optikai műszerek

Téma codifier USE: optikai műszerek.

Mint tudjuk, az előző témát. részletesebb vizsgálatát a tárgy akkor növelni kell a látószög. Ezután a kép a tárgy a retinán nagyobb lesz, és ez vezet irritáció a nagyobb számú idegvégződések a látóideg; Az agy küldött nagy mennyiségű képi információt, és képesek leszünk látni az új részek a tárgy.

Miért van a látószög kicsi? Valójában van két okból: 1) a tárgy maga is egy kis mérete; 2) a tárgyat, de elég nagy méretű, de messze van.

Optikai műszerek - olyan eszköz, hogy növelje a látószög. Megtekintésre kis tárgyak nagyítóval és mikroszkóppal. A megtekintésre távoli objektumok távcsövek alkalmazunk (valamint távcsövek, teleszkópok és hasonlók. D.)

Kezdjük megtekintésére kisebb tárgyak a szabad szemmel. Itt és az alábbiakban a szem normális. Emlékezzünk vissza, hogy a normális szem a stressz hiányában összpontosít a retina párhuzamos fénysugár, és a távolság a legjobb látás normális szemmel is látható.

Hagyja, hogy a kis méret a tárgy a parttól legjobb látás a szem (1.). A retina van egy fordított a tárgy képét, de mint te is emlékszel, a második kép megfordítjuk az agykéregben, és ennek eredményeként látjuk a téma megfelelően - nem fejjel lefelé.

Ábra. 1. vizsgálva kis tárgy a szabad szemmel

látószög kicsi, és a tárgy kicsi. Emlékezzünk vissza, hogy egy kis szög (radiánban) nem nagyon különbözik a tangens :. ezért:

Ha a r távolság optikai középpontja a szem a retina, a képet a retinára egyenlő:

Tól (1) és (2) mi is:

Mint ismeretes, a szem átmérője körülbelül 2,5 cm, így. Ezért ebből (3), hogy a kisebb tárgyak nézve a szabad szemmel a téma kép a retina körülbelül 10-szer kisebb, mint maga a tárgy.

Nagyítás az a tárgy képét a retinára segítségével nagyító (nagyító).

Nagyító - ez csak gyűjtő lencse (vagy lencse rendszer); nagyító gyújtótávolság jellemzően 5 és 125 mm. Az alany vizsgálja egy nagyító, ez kerül a fókuszsíkjában (ábra. 2). Ebben az esetben a sugarak származó egyes objektumok pont elhagyása után nagyító párhuzamosak, és elsősorban azokat a szem retina nem tapasztalt stressz.

Ábra. 2. vizsgálva az alany egy nagyító

Most, amint láttuk, ez egyenlő a látószög. Azt is kicsi és megközelítőleg megegyezik a tangens:

Méret L kép a retinán most egyenlő:

Amint ábrán látható. 1, a piros nyíl a retinán is lefelé irányul. Ez azt jelenti, hogy (figyelembe véve a másodlagos kurzorkép a mi tudat) egy nagyító, azt látjuk, neperevornutoe a tárgy képét.

Növelése nagyító - az arány a kép méretét nagyító segítségével, hogy mekkora a kép megtekintésekor a tárgy a szabad szemmel:

Behelyettesítve a kifejezés (6) és a (3). kapjuk:

Például, ha a gyújtótávolság a nagyító 5 cm, akkor növelje azt. Nézve egy nagyító tárgy jelenik meg ötször nagyobb, mint nézve a szabad szemmel.
Behelyettesítve a (7) egyenlet, egyenlet (5) és (2):

Így növekedése szögletes nagyítás nagyítók van: ez az arány a látószög, ha ránézünk egy tárgyat egy nagyító a jogot a tárgy nézve a szabad szemmel.

Vegyük észre, hogy egyre nagyobb az értéke szubjektív nagyítók van -, mert az értéket a (8) az a távolság, hogy a legjobb a normális szem. Abban az esetben, rövidlátó vagy hosszú látó szem távolság legjobb látás lesz arányosan kevesebbet vagy többet.

