Transcript Document

OPTYKA
OPTYKA
czyli nauka o świetle
ŹRÓDŁA ŚWIATŁA
Źródłami światła są wszystkie ciała świecące
światłem własnym. Najsilniejszymi źródłami
światła docierającymi do Ziemi są gwiazdy.
Źródłami są również inne ciała wysyłające
światło w wyniku:
• Podgrzania do wysokiej temperatury (żarówka),
• Pobudzenia do świecenia cząsteczek gazów w
silnym polu elektrycznym (neonówka),
• Pochłaniania promieniowania ultrafioletowego
(luminofor),
• Reakcji chemicznych (płomień świecy).
Czym jest światło?
W XVII wieku istniały dwie teorie na temat tego czym jest światło:
1. Isaac Newton uważał, że światło jest strumieniem korpuskuł
(czyli poruszających się cząstek),
2. Christiaan Huygens twierdził, że jest to fala.
Dziś wiemy, że światło ma dwoistą naturę.
Możemy je uważać zarówno za:
• falę elektromagnetyczną
• strumień fotonów (cząstek będących kwantem energii promieniowania świetlnego).
W przypadku światła mówimy, o dualizmie korpuskularno-falowym.
Światło jest falą
elektromagnetyczną o
długości od 400 nm do
800 nm. Światło
rozchodzi się w próżni i
ciałach przezroczystych.
Biegnie prostoliniowo i
przenosi energię ze
źródła do ciała na które
pada. Światło rozchodzi
się w próżni z szybkością
300 000 km/s.
Natura światła
Fale długie ujawniają bardziej właściwości falowe,
natomiast im krótsze fale to bardziej ujawniają się właściwości
kwantowe czyli korpuskularne (wtedy energia fotonu jest większa).
Klasyfikację fal elektromagnetycznych według ich długości
w próżni (częstotliwości) nazywamy widmem fal elektromagnetycznych.
Nasze oko odbiera promieniowanie elektromagnetyczne
o długości od około 4x10-7 m do około 7x10-7 m.
Najlepiej widzimy w środku zakresu
dla barwy żółtozielonej (długość około 550nm),
a najgorzej na końcach.
Zwierzęta mogą rejestrować promieniowanie
o innych długościach,
np.: pszczoły "widzą" promieniowanie nadfioletowe.
PROSTOLINIOWE
ROZCHODZENIE SIĘ ŚWIATŁA
W ośrodkach jednorodnych (np. w próżni) światło porusza
się po liniach prostych. Jeżeli światło na swej drodze
napotyka ciało nieprzezroczyste, na ekranie powstaje cień
tego ciała.
Powstawanie
cienia
O prostoliniowym
rozchodzeniu się światła
możesz przekonać się
również, wykorzystując
tzw. kamerę otworkową.
ODBICIE ŚWIATŁA
Jeżeli światło napotyka na swej drodze gładki
(wypolerowany) przedmiot zwany lustrem lub
zwierciadłem, wówczas odbija się od niego.
NORMALNA- prosta prostopadła do powierzchni odbijającej
Kąt padania, to kąt pomiędzy promieniem padającym
na powierzchnię odbijającą, a normalną.
a a
Kąt odbicia, to kąt pomiędzy promieniem odbitym, a normalną.
Kąt padania jest równy kątowi odbicia.
Promień fali padającej, promień fali odbitej i normalna, leżą w jednej płaszczyźnie..
• Rys. Zjawisko odbicia fal
promień
odbity
normalna
a
Bartosz Jabłonecki
promień
padający
• Prawo odbicia
W zjawisku odbicia fal kąt odbicia jest
równy kątowi padania.
Promień padający, promień odbity i
normalna do powierzchni odbijającej,
wystawiona w punkcie padania, leżą w
jednej płaszczyźnie
a 
Bartosz Jabłonecki
Przedmioty, które nie są źródłami światła,
widzimy dlatego, że padające na nie światło
zostaje rozproszone i część promieni świetlnych
dociera do naszych oczu.
