположения линзы, наблюдателя и предмета, для разных форм линз, при которых работает только одна поверхность.
Всегда. Всегда у линзы работают поверхностьи - КАЖДАЯ в отдельности. Они могут усиливать эффект друг друга, могут нивелировать.
ЗЫ. Пишы лучше мне на мыло
dobrynja@mail.ru - чего форум эскизами заваливать...
Примите мои уверения в совершеннейшем к Вам почтении.
) и все будет ok.
