Fizičar za prikupljanje objektiva. Vrste leća
To su objektivi uokvireni u okvire. Već ovaj primer pokazuje koliko je važna upotreba objektiva za osobu.
Na primjer, na prvoj slici tikvice kakvu je vidimo u životu,
a na drugom, ako ga pogledamo kroz lupu (isto sočivo).
U optici se najčešće koristi sferne leće. Takva sočiva su tijela izrađena od optičkog ili organskog stakla, omeđena sa dvije sferične površine.
Leće se nazivaju prozirna tijela, ograničena s obje strane zakrivljenim površinama (konveksnim ili konkavnim). Straight line AB, \\ tprolazak kroz centre sfernih površina C1 i C2 koje graniče sa objektivom naziva se optička osa.
Ova slika prikazuje poprečne preseke dva sočiva sa centrima u tački O. Naziva se prva leća prikazana na slici konveksan, drugi - konkavno. Tačka O, koja leži na optičkoj osi u centru ovih leća, zove se optički središnji objektiv.
Jedna od dvije granične površine može biti ravna.
Na lijevom objektivu - ispupčen,
desno - konkavno.
Razmotrićemo samo sferne leće, odnosno leće ograničene sa dve sferne (sferne) površine.
Leće ograničene sa dvije konveksne površine nazivaju se lentikularne; leće ograničene s dvije konkavne površine nazivaju se bikonkave.
Usmeravajući snop zrake paralelno glavnoj optičkoj osi sočiva na konveksnu leću, videćemo da se nakon prelamanja u sočivu, ovi zraci prikupljaju u tački koja se zove glavni fokus objektivi - tačka F. Postoje dva glavna fokusa objektiva na obje strane na istoj udaljenosti od optičkog centra. Ako je izvor svjetlosti u fokusu, nakon prelamanja leće, zrake će biti paralelne s glavnom optičkom osi. Svaki objektiv ima dva žarišta - po jedan na svakoj strani objektiva. Naziva se udaljenost od sočiva do fokusa žižna daljina leće.
Usmjerimo snop divergirajućih zraka iz točkastog izvora koji leži na optičkoj osi na konveksno sočivo. Ako je udaljenost od izvora do sočiva veća od žižne daljine, zrake nakon prelamanja u objektivu prelaze optičku osu sočiva u jednoj točki. Prema tome, konveksno sočivo sakuplja zrake koje dolaze iz izvora smještenih na udaljenosti većoj od žarišne duljine od objektiva. Prema tome, konveksno sočivo se inače zove sakupljanje.
Sa prolaskom zraka kroz konkavni objektiv, uočava se drugačija slika.
Neka snopovi zraka paralelni s optičkom osi, na bikonkavnom objektivu. Primijetili smo da zrake iz sočiva dolaze iz divergentne zrake. Ako ovaj divergentni zrak zraka uđe u oko, posmatrač će osjetiti da zrake izlaze iz točke F.Ova tačka se naziva imaginarni fokus bikonkave leće. Takav objektiv se može nazvati difuznim.
Slika 63 objašnjava djelovanje sakupljanja i raspršivanja sočiva. Leće mogu biti predstavljene kao veliki broj prizmi. Pošto prizme odbijaju zrake, kao što je prikazano na slikama, jasno je da objektivi sa zgušnjavanjem u sredini sakupljaju zrake, a leće koje imaju zadebljanje na rubovima ih raspršuju. Sredina leće djeluje kao ravna paralelna ploča: ona ne odbija zrake ni u kolektoru ni u difuznom objektivu.
Na crtežima, sakupljajući objektivi su označeni kao što je prikazano na slici lijevo, a difuzne leće - na slici desno.
Među konveksnim lećama se ističu: bikonveksne, ravne-konveksne i konkavno-konveksne (na slici). Za sve konveksne leće, sredina reza je šira od ivica. Ova sočiva se zovu prikupljanje.
Među konkavnim lećama nalaze se bikonkave, ravne konkavne i konveksno-konkavne (na slici). Svi konkavni objektivi imaju uži dio od rubova. Ova sočiva se zovu rasipanje.
Svetlost je elektromagnetno zračenje koje oči opaža kroz vizuelnu senzaciju.
Za sakupljanje objektiva
Za difuzni objektiv:
Svojstva oka:
- smještaj (postiže se promjenom oblika objektiva);
- adaptacija (prilagođavanje različitim uvjetima osvjetljenja);
- oštrina vida (sposobnost da se odvojeno razlikuju dvije bliske tačke);
- vidno polje (prostor posmatran kada se oči pomiču, ali glava je stacionarna)
Nedostaci vida
- miopija (korekcija - difuzna sočiva);
dalekovidnost (korekcija - sakupljač leća).