Peryskop
• Zjawisko załamania fal polega na zmianie
kierunku rozchodzenia się fal na granicy
dwóch ośrodków, przy przejściu z jednego
ośrodka do drugiego, na skutek różnej
prędkości fali w tych ośrodkach.
Willebrord
van Roijen Snell (1580-1626)
Bartosz Jabłonecki
źródło: http://de.wikipedia.org/wiki/Willebrord_van_Roijen_Snell
Jeśli światło pada na granicę dwóch
przezroczystych ośrodków, to zwykle jego część
odbija się (zgodnie z prawem odbicia), a część
wchodzi do drugiego ośrodka. Mówimy, że światło
załamuje się
Promień świetlny po przejściu z powietrza do
wody zmienia kierunek. Mówimy, że światło
uległo załamaniu. Zjawisko załamania światła
występuje wtedy, gdy światło przechodzi z
jednego ośrodka przezroczystego do drugiego.
Światło przechodząc przez granicę dwóch ośrodków ulega załamaniu.
Stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania,
zwany współczynnikiem załamania n ośrodka
drugiego względem pierwszego, jest równy stosunkowi
prędkości rozchodzenia się fali w ośrodku pierwszym,
V1 do prędkości rozchodzenia się fali w ośrodku drugim.
a
powietrze
V2
woda

W obu ośrodkach promień fali padającej,
promień fali załamanej i prosta prostopadła (normalna)
do granicy ośrodków leżą w jednej płaszczyźnie.
• Rys. Zjawisko załamania fal
normalna
ośrodek I
a
promień
padający
v1
v2
ośrodek II

promień
załamany
Bartosz Jabłonecki
ZAŁAMANIE ŚWIATŁA
Zjawisko załamania polega na zmianie
kierunku rozchodzenia się światła przy
przejściu z jednego ośrodka przezroczystego
do drugiego. Zmiana kierunku promienia na
granicy dwóch ośrodków spowodowana jest
tym, że światło w różnych ośrodkach
rozchodzi się z różnymi szybkościami.
Całkowite wewnętrzne odbicie.
• Zjawisko całkowitego wewnętrznego
odbicia ma miejsce wtedy, gdy światło
przechodzi z ośrodka gęstszego do ośrodka
rzadszego.
Bartosz Jabłonecki
Zwiększając kąt padania,
doprowadzamy do sytuacji, w
której promień będzie się ślizgał
po powierzchni zetknięcia obu
ośrodków.
• Rys. Zjawisko całkowitego wewnętrznego
odbicia (woda-powietrze)
promień
odbity
ośrodek I
ośrodek II
promień
padający
a gr
 gr  90o
Bartosz Jabłonecki
Światłowody mogą przenosić ogromną ilość informacji (rozmowy telefoniczne,
wiadomości wysyłane faksem, połączenia internetowe itp.) w bardzo krótkim czasie. Szkło,
z którego wykonane jest włókno światłowodu jest tak czyste, że sygnały świetlne mogą w
nim wędrować niemal bez straty energii, a zatem bez konieczności stosowania odpowiednich
wzmacniaczy.
Włókno światłowodu wykonane jest z dwóch koncentrycznych warstw szkła:
cylindrycznego rdzenia i otaczającego go płaszcza. Każda warstwa wykonana jest z innego
rodzaju szkła. Światło ulega wielokrotnemu całkowitemu wewnętrznemu odbiciu na granicy
warstw
Ponieważ włókna szklane światłowodów maja bardzo małe średnice (są cieńsze od
ludzkiego włosa), można je wyginać w dowolny sposób bez groźby złamania i przerwania
światłowodu.
Światłowody
Zwierciadło jest to wypolerowana powierzchnia
metalu, szkła (lustra) lub wody.
Zwierciadła dzielimy na:
* płaskie, np. lustro
* kuliste (wklęsłe i wypukłe)
Obraz w zwierciadle płaskim jest:
pozorny, czyli został utworzony przez
przedłużenia promieni świetlnych.
• prosty, czyli nie odwrócony.