(8) az következik, hogy minél nagyobb a növekedés nagyítók, kevesebb, mint a gyújtótávolság. Csökkentése fókusztávolsága a gyűjtő lencse növelésével érjük el, a görbület a fénytörési felületek: a lencsét, hogy nem egy konvex, és ezáltal csökkentjük annak méreteit. Amikor a növekedés elérte a 40-50 nagyító méretű lesz néhány milliméter. Abban még kisebb méretű nagyító használata nem lesz lehetséges, ezért tekinthető felső határa növeli a nagyítóval.

Sok esetben (például a biológia, az orvostudomány, és így tovább. D.) Szükséges megjegyezni kis tárgyak növekedése néhány száz. Nagyító itt nem sikerül, és az emberek igénybe a mikroszkóp segítségével.

A mikroszkóp két konvergáló lencse (vagy két ilyen lencserendszer) - lencse és a szemlencse. Ne feledje, ez egyszerű: a lencsét alakítjuk egy tárgyat, és a szemlencse - a szem (a szem).

Az ötlet egyszerű mikroszkópot. A kérdéses tárgy között a hangsúly és a kettős fókuszú lencse, így a lencse nagyítás (tényleges fordított) a tárgy képét. Ez a kép található fókuszsíkján a szemlencse majd át nézve a szemlencse mint egy nagyító. Ennek eredményeként, hogy sikerül elérni a végső növekedést, sokkal nagyobb 50.

gerendák mozognak a mikroszkóp ábrán látható. 3.

Ábra. 3. A kurzus a sugarak a mikroszkóp

Ábra Megjegyzések egyértelmű - gyújtótávolság - fókusztávolsága a szemlencse - az objektum mérete; - akkora, mint egy tárgy képét a lencsét. A távolság a fókuszsíkjával objektív és okulár optikai hosszúságú hívják a mikroszkóp csőbe.

Megjegyezzük, hogy a piros nyíl a retina felfelé. Brain másodlagos felborulhat, és ennek eredményeként a tárgy látható a mikroszkóp jelenik meg fejjel lefelé fordítva. Ahhoz, hogy ez ne történhessen meg, a közbenső használt mikroszkóp lencséje, továbbá megfordítja a képet.

A nagyítás a mikroszkóp határozzák meg, ugyanúgy, mint egy nagyító számára :. Itt is, mint a fenti, és - a méret a képre, a retina és a látószög megfigyelése során egy objektum egy mikroszkóp, és - az azonos értékű, ha a tárgy megtekinthető a szabad szemmel.

Van még. és az a szög. mint ábrából látható. 3. a következő:

Elosztjuk. Kapjuk a nagyítás a mikroszkóp:

Ez természetesen nem a végső képlet: tartalmaz és (mennyiségeket az objektum), és azt szeretné, ha a jellemzői a mikroszkóp alatt. Felesleges nekünk az a hozzáállás, megszünteti keresztül a lencse formula.
Hogy egy másik pillantást ábra. 3 és használata hasonlósága derékszögű háromszögek a lábak és piros:

Itt - távolság az objektív a kép, - a - a h távolság a tárgy a lencse. Most részt a lencse képlet a lencse:

ahonnan kapjuk:

és ezt a kifejezést behelyettesítjük a (9):

Ez a végső kifejezése a növekedés által a mikroszkópot. Például, ha a fókusztávolság cm, a gyújtótávolság a szemlencse. és az optikai cső hossza cm-képlet szerint (10)

Összehasonlítása, hogy a növekedés csak egy lencse, amelynek kiszámítása az alábbi képlet segítségével (8):

Nagyítású mikroszkóp 10-szer több!

Most jön a tárgyakat, amelyek elég nagy, de túl messze van tőlünk. Kezelni őket jobban, használt távcsövek - teleszkópok, távcsövek, teleszkópok, stb ...

