
当你拜访亲朋好友,走到小区里走到他们家门口的时候,门上的小玩意儿肯定会引起你的兴趣。
没错,我们今天要说的,就是猫眼。
猫眼神奇的地方,就在于外面的人看里面看不到,而里面的人却可以看清楚外面。
那么,这小小的玩意儿怎么会如此神奇呢?猫眼,又称门镜,是装在住宅户门上的一种小型光学仪器,便于居民观察户外情况。
已经成为居家安全必需品。
门镜,其实由两块透镜组合而成,L1是凹透镜,L2是凸透镜。
(物镜,指的是靠近被观察物体一侧的镜子,目镜,是靠近眼睛(观察者)的镜。
)当我们从门内向外看时,物镜L1是凹透镜,目镜L2是凸透镜(光走过的路径见图1)。
物镜L1的焦距极短,它将室外的人或物AB成一缩得很小的正立虚像A′B′,此像正好落在目镜L2的第一焦点之内,L2起着放大镜(比如放大镜,放大镜就是凸透镜)的作用,最后得到一个较为放大的正立虚像A〃B〃,此像恰又成在人眼的明视距离附近,对于门外的情况,就看得清楚了。
那么,同样是通过同一个门镜,为什么从门外向里看时,却什么也见不着呢?在倒看时(光路见图2),L1变成了目镜,L2则成了物镜,室内的景物AB,通过会聚透镜L2后的折射光束本应生成倒立的实像A′B′,但在尚未成像之前就落到发散透镜L1上,由于 L1的焦距极短,最后得到的正立虚像A〃B〃距目镜L1很近,只有2~3cm,又由于门镜的孔径很小,室外的人不得不贴近目镜 L1察看。
(同为凸透镜的放大镜)如此,人眼与像A〃B〃之间的距离,也只不过2~3cm,这个距离远小于正常人眼的近点,因此,对于室外的窥视者,室内的一切当然也就“视而不见”了。
(近点是人眼能够看清楚物体的最小距离。
近点距离随年龄的增长而增大,正常青年人的近点约10cm,但正常人到50岁时,近点大致为40cm。
)其实,当你站在离猫眼适当的位置时,房间内的东西是看得见的。
不过,由于图像太小,所以你很难分辨物体。