Мікроскоп

Лупа

Оптичні прилади

Основне завдання оптичних приладів – збільшити кут зору, під яким ми бачимо предмет. Цей кут зору залежить також від оптичної системи ока.

Принцип дії оптичної системи ока: двоякоопукла лінза – кришталик, який проектує зображення на сітківку ока, де знаходяться кінцівки зорових нервів, що передають зорове сприйняття у мозок.

Можливість оком бачити предмети, які знаходяться на різних відстанях від ока, пояснюється акомодацією ока, тобто здатністю кришталика змінювати свою кривизну, тобто змінювати фокусну відстань.

Рис. 3.32

Величина кута зору α залежить від розмірів предмету і відстані до предмету. Встановлено, що для того, щоб дві точки A та В розрізнялись оком як дві різні точки, необхідно, щоб кут зору був не менше однієї хвилини – це граничний кут зору.

Такі оптичні прилади, як лупа та мікроскоп, збільшують кут зору за рахунок збільшення розмірів предмета, телескопічна система збільшує кут зору за рахунок наближення предмета.

Хід променів у лупі:

Рис. 3.33

f _лупи ≈ 1 – 10 см.

ОL′ – відстань найкращого зору. Це та відстань, починаючи з якої око розглядає предмет без акомодації.

Лінійне збільшення лупи.

N= ; ОL => f – для максимального збільшення,

m = ОL ′ = 25 см – відстань найкращого зору для нормального ока. Тоді

3.16

Виходячи з цього, короткофокусна лінза дає більше збільшення.

Мікроскоп складається з короткофокусного об’єктиву та довгофокусного окуляру.

Рис. 3.34

3.17

N – загальне збільшення мікроскопа; N ₁ – збільшення об’єктива; N ₂ – збільшення окуляра.

Загальне збільшення мікроскопа дорівнює добутку збільшень окуляра та об'єктива.

З’ясуємо, від чого залежать N ₁ та N ₂ .

Оскільки А′F ≈ FF ′, тому бажано отримати зображення дуже близько до фокусу окуляра, щоб отримати найбільше зображення.

Позначимо FF ′ = L (оптичний інтервал мікроскопу).

Звідси видно, що для великих збільшень f об’єктива повинно бути малим. Окуляр працює як лупа.

3.18 – лінійне збільшення мікроскопу

3. Схема астрономічної труби Кеплера (телескоп)

Схема та сама, що й у мікроскопа, але об'єктив дає зменшене зображення, тому що астрономічні предмети знаходяться далеко за подвійним фокусом (2F). Об’єктив – довгофокусна лінза, окуляр – короткофокусна.

ОВ

ОК

Рис. 3.35

Астрономічні об'єкти спостережень дуже віддалені, тому можна вважати, що фокальні площини об'єктива та окуляра співпадають, і далі будемо розглядати кутове збільшення труби.

Рис.3.36

Кутовим збільшенням труби називають відношення кута зору α₁, під яким ми бачимо віддалений предмет в окулярі труби, до кута зору α, під яким ми бачимо той самий предмет неозброєним оком.

Оскільки кути α₁ та α малі і зображення виходять поблизу фокусів, то можливі наступні перетворення:

3.19

Збільшення дорівнює відношенню фокусних відстаней.

Дата добавления: 2015-06-04