• tej samej wielkości,
•
OBRAZY OTRZYMYWANE
W ZWIERCIADLE PŁASKIM
Obraz, który można
zobaczyć w lustrze jest
obrazem pozornym. Za
pomocą zwierciadła
płaskiego otrzymujemy
obraz pozorny i
symetryczny względem
powierzchni zwierciadła.
• Konstrukcja obrazu w zwierciadle płaskim przykład
Bartosz Jabłonecki
• Konstrukcja obrazu w zwierciadle płaskim
B’
B
A’
A
Bartosz Jabłonecki
Oprócz zwierciadeł płaskich używane są również zwierciadła kuliste (są nimi np. zwierciadła
stosowane na skrzyżowaniach ulic, w lusterkach i reflektorach samochodów, w lusterkach
dentystycznych). Zwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli.
Jako zwierciadło może być wykorzystana powierzchnia kuli. W związku z tym rozróżniamy
zwierciadła kuliste:
* wklęsłe - gdy jako zwierciadło wykorzystujemy wewnętrzną powierzchnię kuli
* wypukłe - gdy jako zwierciadło wykorzystujemy zewnętrzną powierzchnię kuli.
Każde zwierciadło kuliste posiada:
* środek krzywizny - jest nim środek kuli (O),
* promień krzywizny - jest nim promień kuli (r),
* oś główną - którą jest prosta przechodząca przez środek krzywizny (O) i środek czaszy
zwierciadła (S).
• Zwierciadło kuliste (wklęsłe i wypukłe)
powstaje jako wycinek sfery.
Charakteryzuje je promień krzywizny r.
• symbole zwierciadła
r
r
wklęsłego
wypukłego
Bartosz Jabłonecki
Zwierciadła sferyczne
• wklęsłe
Zwierciadło sferyczne wklęsłe stanowi wewnętrzną powierzchnie sfery.
f
O - środek krzywizny, czyli środek kuli, z której zwierciadło zostało wycięte
r - promień krzywizny, czyli promień kuli, z której zwierciadło zostało wycięte (OA)
F - ognisko zwierciadła, czyli punkt przecięcia promieni odbitych
f - ogniskowa zwierciadła, czyli odległość ogniska od zwierciadła
• wypukłe
Zwierciadło wypukłe
ma ognisko pozorne.
OTRZYMYWANIE OBRAZU
W ZWIERCIADLE
WYPUKŁYM
Zwierciadło kuliste wypukłe posiada ognisko
pozorne. Wiązka promieni równoległych do osi
głównej po odbiciu od powierzchni zwierciadła
staje się wiązką promieni rozbieżnych.
BIEG WYBRANYCH PROMIENI
Wiązka promieni biegnąca równolegle
do głównej osi optycznej,
po odbiciu od płaszczyzny zwierciadła
skupia się w jednym punkcie,
leżącym na głównej osi optycznej
zwanej ogniskiem F.
F – ognisko, f – ogniskowa, r = 2 f
F
O
Jeżeli promień świetlny pada
w wierzchołek zwierciadła,
to po odbiciu biegnie symetrycznie
względem osi optycznej.
f
O
F
Jeśli promień świetlny przechodzi
przez ognisko F, to po odbiciu od zwierciadła
biegnie równolegle do osi optycznej.
F
O
OBRAZY W ZWIERCIADŁACH wklęsłych
Przyjmujemy w konstrukcjach obrazów:
x – odległość przedmiotu od zwierciadła
y – odległość obrazu od zwierciadła
dla x > 2f lub x > r
obraz rzeczywisty (przecięły się promienie odbite)
pomniejszony p < 1
odwrócony
x = 2f to y = 2f
rzeczywisty
tych samych rozmiarów
p=1
f < x < 2f to y > 2f
obraz rzeczywisty
powiększony
p>1
x = f to y = nieskończoność
obraz nie powstaje.
