Человеческий глаз под водой

Вообразите, что вам дана возможность оставаться под водой сколько угодно времени и что вы можете при этом держать глаза открытыми. Могли ли бы вы видеть что‑нибудь при таких условиях?

Вопрос кажется странным: ведь вода прозрачна, и, следовательно, казалось бы, ничто не может мешать нам видеть под водой так же хорошо, как и в воздухе. Однако это неверно.

Вспомните о слепоте «невидимого человека»! Он ведь тоже находится в прозрачной среде – и все‑таки не в состоянии видеть, потому что показатели преломления его хрусталика и воздуха одинаковы. Под водой мы находимся приблизительно в тех же условиях, как и Уэллсов «невидимый человек» в воздухе. Обратимся к цифрам: дело станет яснее. Показатель преломления воды = 1,34. А каковы показатели преломления прозрачных средин человеческого глаза? Вот они:

Роговой оболочки и стекловидного тела … 1,34

Хрусталика … 1,43

Водянистой влаги … 1,34

Вы видите, что преломляющая способность хрусталика всего на ¹/₁₀ сильнее, чем у воды, а у остальных частей нашего глаза она одинакова с преломляемостью воды. Поэтому под водой в глазу человека фокус лучей получается далеко позади сетчатой оболочки, и, следовательно, на самóй сетчатке изображение должно вырисовываться настолько смутно, что различить что‑либо почти невозможно. Можно отличить только свет от темноты.

Если хотите наглядно представить себе, как должны рисоваться нам вещи под водой, – наденьте очки с сильно рассеивающими двояковогнутыми стеклами: тогда фокус лучей, преломляющихся в глазу, отодвинется далеко за сетчатку, и мир предстанет пред вами в неясных, туманных образах.

А может ли человек под водой помочь своему зрению, пользуясь сильно преломляющими стеклами?

Может, – но обыкновенные стекла, употребляемые для очков, мало пригодны здесь: показатель преломления простого стекла 1,4 – т. е. лишь весьма немногим больше, чем у воды (1,34); такие очки будут очень слабо преломлять под водой. Нужны стекла особого сорта, отличающиеся чрезвычайно сильной преломляемостью (так называемый «тяжелый флинтглас» имеет показатель преломления почти равный 2‑м). С такими очками мы могли бы, пожалуй, более или менее отчетливо видеть кое‑что под водой.

Для вас теперь, вероятно, станет вполне понятным, почему у рыб хрусталик имеет чрезвычайно выпуклую форму (он шарообразен) и показатель его преломления – самый большой из всех, какие нам известны в глазах животных. Не будь этого, глаза были бы почти бесполезны рыбам, обреченным на жизнь в сильно преломляющей прозрачной среде.