Tanki objektiv predstavlja najjednostavniji optički sistem. Jednostavne tanke leće se uglavnom koriste u obliku naočara. Osim toga, upotreba objektiva kao povećala je dobro poznata.
Djelovanje mnogih optičkih uređaja - projektorske lampe, kamere i drugih uređaja - može se shematski usporediti s radnjom. tanke leće. Međutim, tanka leća daje dobru sliku samo u relativno rijetkom slučaju kada se možete ograničiti na uski monokromatski snop koji dolazi iz izvora duž glavne optičke osi ili pod velikim kutom prema njemu. U većini praktičnih zadataka, gde ti uslovi nisu ispunjeni, slika data tankim sočivom nije sasvim savršena.
Stoga, u većini slučajeva, pribjegavaju izgradnji složenijih optičkih sistema koji imaju veliki broj refraktivnih površina i nisu ograničeni zahtjevom blizine tih površina (zahtjev da tanko sočivo zadovoljava). [4]
4.2 Fotografski aparati. Optičkiaparati.
Svi optički uređaji mogu se podijeliti u dvije grupe:
1) uređaje s kojima primaju optičke slike na ekranu. To uključuje uređaje za projekciju, kamere, filmske kamere itd.
2) uređaje koji djeluju samo zajedno ljudske oči i ne formiraju slike na ekranu. To uključuje mikroskop i razne instrumentacijske sisteme. Takvi uređaji se nazivaju vizualni.
Kamera
Savremene kamere imaju kompleksnu i raznovrsnu strukturu, razmatramo osnovne elemente koje kamera čini i kako oni rade.
Glavni deo bilo koje kamere je objektiv - objektiv ili sistem sočiva postavljen ispred kućišta fotoaparata (lijevo). Objektiv se može glatko pomicati u odnosu na film kako bi se dobila jasna slika objekata koji su blizu ili udaljeni od kamere na njoj.
Prilikom fotografisanja, objektiv se otvara specijalnim zatvaračem, koji prenosi svjetlost filmu samo u vrijeme fotografiranja. Otvor blende reguliše svetlosni tok koji pada na film. Kamera daje smanjeno, obrnuto, real imagekoji je fiksiran na film. Pod djelovanjem svjetla, sastav filma se mijenja i slika se utiskuje na njega. Ostaje nevidljiv dok se film ne stavi u specijalno rješenje, developer. Pod djelovanjem developera, ona mjesta filma na kojima je pala svjetlost potamne. Što je bilo koje drugo mjesto filma bilo osvijetljeno, to će biti tamnije nakon razvoja. Dobijena slika se naziva (od latinskog. Negativus - negativna), na njoj su svetle oblasti subjekta tamne, a tamne su svetle.
Na ovu sliku pod dejstvom svetlosti nije došlo do promene, razvijeni film je uronjen u drugo rešenje - fikser. Fotosenzitivni sloj onih područja filma koji svjetlost nije zahvatila, otopljen je i ispran u njemu. Zatim se film opere i osuši.
Od negativa dobijaju (od latinskog Pozitivus - pozitivno), tj. Sliku u kojoj se tamna mjesta šire kao na subjektu koji se fotografiše. Za to se negativ primjenjuje sa papirom, također prekriven fotosenzitivnim slojem (na foto papir) i osvjetljava. Zatim se fotografski papir umoči u developer, zatim u fiksativ, ispere i osuši.
Nakon izrade filma koristi se fotografski uvećavač za štampanje fotografija, što povećava sliku negativnog na fotografskom papiru.
Magnifier
Da biste bolje pregledali male predmete, morate ih koristiti magnifier.
Povećalo se naziva bikonveksnim objektivom kratke žižne daljine (od 10 do 1 cm). Lupa je najjednostavniji uređaj koji vam omogućava da povećate ugao gledanja.
Naš pogled vidi samo one objekte čija se slika dobija na mrežnici. Što je veća slika objekta, što je veći kut gledanja pod kojim ga razmatramo, to ga jasnije razlikujemo. Mnogi objekti su mali i vidljivi sa udaljenosti najbolje vizije iz ugla gledanja blizu granice. Lupa povećava ugao gledanja, kao i sliku objekta na mrežnjači, tako da se prividna veličina objekta povećava u odnosu na njegovu stvarnu veličinu.
Predmet ABpostavljene na rastojanju, malo manje fokalne, od lupa (slika desno). Istovremeno, povećalo daje direktnu, uvećanu, mentalnu sliku. A1 B1.Povećalo se obično postavlja tako da se slika objekta nalazi na udaljenosti najboljeg vida od oka.