x < f to y < 0
obraz pozorny (przecinają się przedłużenia promieni odbitych)
obraz prosty
powiększony p > 1
OBRAZY W ZWIERCIADŁACH wypukłych
Obraz: pozorny, pomniejszony, prosty
OBRAZY W ZWIERCIADŁACH - zestawienie
x
y
Charakter obrazu
p
x > 2f
f < y < 2f
Odwrócony,
rzeczywisty
p < 1
x = 2f
y = 2f
Odwrócony,
rzeczywisty
p = 1
x < 2f
y > 2f
Odwrócony,
rzeczywisty
p > 1
x = f
y =
nieskończoność
---------------
------------
x < f
y < 0
Prosty, pozorny
p > 1
Zdolność skupiająca zwierciadła
• f – ogniskowa [f] = 1m
• Z- zdolność skupiająca [Z] = 1D (dioptria)
• Z = 1/f
1D = 1/1m
• Jeśli ognisko F jest pozorne to ogniskową f piszemy ze
znakiem „-”
• Jeśli ognisko F jest rzeczywiste to ogniskową F piszemy ze
znakiem „+”
• 1. Ogniskowa zwierciadła kulistego wynosi 10 D.
Jakie to zwierciadło i ile wynosi ogniskowa?
• 2. Jaka jest ogniskowa zwierciadła kulistego o
zdolności skupiającej -4D i jakiego typu to
zwierciadło?
• Równanie zwierciadła
x
y
przedmiot
F
O
obraz
f
1 1 1
 
f x y
Bartosz Jabłonecki
f - ogniskowa
x - odległość przedmiotu
od zwierciadła
y - odległość obrazu
od zwierciadła
• Powiększenie obliczamy jako stosunek
wysokości obrazu do wysokości
przedmiotu:
p
hy
hx
• lub
y
p
x
Bartosz Jabłonecki
Zad. 1
• Przed zwierciadłem wklęsłym o
promieniu krzywizny zwierciadła
równym 1m umieszczono w odległości 1m
przedmiot o wysokości 20cm. Oblicz
gdzie znajduje się obraz i jaką ma
wysokość.
Bartosz Jabłonecki
Zad. 2
• Przed zwierciadłem wklęsłym o
promieniu krzywizny zwierciadła
równym 1m umieszczono w odległości
20cm przedmiot o wysokości 20cm.
Oblicz gdzie znajduje się obraz i jaką ma
wysokość.
Bartosz Jabłonecki
SOCZEWKI
Soczewki to ciała przezroczyste (zbudowane najczęściej
ze szkła),ograniczone z obu stron powierzchniami
kulistymi lub z jednej strony powierzchnią kulistą, a z
drugiej płaską. Rozróżniamy soczewki wypukłe i
wklęsłe. W powietrzu soczewki wypukłe skupiają, a
wklęsłe rozpraszają. Soczewkę charakteryzują:





Główna oś optyczna – prosta prowadzona przez
środki krzywizn soczewki
Dwa ogniska rzeczywiste
Dwa ogniska pozorne
Ogniskowa – odległość każdego ogniska od
środka soczewki
Zdolność skupiająca soczewki
Poniższe rysunki przedstawiają
różne rodzaje soczewek wklęsłych.
Soczewką nazywamy ciało przezroczyste, ograniczone dwiema
powierzchniami, z których przynajmniej jedna nie jest płaska.
Soczewki dzielimy na:
* wypukłe
dwuwypukła
płasko-wypukła
wklęsło-wypukła
* wklęsłe
dwuwklęsła
płasko-wklęsła
wypukło-wklęsła
SOCZEWKA SKUPIAJĄCA
Wiązka promieni przy osiach optycznych
biegnąca równolegle do głównej osi optycznej,
po dwukrotnym załamaniu
skupia się w jednym punkcie,
zwanym ogniskiem soczewki.
SOCZEWKA ROZPRASZAJĄCA
Wiązka promieni przy osiach
biegnąca równolegle do głównej
osi optycznej, po dwukrotnym załamaniu
rozbiega się, ale przedłużenia
promieni wychodzących
z soczewki skupiają się w jednym punkcie,
który jest pozornym ogniskiem soczewki.
