Vì sao “mắt mèo” không thể nhìn từ hai đầu?

Vì sao “mắt mèo” không thể nhìn từ hai đầu? “Mắt mèo” là một vật phẩm hết sức có ích lắp được trên cửa ra vào. Không cần mở cửa, thông qua nó, người trong buồng có thể nhìn tổng quát không bỏ sót cảnh vật bên ngoài cửa, góc nhìn đạt tới trên 150o. Nếu qua “mắt mèo” từ ngoài cửa quan sát trong buồng, giả dụ trong buồng có ánh sáng, chỉ có thể trông thấy một chấm sáng cỡ hạt đậu xanh, còn như trong buồng rất tối thì không trông thấy gì cả. Cho nên khi lắp “mắt mèo”, nhất thiết phải chú ý không được lắp ngược.

Vậy thì vì sao mắt mèo có được loại chức năng này? Nguyên lí hoạt động của nó như thế nào nhỉ?

Tháo dỡ mắt mèo một cách cẩn thận nhẹ nhàng, chúng ta có thể tỉ mỉ nghiên cứu xem cấu tạo bên trong của nó. “Mắt mèo” do hai nhóm thấu kính tạo thành. Một nhóm nằm sát phía ngoài cửa do ba thấu kính lõm ghép lại. Thấu kính a là thấu kính lồi lõm, vì bộ phận giữa của nó mỏng hơn mép vành, cho nên nó vẫn thuộc về thấu kính lõm. Thấu kính b, c đều là thấu kính phẳng lõm. Ba thấu kính a, b, c ghép chặt vào nhau. Cũng có loại “mắt mèo” mà nhóm thấu kính này do hai thấu kính lõm hợp thành hoặc chỉ có một thấu kính lõm. Số lượng thấu kính nhiều hay ít có ảnh hưởng nhất định đối với chất lượng hình thành ảnh. Nhóm thấu kính kia nằm sát phía trong cửa là một thấu kính lồi.

Nhóm thấu kính do ba thấu kính lõm hợp thành có tác dụng của thấu kính lõm. Do nó là tổ hợp của ba thấu kính lõm nên tiêu cự ảo của nó rất ngắn, làm cho góc quan sát của mắt mèo rất lớn, như thể cảnh vật bên ngoài cửa đều được thu toàn bộ vào trong mắt mèo. Giả thiết AB là vật thể ở ngoài cửa, căn cứ vào nguyên lí hình thành ảnh của thấu kính lõm, một ảnh của A’B’ cỡ nhỏ, cùng chiều, hình thành cùng phía của thấu kính.

Ảnh ảo A’B’ vừa đúng rơi vào trong tiêu cự của một thấu kính lồi khác. Căn cứ vào nguyên lí hình thành ảnh của thấu kính lồi, lại hình thành lên một ảnh ảo A”B” cùng chiều và phóng to, hơn nữa ảnh ảo đó vừa đúng rơi vào trong phạm vi thấy rõ của mắt, cho nên người trong buồng thông qua mắt mèo có thể trông rõ cảnh vật ngoài cửa.