Центрированная оптическая система
К числу принципиальных физических факторов, влияющих на разрешающую способность глаза, прежде всего следует отнести дифракцию света, дискретность структуры сетчатки и аберрации в оптической системе глаза.
Как известно, имеются два принципиально различных подхода к хирургическому лечению пациентов с близорукостью Один из них - кератотомия, направленная на хирургическую коррекцию близорукости путем уменьшения преломляющей способности оптической системы глаза.
Оптическая система глаза состоит: из роговой оболочки, передней и задней камер, наполненных водянистой влагой, зрачка, служащего диафрагмой хрусталика и захрусталикового пространства, заполненного стекловидным телом. Оптическая система глаза служит для образования оптического изображения рассматриваемого предмета на светочувствительной оболочке глаза.
Оптическая система глаза человека подобна оптической системе фотоаппарата.
Преломление света, попадающего в глаз, происходит на поверхности роговицы, в жидкости передней камеры, в хрусталике и в стекловидном теле. Оптическую систему глаза в целом можно отождествлять с одной собирающей линзой с показателем преломления 1 4, оптический центр которой находится на расстоянии 6 8 мм от вершины роговицы. Такую модель глаза называют редуцированной ( приведенной) и используют при описании оптических свойств глаза.
Известна высокая чувствительность роговицы и хрусталика глаза при воздействии электромагнитных излучений. Способность оптической системы глаза на несколько порядков увеличивать плотность энергии видимого и ближнего инфракрасного диапазона на глазном дне по отношению к роговице, наиболее чувствительной к воздействию лазерного излучения.
Что представляет собой оптическая система глаза.
Преломляющие поверхности глаза не строго сферичны, а иногда и не являются поверхностями тел вращения. Центрирование компонентов оптической системы глаза не является совершенным, кроме этого, зрительная и оптическая оси глаза не совпадают.
На матовом - стекле мы получим действительное изображение предмета, даваемое объективом. Изображение на матовом стекле рассматривается оптической системой глаза совместно с прибором.
Математически восстановление объекта по голограммам Френеля и Фурье описывается обратными преобразованиями Френеля или Фурье, соответственно. При визуальном наблюдении голограмм эти преобразования выполняются оптической системой глаза.
Кардинальные элементы оптической системы
1. Передний и задний фокусы системы F1 и F2 (рис. 1). Если на систему падает пучок лучей, параллельных оптической оси системы (лучи 1), то они соберутся в заднем фокусе системы F2, если параллельный пучок идет в обратном направлении (лучи 2), то лучи соберутся в переднем фокусе системы F1. Плоскости, проходящие через фокусы перпендикулярно оптической оси системы, называются фокальными плоскостями.
|
2. Главные точки системы H1 и H2 и главные плоскости (т. е. плоскости, проходящие через главные точки перпендикулярно оптической оси). Главные плоскости изображают друг друга с линейным увеличением, равным +1. Найти главные плоскости можно следующим образом. Рассмотрим луч 1, падающий на оптическую систему MMNN параллельно оптической оси О1О2. После преломления его направление распространения будет 1'. Точка пересечения лучей 1 и 1' лежит во второй главной плоскости. Рассмотрев луч 2, идущий в обратном направлении, можно получить положение первой главной плоскости. Расстояния F1H1 = f1, и F2H2 = f2 от главных точек до фокусов называются фокусными расстояниями системы. Если данная оптическая система находится в среде с постоянным показателем преломления, то |f2| == |f1|.
3. Узловые точки системы. N1 и N2. Если какой-либо луч (или его продолжение) (рис. 1) проходит через первый узел N1 (луч 3), то после преломления в оптической системе этот луч (или его продолжение) будет выходить из второго узла N2 в направлении, параллельном направлению падающего луча (луч 3'). Положение узлов относительно фокусов определяется соотношениями F1N1 = f2; F2N2 = f1.
Если система расположена в среде с постоянным показателем преломления, то узловые точки совпадают с главными.
Доказательство существования этих кардинальных точек, а также их свойства приведены в литературе, указанной в конце описания. В тонких линзах положение обеих главных точек и обеих узловых точек совпадает с центром линзы.