• Konstrukcja ogniska F
F

Konstrukcja ogniska pozornego F
F
Bartosz Jabłonecki
ognisko soczewki
2F
F
F
2F
soczewka skupiająca
Przy konstrukcjach obrazów, są spełnione te same twierdzenia o biegu
promieni świetlnych, co w zwierciadłach.
• Konstrukcja obrazu w soczewce skupiającej
F
obraz
F
przedmiot
Cechy:
•rzeczywisty
•odwrócony
•pomniejszony
Bartosz Jabłonecki
• Inne konstrukcje
przedmiot
F
F
Cechy:
obraz
•rzeczywisty
•odwrócony
•powiększony
Bartosz Jabłonecki
x > 2f to f < y < 2f
rzeczywisty
odwrócony
pomniejszony p < 1
x = 2f to y = 2f
obraz rzeczywisty
tych samych rozmiarów
p=1
f < x < 2f to y > 2f
obraz rzeczywisty
powiększony
p>1
.
2f
.
.
f
.
f
obraz
przedmiot
2f
2f
obraz
.
.
.
f
.
f
2f
2f
.
obraz
.
f
przedmiot
.
f
przedmiot
.
2f
x = f to y = nieskończoność
obraz nie powstaje
.
.
f
x < f to y < 0
obraz pozorny – powstaje na
przecięciu się promieni
załamanych,
prosty
powiększony
p>1
.
f
2f
.
f
.
2f
• Inne konstrukcje
przedmiot
F
obraz F
Cechy:
•pozorny
•prosty
•pomniejszony
Bartosz Jabłonecki
OBRAZY W SOCZEWKACH - zestawienie
x
y
Charakterystyka
obrazu
p
x > 2f
f < y < 2f
Obraz rzeczywisty,
odwrócony
p<1
x = 2f
y = 2f
Obraz rzeczywisty,
odwrócony
p=1
f<x<
2f
y > 2f
Obraz rzeczywisty,
odwrócony
p>1
----------------
------------------
Obraz pozorny, prosty
p>1
x=f
x <f
y=
nieskończoność
y<0
• Równanie
(podobnie jak dla zwierciadła)
x
y
F
obraz
F
f
1 1 1
 
f x y
Bartosz Jabłonecki
przedmiot
Dyfrakcja i interferencja światła.
• Zjawisko dyfrakcji - inaczej ugięcia polega na zmianie kierunku rozchodzenia
się fali w wyniku natknięcia się na
przeszkodę o rozmiarach porównywalnych
z jej długością.
• Doświadczenie Younga
ekran
2
przesłony
1
0
laser
1
2
Thomas Young 1773-1829
1802 odkrył interferencję światła
i zapoczątkował falową teorię światła
http://pl.wikipedia.org/wiki/Thomas_Young
• Dyfrakcja
przesłona ze szczeliną
• Zjawisko interferencji fal polega na
nakładaniu się fal o jednakowej
częstotliwości, w wyniku czego w ośrodku
powstaje fala będąca sumą fal
interferujących. W każdej chwili
wychylenie punktu przestrzeni jest sumą
wychyleń docierających do niego zaburzeń
falowych.
Interferencję światła, można uzyskać przez rozdwojenie wiązki promieni
pochodzących z jednego źródła i wytworzenie między nimi różnicy dróg,
wskutek czego do określonego punktu powierzchni
oświetlonej docierają fale świetlne o jednakowej długości i różnicy faz.
Po raz pierwszy uzyskał tą metodą interferencję światła Young
przez ugięcie fal na dwóch szczelinach.
• Interferencja
przesłona z dwiema szczelinami
PRZEJŚCIE WIĄZKI
ŚWIATŁA BIAŁEGO PRZEZ
PRYZMAT
Przy przejściu światła
białego przez pryzmat
występuje nie tylko
odchylenie światła od jego
pierwotnego kierunku
rozchodzenia się, ale
również jego rozszczepienie
(rozdzielenie) na kilka barw.
