邵 云

(南京晓庄学院电子工程学院，江苏 南京 211171)

0 引 言

从空气和水中(须在眼前放置1个20倍以上的高倍放大镜以抵消眼球角膜前的水凹透镜的影响)相互观察物点时，会存在2个虚像，即子午像点和弧矢像点，严格说是2条极短的、相互垂直的焦线，即子午焦线和弧矢焦线，两者在目光的方向上相互重叠并一前一后排列，形成像散[1-2]．在理论上，2个像点越近则像散越小，焦线越短，物点看得越清楚；反之则反．像散影响着人眼的聚焦，而焦线长度则影响着虚像在焦线方向上的清晰度[3]．但实际上，对人眼的近轴细光束成像系统而言，除接近临界折射的大视角情形外，焦线通常都是极短的．因此对人眼而言，物体的子午、弧矢这2个虚像在理论上的清晰度通常应是较高的．然而，这2个虚像在视线的方向上又几乎是完全重叠的，前一个始终掩盖住后一个，且在通常的斜视角下两者相距又较远，因此观察者的目光只能聚焦于前者，而无法透视看到后者，即后面的虚像被完全无视了．本文将利用这些结论和已有的光学知识，分别计算从空气中观察水中以及从水中观察空气中物点的虚像位置，并将后者应用于水下观察岸上高楼的虚像分析，同时从实验与理论2个方面论证上述结论．

1 细像散光束的子午像点和弧矢像点

姚启钧的《光学教程》[1]指出，当某均匀介质中的点光源发出的单心光束通过界面折射到另一种介质后，其单心性将被破坏，变成像……