INSTRUMENTE OPTICE

1. INSTRUMENTE OPTICE Prof. Cepreaga Catalina ÎNCHIDE APLICAŢIA

2. INSTRUMENTE OPTICE • Instrumentul optic -ansamblu de lentile , oglinzi şi diafragme cu ajutorul cărora obţinem imagini ale diferitelor obiecte. • Unele instrumente optice dau imagini reale ale obiectelor: • Ochiul , aparatul de fotografiat şi aparatul de proiecţie; • Altele dau imagini virtuale ale obiectelor: • Lupa ,microscopul,luneta şi telescopul.

3. MĂRIMILE FIZICE CARACTERISTICE INSTRUMENTELOR OPTICE • Puterea optică de mărire-raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede imaginea prin instrument şi mărimea transversală a obiectului. • Grosismentul–raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede obiectul prin instrumentul optic şi tangenta unghiului sub care se vede obiectul cu ochiul liber.

4. MĂRIMILE FIZICE CARACTERISTICE INSTRUMENTELOR OPTICE • Mărirea liniară transversală–raportul dintre înălţimea imaginii şi a obiectului pe direcţia perpendiculară pe axa optică principală. • Puterea de separare–capacitatea instrumentului de a da imagini separate pentru două puncte apropiate ale obiectului(rezoluţia).

5. CUM FUNCŢIONEAZĂ OCHII • Razele solare intră în ochi printr-un orificiu numit pupilă. Trec printr-un strat transparent numit cornee şi printr-o lentilă numită cristalin. • Ochii noştri transformă lumina reflectată de un obiect într-o imagine recunoscută de către creier. Partea din faţă a ochiului este o lentilă biconvexă convergentă. Ea focalizează razele de lumină, astfel încât formează o imagine pe un strat în partea din spate a ochiului, numită retină. • Imaginea formată este întoarsă, dar creierul nostru corectează lucrul acesta astfel încât vedem lucrurile drepte. • Retina conţine receptori fotosensibili numiţi celule cu bastonaşe şi celule cu conuri. Acestea transformă impulsurile nervoase care circulă către creier de-a lungul nervului optic. Creierul interpretează aceste impulsuri ca o imagine, pe care o şi întoarce în poziţia corectă.

6. STRUCTURA ANATOMICĂ A OCHIULUI Locul în care se formează imaginea Lentila biconvexă a ochiului

7. DETALII ASUPRA STRUCTURII OCHIULUI • Irisul –reglează fluxul luminos prin acţiune involuntară: • La lumină prea intensă, irisul îşi măreşte pupila, pentru a proteja retina, iar la lumină prea slabă, irisul îşi măreşte pupila pentru a mări iluminarea imaginilor de pe retină. • Pupila –reprezintă fereastra de intrare a luminii; • Cristalinul –lentilă asimetrică biconvexă cu distanţă focală variabilă , prezentănd spre margine indicele de refracţie de aproximativ 1,38 , iar în interior de aproximativ 1,41: • Acomodarea la distanţe variabile prin intermediul muşchilor ciliari. • Umoarea apoasă şi sticloasă –formează sistemul convergent al ochiului,împreună cu cristalinul; • Retina –“ecranul”pe care se formează imaginea: • Conţine celule sensibile la lumina diurnă şi nocturnă(conuri şi bastonaşe).

8. STRUCTURA OCHIULUI • În mod normal, ochiul vede cel mai bine, putând distinge cele mai multe detalii, la o distanţă mai mare decât distanţa minimă de vedere şi anume la aproximativ 25 cm, numită distanţa vederii optime. • Acomodarea- se face prin bombarea sau îngustarea cristalinului. • Defectele vederii -se datoresc ,în primul rând formării imaginii în faţa sau în spatele retinei, datorită deformării ochiului şi apoi datorită aberaţiei de sfericitate(razele fasciculului nu converg în acelaşi punct).