Mikroskop
Optički mikroskopi se koriste za dobijanje velikih kutnih uvećanja (od 20 do 2000). Povećana slika malih objekata u mikroskopu dobiva se pomoću optičkog sistema koji se sastoji od objektiva objektiva i okulara.
Najjednostavniji mikroskop je sistem sa dva sočiva: objektiv i okular. Predmet ABpostavljena ispred objektiva, što je objektiv, na udaljenosti F 1 i gledano kroz okular, koji se koristi kao povećalo. Povećanje G mikroskopa jednako je produktu uvećanja objektiva G1 povećanjem okulara G2:
Princip mikroskopa se svodi na dosledno povećanje ugao gledanja, prvo s objektivom, a zatim s okulara.
Projekcioni aparati.
Projekcioni aparati se koriste za dobivanje uvećanih slika. Projektori se koriste za dobivanje fotografija, a uz pomoć filmskih projektora dobivaju se okviri koji se brzo zamjenjuju i ljudsko oko ih percipira kao pokretne slike. U aparatu za projekciju, fotografija na prozirnom filmu se nalazi na udaljenosti od objektiva d,koji zadovoljava uslov: F. Za osvjetljavanje filma koristi se električna lampa 1. Za koncentraciju svjetlosnog toka koristi se kondenzator 2, koji se sastoji od sistema sočiva koji sakuplja divergentne zrake od izvora svjetlosti na okviru filma 3. Koristeći objektiv 4 na ekranu 5, dobiva se povećana, direktna, stvarna slika.
Teleskop.
Za gledanje udaljenih objekata su teleskopi ili teleskopi. Svrha teleskopa je da sakupi što više svetla od objekta koji se proučava i da poveća njegove očigledne uglovne dimenzije.
Glavni optički deo teleskopa je sočivo koje sakuplja svetlost i stvara sliku izvora.
Postoje dva glavna tipa teleskopa: refraktori (na osnovu objektiva) i reflektori (na osnovu ogledala).
Najjednostavniji teleskop - refraktor, poput mikroskopa, ima objektiv i okular, ali za razliku od mikroskopa, objektiv teleskopa ima veliku žižnu daljinu, a okular ima mali. Pošto se kosmička tela nalaze na veoma velikim udaljenostima od nas, zrake iz njih prolaze paralelnim snopom i prikupljaju ih objektiv u fokusnoj ravni, gdje se dobija suprotna, smanjena, stvarna slika. Da bi slika bila ravna, koristite drugi objektiv.
Čaše
Najstariji i najčešći način za povećanje vizije sa miopijom. Svi znaju da u slučaju slabe miopije (do -3.0 dioptrija), naočale se pokušavaju ne propisati za trajno nošenje. Koriste se samo kada je potrebno, jer čaše, obnavljajući oštrinu vida, slabe očne mišiće, a to doprinosi razvoju miopije.
Kada je kratkovidost veća od 3,0 dioptrije, naočare se propisuju za konstantno trošenje, jer se vid smanjuje do tačke kada se naočale ne mogu izbjeći. Kod velike miopije (više od 6,0 dioptrija), kod izbora jačine leća, lekar ne propisuje potpunu korekciju, već takozvanu korekciju tolerancije, tj. tako da pacijent pati. Istovremeno, osoba u naočarima ne vidi 100%. Netolerancija potpune korekcije spektakla za kratkovidost povezana je sa mnogim razlozima, ali glavni je značajno smanjenje slike zbog leća za naočare.
Teško je navići se na tačke kada se kombinuje miopija sa astigmatizmom (Ovo je izvjesno odstupanje rožnice od oblika sfere i aproksimacija oblika elipsoida). Istovremeno je dodeljena kompleksna stakla sa cilindričnim naočarima. Ozbiljan problem je korekcija tačaka anizometropije (različite optičke snage dva oka).
Netolerancija potpune korekcije u ovom slučaju povezana je sa formiranjem različitih slika na mrežnici koje mozak nije u stanju da se spoji u jednu cjelinu. Sam ljudski mozak se bori sa ovim defektom, odbacujući loše viđenje oko u stranu (dakle, razvija se zrikavost) ili smanjuje oštrinu vida jednog oka (razvija se takozvana "lenjo oko" ili ambliopija). Ova situacija dovodi do problema koji zahtijevaju dugotrajno liječenje kako bi se vratio vid.
I lijeno oko se razvija kod male djece. predškolsko doba sa nepotpunom korekcijom visoke miopije. Slab vid u ovom slučaju nije obnovljen, a uspjeh liječenja je bolji, što je ranije propisana potpuna korekcija vida.
Kontaktna sočiva
Treba napomenuti da je većina ovih problema uspješno riješena kontaktna sočiva . Međutim, to ne isključuje upotrebu naočara kao dodatnog sredstva za korekciju vida.
