home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / astro / 13539 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-12-30  |  4.2 KB  |  81 lines
  1. Newsgroups: sci.astro
  2. Path: sparky!uunet!gatech!destroyer!cs.ubc.ca!newsserver.sfu.ca!rs12-annex3.sfu.ca!palmer
  3. From: Leigh Palmer <palmer@sfu.ca>
  4. Subject: Re: Binoculars, exit pupil size, etc...
  5. Message-ID: <1992Dec30.210117.25390@sfu.ca>
  6. X-Xxmessage-Id: <A7674E673B011C19@rs12-annex3.sfu.ca>
  7. X-Xxdate: Wed, 30 Dec 92 21:02:31 GMT
  8. Sender: news@sfu.ca
  9. Organization: Simon Fraser University
  10. X-Useragent: Nuntius v1.1.1d16
  11. References: <1992Dec29.214956.21771@macc.wisc.edu>
  12. Date: Wed, 30 Dec 1992 21:01:17 GMT
  13. Lines: 66
  14.  
  15. In article <1992Dec30.090406.1@stsci.edu> , gawne@stsci.edu writes:
  16.  
  17. >A question for Tom (or anyone else who cares to answer):  Do binoculars
  18. >really form a virtual image?  You seemed to say that in your reply but as
  19. >I understand virtual images they can't be imaged onto a sheet of paper
  20. >placed at the focus.  I just checked Weidner's intro Physics text which
  21. >seems to agree with my recollection.  I have often focused a binocular's
  22. >image onto a sheet of paper or cardboard to check eye relief so this
  23. doesn't
  24. >square with my understanding of virtual imagery.
  25.  
  26. I'd like to answer the question of "virtual imagery". First I will make
  27. an observation about this matter. The attribute of reality or virtuality
  28. is not a physical property, it is a matter of convention alone. I will
  29. speculate later on the reason for its having risen to the exalted status
  30. it seems to hold in physics textbooks.
  31.  
  32. The convention has it that an image formed behind the imaging system has
  33. a positive image distance and is thus characterized as a real image. It
  34. is not important that such an image can be cast on a screen, and that
  35. false idea has confused this matter for all my life. For example, the
  36. image of a distant object which is formed by the objective lens of a
  37. galilean telescope (or any other positive lens) is a real image. The
  38. presence of the eyepiece lens prevents that image being cast upon a
  39. screen but, by convention, does not change its character.
  40.  
  41. The image which one sees in binoculars may be real, virtual, or neither.
  42. For the relaxed, "normal" eye (another convention) the focus on the fovea
  43. is sharpest for objects located at infinite distance. Binoculars are
  44. thought to be ideally adjusted when objects seen in them are focussed on
  45. the fovea with the eye relaxed, so the image formed by the binocular of
  46. an object at whatever distance is located at infinity. An image located
  47. at infinity is neither real nor virtual, since it is representable as
  48. either by merely changing the sign of the (infinite) image distance.
  49.  
  50. For those of us who are not "normal" the situation is different. I am
  51. nearsighted, a myope. For me to view an object with binoculars and
  52. relaxed eyes its image must be at a negative image distance, about 60 cm
  53. in front of me. When I focus my binoculars they form a virtual image.
  54.  
  55. A farsighted person using the same binoculars would adjust them to form
  56. an image at a positive image distance, perhaps a meter behind his head.
  57. In that case the binoculars would form a real image.
  58.  
  59. The experiment to which Bill refers here is the location of the exit
  60. pupil of the binoculars. It is, indeed, a real image, but it is a real
  61. image of the binocular objective, not the object of interest in the field
  62. of view of the binoculars. For an ideal instrument all of the light which
  63. enters the objective (technically, the entrance pupil) is imaged in the
  64. exit pupil. The exit pupil of any good pair of binoculars is at a
  65. positive image distance behind the eyepiece. The exit pupil of a galilean
  66. telescope is at a negative image distance, making such a telescope
  67. inconvenient to use, since one would like to put one's eye at the
  68. position of the exit pupil.
  69.  
  70. If this is all a matter of convention, why do we argue about it? The
  71. answer, in my view, is that a big fuss was made about it when we took our
  72. physics courses. It was possible to ask the question "Is the image real
  73. or virtual?" and mark the answer unambiguously as "correct" or
  74. "incorrect" without much thought or effort. We teachers like items like
  75. that! I can (and have) constructed several quite diverse examples of
  76. images which are neither real nor virtual by convention. I've never got
  77. around to publishing this work, but a couple of the examples are quite
  78. striking. I'll be glad to demonstrate them to anyone who visits me at SFU.
  79.  
  80. Leigh
  81.