Przyrządy optyczne

1. Przyrządy optyczne LUPA LUNETA MIKROSKOP OKO LUDZKIE BIOGRAFIA

2. 1. Lupa Układ optyczny służący do uzyskiwania powiększonych obrazów przedmiotów znajdujących się w bliskiej odległości. W najprostszym przypadku zbudowana jest z jednej soczewki skupiającej, zaopatrzonej w uchwyt. Obraz oglądanego przedmiotu powstaje w tzw. odległości dobrego widzenia x (przyjmuje się x=250 mm). Stosuje się lupy zawierające dwie soczewki (lupa achromatyczna,   achromat) lub trzy soczewki (lupa aplanatyczna, aplanat), istnieją ponadto tzw. telelupy (z punktu widzenia zasady działania będące modyfikacją lunety Galileusza) oraz lupy stereoskopowe (dwuokularowe) zbudowane z lornetki ze specjalną nasadką pryzmatyczno-soczewkową.

3. Bieg promieni świetlnych podczas obserwacji przez lupę, f - ogniskowa lupy

4. Luneta 2. Przyrząd optyczny w formie rury zakończonej z jednej strony obiektywem refrakcyjnym (tj. soczewkowym), a z drugiej strony okularem. Wyróżnia się tzw. lunety ziemskie (dające obraz prosty: posiadające optyczny układ odwracający i okular skupiający albo posiadające tylko okular rozpraszający, tj. lunety galileuszowskie lub inaczej holenderskie) oraz lunety astronomiczne (inaczej keplerowskie, od nazwiska J. Keplera) dające obraz odwrócony. Pierwszą lunetę skonstruował optyk holenderski Z. Jansen w 1604. W 1609 Galileusz wykorzystał lunetę do obserwacji astronomicznych. Zbudowana była z jednosoczewkowego obiektywu (soczewka skupiająca) i okularu będącego soczewką rozpraszającą.

8. Obudowa lunety A – soczewka B - tuba optyczna C - blokada przesuwu pionowego D – blokada przesuwu poziomego E - trójnóg nastawny F - dodatkowy pojemnik na akcesoria G - pierścień mocujący H - pierścień mocujący I – celownik J – okular K - pokrętło precyzyjnego przesuwu poziomego L - pokrętło precyzyjnego przesuwu poziomego M - układ ogniskujący.

9. 3. Mikroskop Przyrząd optyczny służący do uzyskiwania silnie powiększonych obrazów małych przedmiotów. Zasadniczo zbudowany jest z tubusu zawierającego na swoich końcach okular i obiektyw (oba działające jak soczewki skupiające). Ponadto mikroskop optyczny posiada układ oświetlenia preparatu (kondensor) i stolik preparatowy (czasami wyposażony w mikromanipulator). Obiektyw mikroskopu optycznego daje rzeczywisty, odwrócony i powiększony obraz przedmiotu, okular pełni rolę lupy, przez którą ogląda się obraz dawany przez obiektyw. Obraz oglądany w okularze jest obrazem pozornym i silnie powiększonym. Przy znanych oddzielnie powiększeniach okularu i obiektywu powiększenie mikroskopu optycznego jest iloczynem tych powiększeń. W praktyce stosuje się powiększenia od kilkudziesięcio- do ponad tysiąckrotnych. Najlepsze mikroskopy optyczne pozwalają dostrzegać szczegóły przedmiotu o rozmiarach kilkuset nm. Dalszy wzrost zdolności rozdzielczej jest ograniczony długością fali światła, pewne poprawienie zdolności rozdzielczej można uzyskać konstruując mikroskop optyczny do obserwacji w nadfiolecie (tzw. mikroskopy ultrafioletowe).W konstrukcji obiektywu pożądane jest też uzyskanie jak najmniejszej ogniskowej, oba te czynniki powodują, że bieg promieni daleki jest od biegu promieni przyosiowyc. Często używane są mikroskopy stereoskopowe, będące układem dwóch prawie równoległych mikroskopów optycznych, lub mikroskopy wyposażone w tzw. binokular (dwuoczny okular). Możliwe jest też stosowanie różnych specjalistycznych nakładek okularowych umożliwiających fotografowanie lub odrysowywanie obserwowanych przedmiotów.

10. Konstrukcja obrazu otrzymanego w mikroskopie

11. Obudowa mikroskopu A – okular B - śruba mikrometryczna C - śruba mikrometryczna D - obiektyw bagnetowy (wymienny) E - płytka szklana z badaną próbką F - blaszki mocujące próbkę G – lusterko H - pokrętło nastawne lusterka I – korpus J - podstawa.

12. 4. Oko ludzkie Składa się z: rogówki, cieczy wodnistej wypełniającej przednią komorę oka, soczewki i ciała szklistego. Jednak głównymi elementami załamującymi światło w oku człowieka (i innych ssaków) są: rogówka (o stałej zdolności zbierającej wynoszącej u człowieka 43 dioptrie) oraz soczewka oczna o zmiennej krzywiźnie powierzchni, zbudowana z warstw o różnych współczynnikach załamania n, średnio dla całej soczewki ocznej człowieka n=1,437. Receptorem światła jest drgająca siatkówka tzn.: czopki i pręciki (jej drgania zapobiegają tzw. habituacji, czyli znieczuleniu na bodźce świetlne przy nie zmieniającym się obrazie). Przestrzeń pomiędzy soczewką a siatkówką wypełniona jest ciałem szklistym o współczynniku załamania 1,336. Odległość ogniskowa przednia dla tzw. schematycznego oka człowieka wynosi 17,1 mm, odległość ogniskowa tylna równa jest 22,8 mm. Napięcie mięśni akomodacyjnych zmienia krzywiznę soczewki, a więc zmienia obie odległości ogniskowe. Średnica źrenicy zmienia się od ok. 2 do 8 mm. Oko jest wrażliwym receptorem światła (najbardziej fotoczułym elementem siatkówki są pręciki, nie dające jednak wrażeń barwnych). Największą czułość oko ludzkie ma dla barwy żółtozielonej, reaguje już na energię światła równą 0,8⋅10-17 J (niesioną przez ok. 20 fotonów). Powstający na siatkówce obraz jest pomniejszony, odwrócony i rzeczywisty. Ze względu na względną prostotę układu optycznego oka obraz ten nie jest całkowicie wolny od aberracji chromatycznej i sferycznej, wady te są korygowane w mózgu ( nerw czaszkowy II) podczas dalszego przetwarzania obrazu, wówczas też obraz jest odwracany, synchronizowany z obrazem z drugiego oka i stabilizowany (nie docierają do naszej świadomości drgania siatkówki). Przy rozluźnionych mięśniach akomodacyjnych zdrowe oko daje na siatkówce ostry obraz przedmiotów nieskończenie odległych (u krótkowidzów obraz ten powstaje przed siatkówką, u dalekowidzów za nią nadwzroczność). Częstą inną wadą oka jest niesferyczność powierzchni rogówki lub soczewki powodująca astygmatyzm.

13. Budowa narządu wzroku A – rogówka B – tęczówka C - komora przednia D – źrenica E – soczewka F - plamka żółta G - mięsień gałki ocznej H - nerw wzrokowy I - plamka ślepa J - ciało szkliste K – naczyniówka L - siatkówka

14. Biografia: • Multimedialna encyklopedia PWN • Podręcznik fizyki moduł 4 • Mała encyklopediaPWN Malwina Kowal kl. IIIa Autor: