Видимое увеличение оптического прибора
Видимое увеличение характеризует способность оптического прибора создавать на сетчатке глаза более крупное (или более мелкое) изображение по сравнению с изображением, возникающем на сетчатке глаза при рассмотрении этого же предмета невооруженным глазом.
Разница между линейным и видимым увеличением заключается в следующем. Если мы рассматриваем через микроскоп или, например, проекционный прибор мелкий предмет, то увеличивающая система прибора строит на сетке изображение этого предмета, которое в десятки раз больше, чем сам предмет. Это изображение непосредственно рассматривается глазом человека (на экране проектора) или через лупу (окуляр микроскопа). Это есть линейное увеличение.
Если же мы через зрительную трубу наблюдаем далекий объект, например, корабль, то трудно предположить, что на сетке зрительной трубы возникает изображение по размерам больше самого объекта, однако мы наблюдаем увеличение изображения через окуляр прибора. Здесь дело заключается в том, что без прибора глаз человека наблюдает объект под одним углом зрения, с прибором – под другим. Это есть видимое увеличение.
Видимое увеличение определяется формулой:
г
де
-
угол, под которым виден объект без
прибора,
- угол, под которым наблюдатель наблюдает
изображение объекта. Рассмотрим рис.
5.11.1. В точке
расположен глаз наблюдателя при
наблюдении объекта невооруженным
глазом, в точке
- при наблюдении объекта через прибор.
Соответственно, углы наблюдения объекта и изображения равны
; 
где - расстояние от наблюдателя до объекта, - расстояние от глаза наблюдателя до изображения.
Тогда
.
Рассматривая
ход главного луча через центры зрачка
входа и выхода, можно записать
и
.
Тогда:
Отношение
есть угловое увеличение
в
зрачках.
Мы ранее имели формулу:
,
но
Следовательно,
Подставляя получим:
Это окончательная формула для определения видимого увеличения любого оптического прибора.
Рассмотрим
прибор ближнего действия - лупу. При
работе наблюдателя с лупой выходным
зрачком является глаз человека,
следовательно, точка
совпадает с точкой
.
Расстояние от глаза человека до
изображения
,
тогда:
Мы имели формулу:
; 
Тогда:
;
;
Подставляя в формулу, получим:
Зрачок
глаза обычно совмещается с задней
фокальной плоскостью лупы, следовательно,
;
отрезок
принимается равным расстоянию наилучшего
видения,
,
тогда:
Эта же формула справедлива для определения видимого увеличения окуляров, микроскопов.
Видимое увеличение приборов дальнего действия - фотоаппаратуры для ландшафтной съемки.
Так как фотообъектив аппарата окружен воздухом, то , наблюдатель, сравнивающий действие фотокамеры с действием невооруженного глаза, должен находиться возле камеры, т.е. мы можем принять, что точки O и C совпадают (при большом расстоянии до объекта небольшое несовпадение точек O и C не имеет принципиального значения). Таким образом: K = P.
Тогда:
Ранее
мы имели:
,
следовательно
;
;
При
ландшафтной съемке пластина находится
в задней фокальной плоскости фотоаппарата,
т.е.
,
и
где - расстояние от изображения предмета до глаза наблюдателя.
Если
изображение рассматривается на матовом
стекле, то
:
(изображение получается перевернутым). Если рассматривается фотография, полученная путем контактной печати, то , то:
так
как фотоснимок при рассматривании
поставят в правильное положение. При
наличии увеличений снимок вводится
дополнительное увеличение
,
тогда:
.