9. DEFECTELE OCHIULUI FOCARUL CRISTALINULUI PE RETINĂ RETINA OCHIUL EMETROP F FOCARUL CRISTALINULUI ÎN FAŢA RETINEI OCHIUL MIOP F FOCARUL CRISTALINULUI ÎN SPATELE RETINEI OCHIUL HIPERMETROP F

10. CORECTAREA DEFECTELOR DE VEDERE

11. CORECTAREA MIOPIEI L1 L2 Lentila (L2) – cristalinul - convergentă Lentila (L1) - divergentă Efectul de deplasare a imaginii cu ajutorul ochelarilor cu lentile divergente A DEPLASARE Vezi teoria A1 F2 B2 B’ B1 B F1 F1 F2 A’ A2 Imaginea formată de lentila corectoare A1 B1 Imaginea formată de Cristalin A2 B2 Formarea imaginii fără lentilă A’B’

12. CORECTAREA HIPERMETROPIEI L1 Lentila (L1) - convergentă L2 Lentila (L2) – cristalinul DEPLASARE Efectul de deplasare a imaginii cu ajutorul ochelarilor cu lentile convergente A Vezi teoria B2 F2 B1 B’ F1 B F1 F2 A’ A2 Imaginea obiectului virtual A1 B1 dată de Cristalin A2 B2 Imaginea formată de lentila corectoare A1 B1 A1 Formarea imaginii fără lentilă A’B’

13. ACOMODARE OCHIULUI

14. APARATUL FOTOGRAFIC

15. APARATUL FOTOGRAFIC Diafragma- are rolul pupile; Obiectivul–are rolul cristalinului; Teleobiectivul–este sistemul de acomodare cu distanţa,realizat prin îndepărtarea sau apropierea obiectivului; Filmul –are rolul retinei.

16. APARATUL FOTOGRAFIC • Obturatorul-asigură reglarea timpului de expunere la lumină. • Mărirea liniară transversală: • Unde : • f este distanţa focală a obiectivului • xeste distanţa de la obiect la focarul obiectivului.

17. Lupa–lentilă convergentă de distanţă focală mică. Obiectul se aşază între planul focal şi lupă . LUPA A1 a A F α2 α1 B1 F B x2 D0 f α1- unghiulde vedereoptimă a ochiului emetrop(25 cm) α2 – unghiul sub care se vedeobiectulprinlupă a- distanţa ochi-lupă

18. LUPA • Puterea optică: • Grosismentul: • Tangenta unghiului sub care se vede imaginea raportată la tangenta unghiului sub care se vede cu ochiul liber. • Do-distanţa minimă a vederii distincte.

19. MICROSCOPUL • Instrument optic pentru formarea imaginii unor obiecte foarte mici. • Compus din două sisteme optice aflate pe aceeaşi axă optică: • Obiectivul-formează imagine reală,răsturnată şi mărită. • Ocularul–formează o imagine virtuală,dreaptă şi mult mărită. • Obiectul situat în apropierea focarului. Ob Oc e A F1 F2 B2 B1 B F1 F2 A1 A2

20. MICROSCOPUL

21. FOMULELE MĂRIMILOR OPTICE SPECIFICE MICROSCOPULUI • Mărirea liniară transversală: • Puterea optică : • Ajunge până la 103 ori.

22. LUNETA • Instrument optic utilizat pentru observarea obiectelor foarte îndepărtate. • Formează imagine virtuală ,dreaptă şi mărită. • Obiectivul –formează imagine reală şi micşorată A1B1. • Ocularul –formează imagine virtuală A2B2 şi mărită a obiectului virtual A1B1. Oc Ob A2 A Fob Foc B1 B B2 Fob Foc A1

23. MĂRIMILE OPTICE CARACTERISTICE LUNETEI • Grosismentul –va fi cu atât mai mare cu cât distanţa focală a obiectivului şi convergenţa ocularului vor fi mai mari. • Pentru a evita necesitatea acomodării ochiului, imaginea virtuală se formează la distanţă mare.

24. TELESCOPUL • Instrument pentru observarea obiectelor îndepărtate. • Formează imagine virtuală, mărită şi răsturnată. Oc Ob A Foc B2 Fob B1 B Fob Foc A1 Imagine intermediară A2

25. COMPARAŢIE ÎNTRE TELESCOP ŞI MICROSCOP Imaginea obţinută cu telescopul. Imaginea obţinută cu microscopul.