Kontaktne leće, za razliku od naočara, nalaze se direktno na površini eyeball i odvojen je od prednje površine oka slojem suza. Zbog bliskih indeksa prelamanja materijala iz kojeg je izrađeno kontaktno sočivo, suza i rožnica, objektiv formira jedan optički sistem s okom.
U ovom sistemu, očni mišići rade kao u zdravom oku i odvija se trening za oslabljeni smještaj, što je jedan od razloga za progresiju miopije. Dakle, kontaktne leće za kratkovidost nisu samo sredstvo za korekciju vida, već i sredstvo tretmana.
Kao korekcija, kontaktne leće takođe imaju niz ozbiljnih prednosti u odnosu na naočare:
1. Svaka snaga kontaktnih sočiva se prenosi s okom, odnosno moguća je i dopuštena potpuna ili gotovo potpuna korekcija mijopije bilo kojeg stupnja. Najveći stepen mijopije koji sam morao da ispravim sa kontaktnim lećama bio je -35.0 dioptrija. Vid u lećama bio je 50% normalnog, au čašama 2%. Razlog nepotpunog vida u kontaktnim lećama je oštećenje mrežnice uzrokovano miopijom.
2. Objektivi smanjuju sliku predmeta mnogo manjih od naočala, tako da su objekti u objektivima uvijek veći.
3. Kod različitih mijopija dva oka, razlika u veličini dvije slike na mrežnici je manja, tako da možete potpuno ispraviti oba oka, dobiti punu viziju dva oka (binokularni), uspješno ambliopiju i strabizam, a pravodobnom korekcijom spriječiti njihov razvoj.
4. Objektivi su širi nego u naočarima, vidno polje, veća jasnoća, kontrast i jačina slike. Pacijenti sa slabom i srednjom miopijom koji koriste kontaktne leće govore o drugačijem kvalitetu života u lećama u poređenju sa naočarima.
5. U astigmatizmu se koriste specijalna (torična) sočiva koja obezbeđuju veću vidnu oštrinu i bolju toleranciju od naočara.
6. Dostupan je danas za kratkovidne i promjenjive leće. Oni samo poboljšavaju vaše raspoloženje. I sa dobrim raspoloženjem i bolestima.
Koja je opasnost od leća?
Ako su kontaktne leće tako dobre, da li to znači da su svi problemi riješeni, a potraga za novim materijalima je gotova? Naravno da ne. Poslednjih godina na tržištu su se pojavili novi razvoji u oblasti korekcije kontakata.
Moderne kontaktne leće postalo je lakše pokupiti se, bolje se tolerišu. Međutim, sve to je dovelo do prevelike hrabrosti lekara i pacijenata. Ponekad se objektivi kupuju u optici iu online trgovinama, čak i bez izbora. Ovo je opasno.
Šta treba uraditi da bi se izbegle moguće komplikacije?
1. Oblik leće, njegov tip, optičku snagu, materijalne parametre, proizvode za negu uvek treba izabrati individualno od strane specijaliste sa obaveznom posetom kancelariji za korekciju vida.
2. Zahteva usaglašenost sa upotrebom kontaktnih sočiva. To, prije svega, zahtjeve higijene i pravilne njege.
3 .U slučaju neudobnosti, crvenih očiju, bilo koje osjeti boli ili umor, morate posjetiti liječnika koji je pokupio vaše leće, a u nedostatku pritužbi, posjetite liječnika najmanje dva puta godišnje.
4. Preporučujemo upotrebu modernih sočiva, a ne objektiva stare generacije. Nova silikonska hidrogelna sočiva pružaju dovoljno kiseonika oku. I sočiva česte rutinske zamene, ili jednodnevna sočiva omogućavaju vam da izbegnete zamenu proizvoda na površini sočiva.
Moderne leće rešavaju jedan od ozbiljnih problema oftalmologije, koji se smatra "bolešću veka", takozvanim "sindromom očiju". Mnogi su razlozi za njegovo pojavljivanje: uslovljen vazduh i loša ekologija sa prašnjavim i zadimljenim vazduhom, kompjuter (dok sedi za kompjuter osoba treperi 4 puta rjeđe).
Ovo je bilo kakva operacija oka, bilo koja kapi za oči i ... uključujući kontaktna sočiva. Kako bi se izbjegli suhi oči u kontaktnim lećama u posljednjih nekoliko godina, pojavili su se novi materijali sa efektom hidratacije, posebne kapljice se koriste za zadržavanje vlage u oku dugo vremena, a potraga za novim metodama za borbu protiv ove patologije se nastavlja.
