因为猫眼的设计使得其从里向外看可以看到成像质量比较好的像,而从外往里看则很难看到成像。
猫眼,又称门镜,是一种装在住宅门上的小型光学仪器,作用就是让屋内的人能观察屋外情况,同时保证屋外的人无法看清屋内。简单的门镜由两个透镜组成,一块凹透镜,在门外一侧,另一块凸透镜,在屋内一侧,凹透镜焦距极短,凸透镜焦距则较长。
当从屋内经由门镜向外看时,其光路图如图1所示。屋外的物体(图中蓝色箭头)经过凹透镜折射(光路见图中蓝色线)后成一个正立缩小的虚像(图中蓝色轮廓的白色箭头),而这个虚像正落在凸透镜的焦距以内,因此凸透镜此时成为放大镜,将该虚像放大(光路见图中橙色线,暂时忽略那个凹透镜,图有点难画,意思到了就行[doge]),成一个正立的虚像(图中绿色箭头),该像恰在人眼明视距离附近,因此,屋内的观察者能看到一个比较清晰的像。
图1 屋内观察屋外的成像示意图
而当屋外的人想要观察屋外时,光路图如图2所示。此时,靠近物体的是凸透镜,屋内的物体(图中蓝色箭头)经凸透镜折射(光路见图中蓝色线),由于凸透镜焦距较长,在尚未成像时,光线便经过凹透镜,经凹透镜发散(光路见图中橙色线),发散的光线成一个正立的虚像(图中绿色箭头)。但由于凹透镜焦距较短,该像离门镜较近,只有几厘米,由于门镜孔径较小,观察者需要贴近门镜观察,因此该虚像离人眼距离也仅有几厘米,仍小于正常人眼的近点,即人眼能看清楚的最近距离,因此,人无法看清该像,视野里便是一片模糊。
图2 屋外观察屋内的成像示意图
回答:霜白
编辑:yrLewis