Острота вашего зрения

Освоившись с понятием угловой величины предмета, вы сможете понять, как измеряется острота зрения, и даже сами выполнить такого рода измерение.

Начертите на листке бумаги 20 равных черных линий длиною в спичку (5 см) и в миллиметр толщины так, чтобы они заполняли квадрат (рис. 72). Прикрепив этот чертеж на хорошо освещенной стене, отходите от него до тех пор, пока не заметите, Рис. 72. К измерению остроты что линии уже не различаютзрения ся раздельно, а сливаются в сплошной серый фон. Измерьте это расстояние и вычислите — вы уже знаете как — угол зрения, под которым вы перестаете различать полоски в 1 мм толщины. Если этот угол равен Г (одной минуте), то острота вашего зрения нормальная; если трем минутам — острота составляет '/з нормальной и т. д.

ЗАДАЧА Линии рис. 72 сливаются для вашего глаза на расстоянии 2 м. Нормальна ли острота зрения?

РЕШЕНИЕ Мы знаем, что с расстояния 57 мм полоска в 1 мм ширины видна под углом 1°, т. е. 60'. Следовательно, с расстояния 2000 мм она видна под углом х, который определяется из пропорции Острота зрения ниже нормальной и составляет: Предельная минута

Сейчас мы сказали, что полоски, рассматриваемые под углом зрения менее одной минуты, перестают различаться раздельно нормальным глазом. Это справедливо для всякого предмета: каковы бы ни были очертания наблюдаемого объекта, они перестают различаться нормальным глазом, если видны под углом меньше Г. Каждый предмет превращается при этом в едва различимую точку, «слишком малую для зрения» (Шекспир), в пылинку без размеров и формы. Таково свойство нормального человеческого глаза: одна угловая минута — средний предел его остроты. Чем это обусловлено — вопрос особый, касающийся физики и физиологии зрения. Мы говорим здесь лишь о геометрической стороне явления.

Сказанное в равной степени относится и к предметам крупным, но чересчур далеким, и к близким, но слишком мелким. Мы нс различаем простым глазом формы пылинок, реющих в воздухе: озаряемые лучами солнца, они представляются нам одинаковыми крошечными точками, хотя в действительности имеют весьма разнообразную форму. Мы не различаем мелких подробностей тела насекомого опять-таки потому, что видим их под углом меньше Г. По той же причине не видим мы без телескопа деталей на поверхности Луны, планет и других небесных светил.

Мир представлялся бы нам совершенно иным, если бы граница естественного зрения была отодвинута далее.

Человек, предел остроты зрения которого был бы не Г, а, например, видел бы окружающий мир глубже и дальше, чем мы. Очень картинно описано это преимущество зоркого глаза у Чехова в повести «Степь».

«Зрение у него (Васи) было поразительно острое. Он видел так хорошо, что бурая пустынная степь была для него всегда полна жизни и содержания. Стоило ему только вглядеться в даль, чтобы увидеть лисицу, зайца, дрофу или другое какое-нибудь животное, держащее себя подальше от людей. Немудрено увидеть убегающего зайца или летящую дрофу, — это видел всякий, проезжавший степью, — но не всякому доступно видеть диких животных в их домашней жизни, когда они не бегут, не прячутся и не глядят встревоженно по сторонам. А Вася видел играющих лисиц, зайцев, умывающихся лапками, дроф, расправляющих крылья, стрепетов, выбивающих свои „точки“. Благодаря такой остроте зрения, кроме мира, который видели все, у Васи был еще другой мир, свой собственный, никому недоступный и, вероятно, очень хороший, потому что, когда он глядел и восхищался, трудно было не завидовать ему».

Странно подумать, что для такой поразительной перемены достаточно лишь понизить предел различимости г ^Г

с 1 до — или около того…

Волшебное действие микроскопов и телескопов обусловлено тою же самой причиной. Назначение этих приборов — так изменять ход лучей рассматриваемого предмета, чтобы они вступали в глаз более круто расходящимся пучком; благодаря этому, объект представляется под большим углом зрения. Когда говорят, что микроскоп или телескоп увеличивает в 100 раз, то это значит, что при помощи их мы видим предметы под углом, в 100 раз большим, чем невооруженным глазом. И тогда подробности, скрывающиеся от простого глаза за пределом остроты зрения, становятся доступны нашему зрению. Полный месяц мы видим под углом в 30'; а так как поперечник Луны равен 3500 км, то каждый участок Луны, имеющий 3500 ₁₀.

в поперечнике -, т. е. около 120 км, сливается для не;

вооруженного глаза в едва различимую точку. В трубу же, увеличивающую в 100 раз, неразличимыми будут уже гораздо более мелкие участки с поперечником в 120.

-— = 1,2 км, а в телескоп с 1000-кратным увеличением —.

участок в 120 м шириною. Отсюда следует, между прочим, что будь на Луне такие, например, сооружения, как наши крупные заводы или океанские пароходы, мы могли бы их видеть в современные телескопы^[1].

Правило предельной минуты имеет большое значение и для обычных наших повседневных наблюдений. В силу этой особенности нашего зрения каждый предмет, удаленный на 3400 (т.е. 57 • 60) своих поперечников, перестает различаться нами в своих очертаниях и сливается в точку. Поэтому, если кто-нибудь станет уверять вас, что простым глазом узнал лицо человека с расстояния четверти километра, не верьте ему, — разве только он обладает феноменальным зрением. Ведь расстояние между глазами человека— всего 3 см; значит, оба глаза сливаются в точку уже на расстоянии 3 • 3400 см, т. е. 100 м. Артиллеристы пользуются этим для глазомерной оценки расстояния. По их правилам, если глаза человека кажутся издали двумя раздельными точками, то расстояние до него нс превышает 100 шагов (т.е. 60—70 м). У нас получилось большее расстояние — 100 м: это показывает, что' примета военных имеет в виду несколько пониженную (на 30%) остроту зрения.

ЗАДАЧА Может ли человек с нормальным зрением различить всадника на расстоянии 10 км, пользуясь биноклем, увеличивающим в три раза?

РЕШЕНИЕ Высота всадника 2,2 м. Фигура его превращается в точку для простого глаза на расстоянии 2,2 • 3400 = 7 км; в бинокль же, увеличивающий втрое, — на расстоянии 21 км. Следовательно, в 10 км различить его в такой бинокль возможно (если воздух достаточно прозрачен).

• [1] При условии полной прозрачности и однородности нашейатмосферы. В действительности воздух неоднороден и не вполнепрозрачен; поэтому при больших увеличениях видимая картинатуманится и искажается. Это ставит предел пользованию весьмасильными увеличениями и побуждает астрономов воздвигать обсерватории в ясном воздухе высоких горных вершин.