Odległość dobrego widzenia

(1)

1

Fizyka ogólna 3 – fizyka falowa i optyka W. Drozdowski 1

Odległość dobrego widzenia

 zdolność oka ludzkiego do wytwarzania na siatkówce ostrych obrazów przedmiotów umieszczonych między nieskończonością a pewną minimalną odległością od oka, tzw. odległością dobrego widzenia

 najczęściej przyjmowana wartość: pn= 25 cm

 stopniowe zwiększanie się odległości dobrego widzenia z wiekiem człowieka

Lupa

 soczewka skupiająca o powiększeniu m = 2.0-6.0 (najczęściej)

 rodzaje

 lupa prosta (pojedyncza soczewka)

 lupa złożona (specjalnie dobrany układ dwóch lub większej liczby soczewek, mający na celu minimalizację efektów aberracyjnych), m.in.

 lupa achromatyczna (korekcja aberracji chromatycznej i sferycznej)

 lupa aplanatyczna (korekcja aberracji sferycznej i komatycznej)

 lupa astygmatyczna (korekcja astygmatyzmu, dystorsji oraz aberracji chromatycznej, sferycznej i komatycznej)

 zaawansowane konstrukcje „kombinowane”

Lupa

 zasada działania

 powiększenie kątowe

Mikroskop

 urządzenie służące do obserwacji bardzo małych obiektów, zwykle niewidocznych dla nieuzbrojonego oka

 rodzaje

 mikroskop optyczny

 mikroskop elektronowy

 transmisyjny (TEM)

 skaningowy (SEM)

 mikroskop ze skanującą sondą (SPM)

 skaningowy mikroskop tunelowy (STM)

 mikroskop sił atomowych (AFM)

 inne typy mikroskopów ze skanującą sondą

(2)

2 Mikroskop optyczny

 zasadnicze elementy

 obiektyw lub zestaw obiektywów (np. na tarczy rewolwerowej)

 okular (pojedynczy lub podwójny)

 tubus - obszar między obiektywem a okularem

 stolik przedmiotowy (do umieszczenia preparatu)

 kondensor

 źródło światła lub zwierciadło

 śruby regulacyjne

Mikroskop optyczny

 powiększenie całkowite

Mikroskop optyczny

 obiektyw

Mikroskop optyczny

 okular

 powiększenie całkowite

(3)

3 Pierwsze instrumenty astronomiczne

 oko - instrument „naturalny”

 gnomon - najstarszy przyrząd do określania czasu, momentów przesileń i równonocy, stron świata i szerokości geograficznej, w najprostszej postaci będący kijem wbitym pionowo w ziemię

 kwadrant - przyrząd do pomiaru odległości kątowych, zbudowany z gnomona lub pionu z podzieloną na stopnie tarczą stanowiącą ćwierć okręgu

 kwadranty stałe (np. konstrukcja XV-wiecznego astronoma Uług-Bega o promieniu 40 m)

 kwadranty przenośne

Pierwsze instrumenty astronomiczne

 trójkąt paralaktyczny - przyrząd do wyznaczania współrzędnych horyzontalnych, składający się z trzech ramion drewnianych (jednego z podziałką) tworzących trójkąt równoramienny o zmiennej długości podstawy

 astrolabium pierścieniowe (sfera armilarna) - sześć drewnianych lub metalowych obręczy kołowych, wyposażonych w podziałki kątowe i przezierniki

 torkwetum - największe osiągnięcie astronomii „bezlunetowej”, urządzenie do odczytu współrzędnych równikowych

i ekliptycznych, złożone z trzech ruchomych, wzajemnie nachylonych płyt (pierwszy opis: Franko z Polski, XIII w.)

Wynalazek lunety

 zasady teoretyczne - angielski uczony Bacon (XIII w.)

 pierwsza konstrukcja - prawdopodobnie holenderski optyk Lippershey (początek XVII w.)

 pierwsi użytkownicy lunet

 Marius (1570-1624) – zaobserwował cztery księżyce Jowisza

 Harriot (1560-1621) - dostrzegł góry na Księżycu i naszkicował ich mapę

 Fabricius (1587-1616) - odkrył plamy na Słońcu

 Galileusz (1564-1642) - powtórzył powyższe obserwacje i odpowiednio je spopularyzował, zauważył fazy Wenus i strukturę Drogi Mlecznej

Luneta… a może teleskop?

 teleskop - przyrząd do powiększania („przybliżania”) odległych obiektów (gr. τηλεσκόπος - widzący z daleka)

 rodzaje teleskopów

 teleskop soczewkowy, inaczej luneta lub refraktor

 teleskop zwierciadłowy, inaczej reflektor

 układy optyczne lunet

 luneta Galileusza („ziemska”)

 soczewka skupiająca (obiektyw) i soczewka rozpraszająca (okular)

 obraz prosty, stosunkowo duże pole widzenia, niewielkie powiększenie

 luneta Keplera (astronomiczna)

 soczewki skupiające (obiektyw i okular)

 obraz odwrócony, spore powiększenie

(4)

4 Luneta astronomiczna

Luneta astronomiczna

 obiektyw

 okular

Teleskop zwierciadłowy

 próby konstrukcji - początek XVII w.

 projekt (historycznie pierwszy kompletny) Gregory’ego z 1663 r.

 główne zwierciadło paraboliczne z niewielkim otworem

 pomocnicze zwierciadło eliptyczne

 wersja Newtona z 1668 r.

 główne zwierciadło paraboliczne

 pomocnicze zwierciadło płaskie ustawione pod kątem 45°

 wersja Cassegraina z 1672 r.

 główne zwierciadło paraboliczne z niewielkim otworem

 pomocnicze zwierciadło hiperboliczne

Lornetka

 układ dwóch sprzężonych równolegle lunet

 ścisła nazwa przyrządu: lorneta (termin „lornetka” używany powszechnie ze względu na niewielkie rozmiary)

 podstawowe rodzaje

 lornetka prosta (układ optyczny Galileusza)

 lornetka pryzmatyczna (układ optyczny Keplera)

 parametry techniczne

 najczęściej zapisywane w postaci m × d (m - powiększenie, d – średnica obiektywu w mm)

 w niektórych modelach możliwość regulacji powiększenia

 poprawa jasności obrazu przy większych średnicach obiektywu