Ostale metode korekcije
Jedan od danas najraširenijih metoda je laserska korekcija pogled. Ima svoje prednosti i nedostatke, razvija se i poboljšava, kao kontaktna korekcija vida. Ali, operacija je operativna. Njegov rezultat nije uvek potpuno predvidljiv i, što je najvažnije, nema povratka u stanje oka koje je bilo pre operacije.
Pored toga, treba imati na umu da preoblikovanje rožnjače, čak i uz najmoderniju metodu, još ne dozvoljava da se dobije "glatkoća površine živog oka stvorenog prirodom". Zbog toga, čak i kada dobijate 100-postotni prikaz, kvaliteta slike pati i gotovo uvijek postoji lagano udvostručavanje i višestruko konturiranje objekata, raspršivanje svjetlosti oko izvora svjetlosti (noću svjetlo iz prednjih svjetala automobila na putu se stapa u jedno kontinuirano mjesto).
Učinak operacije Izračunava se prema posebnim programima, ali živo oko pravi sopstvena podešavanja, a posle operacije ponekad je potrebno da se dobiju naočare ili kontaktne leće. I dešava se da oba ne pomažu. Ukratko, kada se odlučuje o operaciji, pacijent treba da bude svjestan rizika.
Danas postoje druge mogućnosti koje to dozvoljavaju kratkovidni muškarac ujutro se probudite. Prvo, to su kontaktna sočiva koja preporučuju da se ne skidaju noću. Međutim, većina ruskih stručnjaka ne podržava takav način nošenja zbog većeg rizika od ozbiljnih komplikacija.
Postoje i posebne leće koje vrše pritisak na rožnicu i menjaju njen oblik tokom noćnog sna. Efekat ovakve izloženosti je privremen (ako prestanete da nosite leće miopija će se oporaviti), a rizik od komplikacija postoji i nije baš opravdan. Ali, za razliku od hirurške korekcije, u ovom slučaju postoji mogućnost „povratka“ u stanje koje je bilo prije početka korištenja metode.
Savjeti za kratkovidne ljude
Pridržavajte se pravila higijene očiju. Zapamtite da oči trebaju odmor i dobri uslovi for work. Pokušajte da redovno posećujete oftalmologa, obavite pregled fundusa širokom zenicom da biste identifikovali asimptomatske pukotine i suze i pravovremenu lasersku koagulaciju.
Usput, korisno je to znati laserska koagulacija treba biti minimalan, nježan. Ne treba se zadovoljiti masivnom "preventivnom" laserskom koagulacijom, koja nije ne samo djelotvorna, već nije sigurna.
Kada birate vrstu korekcije, zapamtite da je ovo vaš izbor, a doktor vam samo pomaže da to napravite. Pažljivo pročitajte prednosti i nedostatke svake metode. Budite pismeni kada donosite odluku. Nakon što ste izabrali jednu ili drugu metodu korekcije, pratite preporuke koje su vam date i pravovremeno posetite lekara.
Najjednostavniji instrument za vizuelno posmatranje je povećalo. Lupa se naziva sakupljač sa malom žižnom daljinom (F< 10 см). Лупу располагают близко к глазу, а рассматриваемый предмет - в ее фокальной плоскости. Предмет виден через лупу под углом.
gdje h - veličinu subjekta. Kada gledate isti objekat golim okom, treba ga postaviti na udaljenosti od d 0 = 25 cm najbolji pogled normalne oči. Subjekt će biti vidljiv pod uglom.
Iz toga sledi da je ugaono uvećanje lupe jednako
Objektiv sa žižnom daljinom od 10 cm daje povećanje od 2,5 puta. Lupa je ilustrovana na sl. 13
Sl. 13. Djelovanje povećala: a - predmet se ispituje golim okom iz najbolje vidne udaljenosti d 0 = 25 cm; b - predmet se ispituje kroz povećalo sa žižnom daljinom F.
Jedan od najjednostavnijih optičkih uređaja je povećalo - kolekcionarska leća dizajnirana za gledanje uvećanih slika malih objekata. Objektiv je doveden u oči, a objekt se nalazi između objektiva i glavnog fokusa. Oko će videti imaginarnu i uvećanu sliku objekta. Najpogodnije je gledati predmet kroz lupu s potpuno nepodloženim okom, smještenim za beskonačnost. Da bi se to postiglo, objekt se postavlja u glavnu žarišnu ravninu sočiva tako da zrake koje zrače iz svake točke objekta formiraju paralelne grede iza objektiva. Na slici su prikazane dvije takve grede koje dolaze iz rubova objekta. Ulazeći u oči, koje su prilagođene beskonačnosti, grede paralelnih zraka se fokusiraju na retinu i ovdje daju jasnu sliku objekta.