Lencse a teleszkóp gyűjtőlencse (vagy lencse rendszer) a kellően nagy fókusztávolságú. De a szemlencse lehet mind gyűjtése és a diffúzor. Ennek megfelelően kétféle távcsövek:

-Kepler cső - ha a szemlencse egy gyűjtőlencse;
-Galilei távcső - ha a szemlencse egy szórólencse.

Nézzük meg, hogy ezek a teleszkópok.

A működési elve a cső Kepler egyszerű: az objektív ad egy képet a távoli Retreiving annak fókuszsíkra, majd a kép át nézve a szemlencse mint egy nagyító. Így a hátsó fókuszsíkjában lencse egybeesik az első fókuszsíkjával a szemlencse.

röntgencső során Kepler ábrán látható. 4.

A tárgy távol van nyíl. függőlegesen felfelé; ez nem látható az ábrán. Ray attól a ponttól megy végig a fő optikai tengelye a lencse és a szemlencse. A pont megy két gerenda, ami miatt a távoli objektum lehet tekinteni párhuzamosan.

Ennek eredményeként a tárgy képét által adott objektív lencse, úgy van elrendezve fókuszsíkján a lencse és érvényes, fordított és csökken. A fényképek méreteit mutatja.

Szabad szemmel tárgy látható szögben. Ábra szerint. 4:

ahol - az objektív gyújtótávolság.

tárgy képét látjuk a szemlencse szögben. amely:

ahol - a gyújtótávolság a szemlencse.

Növelése teleszkóp - az az arány a látószög nézve a csövet a látószög nézve a szabad szemmel:

Az alábbi (12) és (11) -be:

Például, ha a lencse fókusztávolsága 1 m, és a fókusztávolság a szemlencse 2 cm, akkor a nagyítás a teleszkóp lesz egyenlő :.

ray tube során Kepler alapvetően ugyanaz, mint a mikroszkóp alatt. Az a tárgy képét a retinára is egy felfelé mutató nyíl, és ezért látjuk a tárgyat a csőben fordított Kepler. Ennek elkerülése érdekében, a tér között, a lencse és a szemlencse fel speciális relé lencsék vagy prizmák, ami ismét fordul a képet.

Galileo feltalálta teleszkóp 1609-ben, és az ő csillagászati ​​felfedezések sokkolta kortársait. Ő fedezte fel a Jupiter holdjait és a Vénusz fázisait, látta, hogy a Hold topográfia (hegyek, mélyedések, völgyek), és a foltok a nap, és egy szilárd külsejű klaszter Tejút csillagok jelentek meg.

Galileo szemlencse cső szolgál diffúzor; A hátsó fókuszsíkjában lencse egybeesik a hátsó fókuszsíkjában a szemlencse (5.).

Ha a szemlencse nem volt, akkor a távoli nyíl kép lenne
fókuszsíkján a lencse. Az ábra mutatja a fantom kép - mert a valóságban nincs ott!

De nem ott, mert a sugarak a lényeg. amelyek elhagyása után a szemlencse konvergens pontot. nem éri el, és eljutni a szemlencse. Miután a szemlencse, akkor ismét párhuzamosan, ezért a szem által érzékelt stressz nélkül. De most már látjuk a képen a tárgy szögben. amely nagyobb, mint a látószöget, ha ránézünk a tárgy a szabad szemmel.

és növelje a cső Galileo, megkapjuk ugyanazt a (13) képletű. és hogy a cső Kepler:

Megjegyezzük, hogy ugyanolyan nagyítású galileai cső kisebbek Kepler cső. Ezért az egyik fő alkalmazási cső Galileo - látcső.

Ezzel szemben a mikroszkóp és a cső Kepler, Galilei a csőben, azt látjuk, neperevornutymi tárgyakat. Miért?

Hívjon minket: 8 (800) 775-06-82 (Magyarországon belül ingyenesen hívható) +7 (495) 984-09-27 (ingyenesen hívható Moszkva)

Vagy kattintson a „További információ”, hogy töltse ki az űrlapot. Mi biztosan visszahívlak.