Перейти к содержанию

Подборка

Подборки хранятся в этом браузере без учётной записи. Для них нужен включённый JavaScript.

Задача без названия

АстрономияЗаключительныйКлассы неизвестны2008ТеоретическаяЕсть решение редакция rv_380e8505d1ceebca ID p_22c4c32ccdf3a22a
  • ? При наблюдениях невооруженным глазом некий близорукий человек в своих очках видит на пределе звезды 6 звездной величины. В тех же условиях без очков он видит на пределе звезды 3 звездной величины. Оцените разрешающую способность глаза этого наблюдателя без очков, если с использованием очков она равна 2 угловым минутам.

Решение

Показать решение
  • Яркость фона неба, на котором близорукий человек наблюдает звезды, не зависит от того, надел этот человек очки или нет. В этих условиях можно считать, что человек видит звезду в том случае, если освещенность от этой звезды на каком-либо элементе сетчатки его глаза превосходит некоторый постоянный уровень. Размер элемента сетчатки d соответствует разрешающей способности глаз в очках (2 угловые минуты).

Когда человек проводит наблюдения звезд в очках, вся световая энергия от звезды, попадающая в зрачок глаза, направляется в один элемент сетчатки. Минимальное количество этой энергии в единицу времени j, необходимое для того, чтобы звезда была замечена, соответствует блеску звезды 6 m 6^{\rm m} .

Если наблюдатель снимает очки, величина j, необходимая для каждого элемента сетчатки, не изменяется. Но при этом излучение от звезды не фокусируется на сетчатке и попадает не в один, а сразу в N элементов сетчатки. Для того чтобы наблюдатель все же увидел звезду, на зрачок должно попадать количество энергии в единицу времени J, равное j ⋅ N j\cdot N и соответствующее звезде 3 m 3^{\rm m} . В соответствии с формулой Погсона

N = J I = 10 0.4 ⋅ ( 6 − 3 ) = 16. N = \frac{J}{I} = 10^{0.4 \cdot (6-3)} = 16.

Следовательно, изображение звезды занимает поле из 16 элементов сетчатки (4 на 4). Разрешающая способность глаза без очков будет в 4 раза хуже и составит 8'.