Povećanje ugla
Oko je vrlo blizu objektiva, tako da za kut gledanja možete uzeti ugao 2 β formiraju se zraci koji dolaze iz ivica objekta kroz optički centar sočiva. Da nije bilo lupe, morali bismo da postavimo objekat na distancu najboljeg pogleda (25 cm) od oka, a ugao gledanja bi bio 2 γ . S obzirom na desni trokut s nogama od 25 cm i F vidi i obeleži polovinu subjekta Z, možemo pisati:
,
gdje:
2β
- ugao gledanja, kada se posmatra kroz povećalo;
2γ
- kut gledanja, kada se posmatra golim okom;
F - udaljenost od objekta do povećala;
Z - pola dužine predmeta.
Dok se kroz povećalo obično razmatraju mali delovi (a time i uglovi γ i β su male), moguće je zamijeniti tangente s kutovima. Tako dobijamo sledeći izraz za povećanje povećala:
Stoga je uvećanje povećala proporcionalno njegovoj optičkoj snazi.
Mikroskop
Mikroskop se koristi za dobijanje velikih uvećanja kada se posmatraju mali objekti. Povećana slika objekta u mikroskopu dobiva se pomoću optičkog sistema koji se sastoji od dva objektiva kratkog fokusa - O1 objektiva i O2 okulara (Sl. 14). Objektiv će dati pravu obrnutu uvećanu sliku subjekta. Ova srednja slika se gleda kroz oko kroz okular, čija je radnja slična onoj lupa. Okular je postavljen tako da je srednja slika u njenoj žarišnoj ravnini; u ovom slučaju, zrake iz svake tačke objekta se šire nakon okulara paralelnim snopom.
Sl. 14. Tok zraka u mikroskopu.
Zamišljena slika objekta, gledana kroz okular, uvijek je obrnuta. Ako se ispostavi da je to nezgodno (na primjer, kada čitate mali font), možete okrenuti sam objekt ispred objektiva. Stoga se kutno uvećanje mikroskopa smatra pozitivnom vrijednošću.
Kao što sledi sa sl. 14, kut gledanja φ subjekt gledan kroz okular u aproksimaciji malih uglova,
Približno se može staviti d ≈ F 1 i f ≈ lgdje l - udaljenost između sočiva i okulara mikroskopa ("dužina cijevi"). Kada gledate istu temu golim okom
Kao rezultat, formula za kutno povećanje γ mikroskopa dobija oblik
Dobar mikroskop može povećati nekoliko stotina puta. Na velikim uvećanjima počinju da se javljaju difrakcijske pojave.
U pravim mikroskopima, sočivo i okular su složeni optički sistemiu kojima su eliminisane različite aberacije.
Teleskop
Teleskopi (teleskopi) su dizajnirani da posmatraju udaljene objekte. Sastoje se od dva objektiva - objektiva za prikupljanje sa dugom žižnom daljinom (objektiv) i malog objektiva žarišne duljine (okular) okrenutog prema posmatraču okrenutom prema objektu. Teleskopi su dva tipa:
- Kepler teleskopnamijenjen astronomskim promatranjima. On daje uvećane obrnute slike udaljenih objekata i stoga je nepogodan za zemaljska opažanja.
- Galileo teleskopnamijenjene za zemaljska opažanja, dajući uvećane direktne slike. Okular u Galileo cevima je difuzni objektiv.
Na sl. 15 prikazuje tok zraka u astronomskom teleskopu. Pretpostavlja se da je oko posmatrača prilagođeno beskonačnosti, tako da zrake iz svake tačke udaljenog objekta izlaze iz okulara paralelnim snopom. Takav tok zraka se naziva teleskopski. U astronomskoj cijevi, teleskopski tijek zraka se postiže pod uvjetom da je udaljenost između objektiva i okulara jednaka zbroju njihovih žarišnih duljina l = F 1 + F 2 .
Teleskop (teleskop) se obično karakterizira kutnim povećanjem γ . Za razliku od mikroskopa, objekti posmatrani kroz teleskop se uvijek uklanjaju od posmatrača. Ako je uklonjeni predmet vidljiv golim okom pod uglom ψ , i kada se gleda kroz teleskop pod uglom φ , onda se kutno povećanje naziva odnos
Povećanje ugla γ kao linearno povećanje Γ , možete dodati znakove plus ili minus, zavisno od toga da li je slika ravna ili obrnuta. Kutno povećanje Kepler-ove astronomske cijevi je negativno, a Galileova zemaljska cijev pozitivna.
Kutno uvećanje optičkih cevi je izraženo kroz žižne dužine:
Sl. 15. Teleskopska putanja snopa.
Kao objektiv u velikim astronomskim teleskopima, ne koriste se objektivi, već sferna ogledala. Takvi teleskopi se zovu reflektori. Dobro ogledalo je lakše napraviti, pored toga, ogledala, za razliku od leća, nemaju hromatsku aberaciju.
Rusija je izgradila najveći teleskop na svijetu s promjerom ogledala od 6 m. Treba imati na umu da su veliki astronomski teleskopi dizajnirani ne samo da povećaju kutni razmak između promatranih svemirskih objekata, već i da povećaju protok svjetlosne energije iz slabo svijetlih objekata.
Pogledajmo shemu i princip rada nekih široko rasprostranjenih optičkih uređaja.
Kamera
Kamera je uređaj, od kojih je najvažniji sistem za prikupljanje objektiva - objektiv. U običnoj amaterskoj fotografiji, subjekt se nalazi izvan dvostruke žižne daljine, tako da će slika biti između fokusa i dvostruke žižne daljine, stvarne, smanjene, obrnute (slika 16).
Sl. 16
Fotografski film ili fotografska ploča (presvučena fotosenzitivnom emulzijom koja sadrži bromid srebra) je postavljena na mjesto ove slike, objektiv se otvara neko vrijeme - film je izložen. Na njemu se pojavljuje skrivena slika. Kada uđe u posebnu otopinu developera, „osvijetljeni“ molekuli bromida srebra dezintegriraju se, brom se odvodi u otopinu, a srebro se oslobađa kao tamno cvjetanje na izloženim dijelovima ploče ili filma; što više svetla ulazi u film na datoj lokaciji, to postaje tamnije. Nakon razvijanja i pranja potrebno je fiksirati sliku, za koju se stavlja u fiksativnu otopinu, u kojoj se nerazjašnjeni bromid srebra otapa i odvodi se od negativnog. Ispostavlja se slika onoga što je bilo ispred sočiva, sa preuređenjem nijansi - svjetlosni dijelovi postaju tamni i obrnuto (negativno).
Da bi se dobila fotografija - pozitivna - potrebno je neko vrijeme osvijetliti fotografski papir prekriven istim bromidom srebra kroz negativ. Nakon njegovog ispoljavanja i konsolidacije, dobijamo negativ od negativnog, tj. Pozitivnog, u kojem će svetli i tamni delovi odgovarati svetlim i tamnim delovima objekta.
Da bi se dobila kvalitetna slika, fokusiranje je od velike važnosti - kombinirajući sliku sa filmom ili pločom. Zbog toga su stare kamere napravile pokretni zadnji zid, umesto fotosenzitivne ploče, umetnuto je matirano staklo; Pomicanjem ovog drugog, oštra slika je bila postavljena na oko. Zatim su zamijenili staklenu ploču sa fotoosjetljivom i fotografirali.
U modernim kamerama za fokusiranje koristi se uvlačivi objektiv povezan sa daljinomjerom. U tom slučaju sve vrijednosti koje ulaze u formulu objektiva ostaju nepromijenjene, a udaljenost između objektiva i filma se mijenja sve dok se ne poklopi s f. Da bi se povećala dubina polja - rastojanja duž glavne optičke osi, na kojima su objekti oštro prikazani - dijafragma leća, tj. Ali to smanjuje količinu svjetlosti koja ulazi u uređaj i povećava vrijeme potrebno za ekspoziciju.
Osvetljenje slike, za koje je izvor svetlosti leća, direktno je proporcionalno površini njegovog otvora, koji je, s druge strane, proporcionalan kvadratu prečnika d2. Osvjetljenje je također obrnuto proporcionalno kvadratu udaljenosti od izvora do slike, u našem slučaju gotovo kvadratu fokalne dužine F. Dakle, osvjetljenje je proporcionalno frakciji d2 / F2, koja se naziva otvor objektiva. Kvadratni koren sjaja naziva se relativni otvor i obično se označava na objektivu u obliku natpisa: 1: F: d. Moderni fotoaparati opremljeni su brojnim uređajima koji olakšavaju rad fotografa i proširuju njegove mogućnosti (autorun, skup objektiva s različitim žarišnim duljinama, mjerači ekspozicije, uključujući automatsko, automatsko ili poluautomatsko fokusiranje, itd.). Široka boja fotografija. U procesu razvoja - fotografija je volumetrijska.
Eye
Sa optičke tačke gledišta, ljudsko oko je ista kamera (Slika 23). Ista (stvarna, smanjena, obrnuta) slika se stvara na stražnjem zidu oka - na fotoosjetljivom yellow spotU kojima su koncentrirani specijalni kraj optičkih živaca - čunjići i šipke. Njihova stimulacija svetlošću prenosi se na živce mozga i izaziva osećaj vida. Oko ima sočivo - sočivo, dijafragmu - zenicu, čak i poklopac objektiva kapka. Na mnogo načina, oko je savršenije od modernih kamera. Automatski se indukuje u oštrinu - mjerenjem zakrivljenosti sočiva pod djelovanjem očnih mišića, odnosno promjenom žarišne duljine. Automatski diaphragmized - suženjem zjenice kada se kreće od tamne sobe do svijetle. Oko daje sliku u boji, "pamti" vizuelne slike. U principu, biolozi i lekari su došli do zaključka da je oko bio deo mozga koji se prenosio na periferiju.
Vizija sa dva oka omogućava vam da vidite objekat sa različitih strana, tj. Da izvedete trodimenzionalnu viziju. Eksperimentalno je dokazano da kada se vidi sa jednim okom, slika sa 10 m izgleda ravna (na bazi, rastojanje između ekstremnih tačaka zenice je jednako prečniku zenice). Gledajući sa dva oka, vidimo ravnu sliku od 500 m (baza je rastojanje između optičkih centara leće), odnosno, možemo odrediti okom veličinu objekata, koja je i koliko bliža ili dalje.
Da bi se povećala ta sposobnost, potrebno je povećati bazu, to je učinjeno u prizmatičnom binokularnom i u različitim vrstama dalekovoda (Sl. 17).
Sl. 17
Ali, kao i sve na svijetu, čak i tako savršena tvorevina prirode, kao oko, nije bez mana. Prvo, oko reaguje samo na vidljivo svetlo (a istovremeno, uz pomoć vida, opažamo i do 90% svih informacija). Drugo, oko je podložno mnogim bolestima, od kojih je najčešća miopija - zrake se spuštaju bliže retini (slika 18) i dalekovidost - oštra slika iza mrežnjače (sl. 19).
|
|
U oba slučaja na mrežnici se stvara zamagljena slika. Optika vam omogućava da pomognete ovim bolestima. U slučaju miopije, potrebno je pokupiti naočare sa konkavnim sočivima odgovarajuće optičke snage. Kada je dalekovidnost, naprotiv, neophodno da pomogne oku da smanji zrake na mrežnjači, naočale moraju biti konveksne i takođe imati odgovarajuću optičku snagu.
Objektivi. Optički instrumenti
Lens naziva se transparentno tijelo, koje je ograničeno na dvije zakrivljene površine.
Naziva se sočivo finoako je njegova debljina mnogo manja od radijusa zakrivljenosti njegovih površina.
Pravac koji prolazi kroz centre zakrivljenosti površine leće naziva se glavna optička osa sočiva. Ako je jedna od površina leće ravna, onda je optička osa okomita na nju (slika 1).
Sl.1. |
Točka tanke leće kroz koju prolaze zrake bez promjene smjera naziva se optički centar leće. Glavna optička osa prolazi kroz optički centar.
Zove se bilo koji drugi ravno kroz optički centar sočiva sekundarna os leće. Tačka na kojoj se zrake svjetlosti koje paralelno vode glavnoj optičkoj osi nazivaju fokus.
Zove se ravnina koja prolazi kroz fokus okomito na glavnu optičku os fokalna ravnina.
Formula tanke leće (Sl. 2):
U formuli (1) vrijednost a 1 , a 2 , r 1 i r 2 se smatraju pozitivnim ako se njihovi pravci upućivanja iz optičkog centra objektiva podudaraju sa pravcem širenja svjetla; u suprotnom, ove vrijednosti se smatraju negativnim.
Objektivi su glavni element mnogih optičkih uređaja.
Oko, na primer, je optički uređaj, gde rožnjača i sočivo služe kao sočiva, a slika objekta se dobija na mrežnici oka.
Kut gledanja je ugao koji formiraju zrake koje prolaze iz ekstremnih tačaka objekta ili njegove slike kroz optički centar leće oka.
Mnogi optički uređaji su dizajnirani da proizvode slike objekata na ekranima, na fotosenzitivnim filmovima ili u oku.
Vidljivo povećanje optičkog uređaja:
Objektiv u optičkom uređaju koji je okrenut ka objektu (objektu) naziva se objektiv; Leća okrenuta prema oku naziva se okulara. U tehničkim uređajima, objektiv i okular se sastoje od nekoliko sočiva. Ovo delimično eliminiše greške u slici.
Povećanje povećanja (Sl.3):
Naziva se inverzna fokalna dužina optička snaga leće: U = 1/f. Jedinica optičke snage objektiva usvojene dioptrije ( D), jednaka optičkoj snazi objektiva sa žižnom daljinom od 1 m.
Optička snaga dvaju tankih sočiva, zajedno, jednaka je sumi njihovih optičkih sila.