Światło białe jest mieszaniną barw: czerwonej,
pomarańczowej, żółtej, niebieskiej, zielonej i fioletowej.
Szereg barw przechodzących w sposób ciągły jedna w
drugą od czerwieni do fioletu nazywamy widmem
światła białego.
• Pryzmat to przezroczysta bryła ograniczona
dwiema powierzchniami płaskimi
i nierównoległymi.
• Kąt zawarty między tymi płaszczyznami
nazywamy kątem łamiącym pryzmatu.
Bartosz Jabłonecki
• Promień przechodzący przez pryzmat
 - kąt łamiący pryzmatu


 - kąt odchylenia
promienia



  (n  1)
Bartosz Jabłonecki
a
• Promień przechodzący przez płytkę
równoległościenną
a
d

a
d - grubość płytki
l
l - przesunięcie promienia
Bartosz Jabłonecki
ZJAWISKA OPTYCZNE
W PRZYRODZIE
Światło
Światło jest falą elektromagnetyczną
dla której obserwujemy zjawiska:
1. Odbicie promienia świetnego
2. Załamanie światła
3. Ugięcie fali
Dzięki temu na niebie często
możemy dostrzec prawdziwe cuda.
Odbicie światła
Załamanie
światła
Ugięcie światła
(dyfrakcja)
Tęcza
Tęcza powstaje
na skutek
rozszczepienia
światła i jego
wielokrotnych
wewnętrznych
odbić w kropli
wody.
Halo
Przyczyną powstawania halo jest
odbicie promieni słonecznych od
kryształów lodu znajdujących się
w atmosferze
Żeby zobaczyć światło słoneczne odchylone
o kąt D=22° musimy patrzeć pod kątem D
względem Słońca.
Małe i duże halo
Słup świetlny
Łuk styczny
Łuk
okołozenitalny
Wieniec
Iryzacja chmur
Widma Brockenu
Zadania do zrealizowania z działu: optyka
1.Jakią ogniskową posiada zwierciadło wklęsłe o promieniu krzywizny
20cm?
2. Zdolność skupiająca kulistego wynosi 5D. jakie to zwierciadło i ile wynosi
jego ogniskowa?
3.Jaka jest ogniskowa zwierciadła kulistego o zdolności skupiającej -2D i
jakiego typu jest to zwierciadło.
4.Oblicz ogniskową zwierciadła, w którym obraz przedmiotu umieszczonego
w odległości 20 cm otrzymano w odległości 30cm.
5.W jakiej odległości od zwierciadła otrzymamy obraz przedmiotu
umieszczonego w odległości 50cm od zwierciadła kulistego o ogniskowej
10cm? Jaki to będzie obraz?
6.Oblicz ogniskową soczewki w okularach mającej zdolność skupiającą 2,5D
7. Jaką zdolność skupiającą ma obiektyw aparatu fotograficznego o
ogniskowej 5cm?
8.Oblicz zdolność skupiającą soczewki, jeśli obraz umieszczonego przedmiotu
30cm przed nią otrzymano 60cm za nią.
9.Oblicz zdolność skupiającą soczewki, jeżeli za pomocą otrzymano obraz w
odległości 100cm od soczewki. Przedmiot znajduje się w odległości 25cm.
10.Przedmiot umieszczono w odległości 60 cm od soczewki o ogniskowej
25cm. W jakiej odległości od soczewki powstaje obraz?
Luneta, obudowa: A - soczewka, B tuba optyczna, C - blokada przesuwu
pionowego, D - blokada przesuwu
poziomego, E - trójnóg nastawny, F dodatkowy pojemnik na akcesoria, G pierścień mocujący, H - pierścień
mocujący, I - celownik, J - okular, K pokrętło precyzyjnego przesuwu
poziomego, L - pokrętło precyzyjnego
przesuwu poziomego, M - układ
ogniskujący.
Luneta, przyrząd optyczny w formie rury zakończonej z jednej strony
obiektywem refrakcyjnym (tj. soczewkowym), a z drugiej strony
okularem.
