Юный техник 1979-12, страница 78

ФИЗИКА ГЛАЗА

Предметы становятся видимыми потому, что поглощают, отражают, преломляют или излучают свет. Но это медь еще не все. Для того чтобы контуры предметов видеть резкими, нужно, чтобы свет от них проходил сквозь среды, оптические свойства которых отличаются друг от друга. Не последнюю роль здесь играет хрусталик. По сути дела, хрусталик — линзочка, которая под действием глазных мышц может менять кривизну, а значит, фокусное расстояние, тем самым фокусируя попадающие в глаз лучи на сетчатку. Если показатель преломления хрусталика был бы таким же, как и у воздуха или стекловидного тела, то есть внутриглазной жидкости, то увидеть контуры предмета резкими было бы невозможно.

Чтобы убедиться в этом, проделаем простой опыт. Возьмите стеклянный стакан. На его дно положите почтовую марку — в нашем опыте она послужит как бы сетчаткой глаза. Сверху марку накройте линзой — она будет выполнять роль хрусталика. «Линзу вы можете выточить на токарном станке из толстого органического стекла. Обратите внимание: диаметр линзы равен диаметру дна стакана, ее нижняя поверхность плоская, а верхняя — полусфера. Плоскую поверхность обработайте особенно тщательно, она должна быть ровной и прозрачной. Поверхность же полусферы после резца дополнительной чистовой обработки не тре

бует. Чем она хуже обработана, тем лучше.

Посмотрите сверху сквозь линзу на марку. Кроме мутных пятен, вы ничего не увидите. Так бы мы, наверное, и видели окружающий нас мир, если бы хрусталик не был погружен в жидкость, оптические свойства которой другие. А теперь налейте в стакан воды. Рисунок на марке в полном смысле проявится, станет четким.

Когда мы смотрим на прозрачный водоем с берега, то достаточно резко видим его дно. Вообразим себе, что нам дана возможность погрузиться под воду и оставаться там сколь угодно долго. Что бы мы там увидели? Казалось бы, раз вода прозрачна, ничего не должно мешать видеть под водой так же хорошо, как и в воздухе. Но это не так. Преломляющая способность хрусталика на десятую долю сильнее, чем у воды (у остальных же частей нашего глаза она совпадает). Поэтому под водой в глазу человека лучи фокусируются далеко позади сетчатки отчего предметы под водой видны мутными, нерезкими. Человек с нормальным зрением может видеть лучше, если наденет маску или очки для пловцов.

А как же видят рыбы? Оказывается, хрусталик у них имеет чрезвычайно выпуклую форму. Он почти шарообразен, поэтому показатель его преломления самый большой из всех, какие нам известны у животных. Сквозь воду рыбы видят и берег, и предметы в воде и на берегу. Правда, видят их не такими, какими видим мы. Дело в том, что лучи, падающие на поверхность воды под углом, преломляются, что и приводит к искажению предметов. В результате весь мир, видимый из-под воды, должен уместиться в конусе: 180 градусов сожмутся почти вдвое — до 97 градусов. Нам, например, показалось бы,

74