Wyróżnia się tzw. lunety ziemskie (dające obraz prosty: posiadające
optyczny układ odwracający i okular skupiający albo posiadające tylko
okular rozpraszający, tj. lunety galileuszowskie lub inaczej holenderskie)
oraz lunety astronomiczne (inaczej keplerowskie, od nazwiska J. Keplera)
dające obraz odwrócony.
Pierwszą lunetę skonstruował optyk holenderski Z. Jansen w 1604.
W 1609 Galileusz wykorzystał lunetę do obserwacji astronomicznych.
Zbudowana była z jednosoczewkowego obiektywu (soczewka skupiająca)
i okularu będącego soczewką rozpraszającą.
Powiększenie kątowe p dla prostej lunety (zarówno galileuszowskiej, jak
i keplerowskiej) wyraża się wzorem: p=fb/fk, gdzie: fb - ogniskowa
obiektywu, fk - ogniskowa okularu. Powiększenie lunety nie może być
zwiększane dowolnie przez zastosowanie okularów o coraz krótszych
ogniskowych. Warunkuje je zdolność rozdzielcza obiektywu ograniczona
zjawiskami dyfrakcyjnymi ( dyfrakcja fal) zależnymi od wielkości źrenicy
wejściowej d.
Obiektyw może rozróżniać dwa przedmioty, gdy różnica kąta ich
obserwacji wyraża się wzorem: Δψ ≥1,22λ/d, gdzie: λ - długość fali
(kryterium J.W. Rayleigha). W praktyce stosuje się wyrażenie Δψ ≥140"/d,
gdzie d wyrażone jest mm (" oznacza sekundy łuku).
Lupa
• Lupa jest przyrządem
optycznym służącym do
bezpośredniej obserwacji
drobnych przedmiotów.
Zbudowana jest z jednej
soczewki skupiającej lub grupy
soczewek umieszczonych w
oprawce. W lupie powstają
obrazy pozorne, proste i
powiększone. Odległość
obserwowanego przedmiotu od
soczewki powinna być mniejsza
od ogniskowej. Wymóg ten jest
konieczny do otrzymania
obrazu pozornego. Można użyć
jednak lupy do otrzymania
rzeczywistego obrazu na
ekranie.
Lupa, układ optyczny służący do
uzyskiwania powiększonych
obrazów przedmiotów
znajdujących się w bliskiej
odległości. W najprostszym
przypadku zbudowana jest
z jednej soczewki skupiającej,
zaopatrzonej w uchwyt. Obraz
oglądanego przedmiotu powstaje
w tzw. odległości dobrego
widzenia x (przyjmuje się x=250
mm).
Powiększenie lupy G wyraża się
wzorem G=x/f, gdzie: f −
ogniskowa soczewki (lub układu
soczewek) lupy.
Stosuje się lupy zawierające dwie
soczewki (lupa achromatyczna,
achromat) lub trzy soczewki (lupa
aplanatyczna, aplanat), istnieją
ponadto tzw. telelupy (z punktu
widzenia zasady działania będące
modyfikacją lunety Galileusza)
oraz lupy stereoskopowe
(dwuokularowe) zbudowane
z lornetki ze specjalną nasadką
pryzmatyczno-soczewkową.
Mikroskop optyczny: A - okular,
B - śruba mikrometryczna, C śruba mikrometryczna, D obiektyw
bagnetowy(wymienny), E płytka szklana z badaną próbką,
F - blaszki mocujące próbkę, G lusterko, H - pokrętło nastawne
lusterka, I - korpus, J podstawa.
Mikroskop, urządzenie
pozwalające na uzyskanie
powiększonych obrazów małych
przedmiotów.
Budowa narządu
wzroku: A - rogówka, B
- tęczówka, C - komora
przednia, D - źrenica, E
- soczewka, F - plamka
żółta, G - mięsień gałki
ocznej, H - nerw
wzrokowy, I - plamka
ślepa, J - ciało szkliste,
K - naczyniówka, L siatkówka