Przyrządy optyczne i ich zastosowanie

Prezentacja na temat: "Przyrządy optyczne i ich zastosowanie"— Zapis prezentacji:

1 Przyrządy optyczne i ich zastosowanie

2 Przyrząd optyczny urządzenie służące do zmieniania drogi promieni świetlnych, a czasem także promieni niektórych innych form promieniowania elektromagnetycznego. W zależności od konstrukcji, służyć może do różnych celów, jak np. obserwacji obiektów trudno lub wręcz w ogóle nie rozpoznawalnych za pomocą nieuzbrojonego ludzkiego oka (obiektów zbyt małych), obserwacji obiektów zasłoniętych dla bezpośredniej obserwacji, projekcji lub ekspozycji obrazów, nadania oświetleniu odpowiedniego kierunku i kształtu, lub też korekty wad wzroku.

3 Oko człowieka

4 Jak działa oko? Światło wpadające do oka biegnie przez rogówkę, komorę przednią oka, soczewkę i ciało szkliste, by zakończyć swą podróż na siatkówce wywołując wrażenie wzrokowe przekazywane do mózgu za pośrednictwem nerwów łączących się w nerw wzrokowy. Rogówka, wraz z cieczą wodnistą, soczewką i ciałem szklistym, stanowią układ skupiający promienie świetlne tak, by na siatkówce pojawiał się ostry obraz obserwowanego przedmiotu i dawał jak najostrzejsze wrażenie wzrokowe. Dlatego też soczewka ma możliwość zmiany swojego kształtu, a co za tym idzie mocy optycznej. Pozwala to na ogniskowanie na siatkówce przedmiotów znajdujących się w różnych odległościach od oka. Zdolność tę nazywamy akomodacją. Ostre widzenie uzyskiwane jest wtedy, gdy ognisko obrazowe pokrywa się z siatkówką. W przypadku, gdy oko nie jest w stanie zogniskować światła dokładnie na siatkówce mówimy o wadach wzroku.

5 Aparat fotograficzny Aparat fotograficzny jest przyrządem służącym do wykonywania zdjęć fotograficznych. Pierwowzorem aparatu fotograficznego było urządzenie nazywane camera obscura.

6 Camera obscura (Camera obscura z łac. ciemna skrzynka), zwana także kamerą otworkową - składa się z poczernionego wewnątrz pudełka (dla zredukowania odbić światła). Na jednej ściance znajduje się niewielki otwór (obiektyw), a na drugiej matowa szyba (matówka), lub kalka techniczna. Promienie światła wpadające przez otwór rysują na matówce odwrócony i pomniejszony obraz. Wstawiając w miejsce matówki kliszę fotograficzną otrzymamy zdjęcie.

7

8

9 Rzutnik przeźroczy (diaskop)
urządzenie służące do wyświetlania przezroczy na ekranie.

10 Epidiaskop urządzenie projekcyjne służące do wyświetlania obrazów statycznych (nieruchomych) na ścianie lub typowym białym ekranie projekcyjnym, będące połączeniem episkopu i diaskopu, czyli umożliwiające prezentację w powiększeniu materiałów oświetlonych światłem odbitym lub przechodzącym. Epidiaskop należy do sprzętu biurowego lub dydaktycznego, i jest obecnie wypierany przez projektory komputerowe, umożliwiające rzucanie na ścianę obrazów nieruchomych lub ruchomych bezpośrednio z komputera, w zastępstwie wyświetlania ich na monitorze komputerowym.

11 Episkop projektor, rzutnik, przyrząd do wyświetlania przedmiotów nieprzezroczystych (fotografii, rysunków itp.)

12 Lornetka przyrząd optyczny w postaci dwóch lunet, sprzężonych równolegle. Umożliwia obuoczną obserwację odległych obiektów. Lorneta jest tak skonstruowana, aby dawała obraz prosty, czyli nie odwrócony do góry nogami. Zaletą lornety w porównaniu z lunetą (przy tej samej kątowej szerokości pola widzenia) jest obraz jaśniejszy i o większej rozdzielczości. Rozstawienie lunet wpływa także na wrażenie plastyczności obrazu (odczucia odległości).

13 Teleskop przyrząd optyczny do powiększania odległych obrazów. Jego podstawowymi częściami są: tubus, okular i obiektyw. Małe teleskopy nazywa się lunetami.

14 Lupa przyrząd optyczny składający się z jednej lub kilku soczewek o dostatecznie dużej zdolności skupiającej (krótkiej ogniskowej); używany do obserwacji niewielkich przedmiotów, które umieszcza się w odległości mniejszej lub równej ogniskowej; przy użyciu lupy uzyskuje się obraz prosty, pozorny, powiększony (od kilku do 20 razy); powiększenie lupy wynosi w przybliżeniu d/f, gdzie d — odległość najlepszego widzenia, f — ogniskowa soczewki.

15 szkło optyczne na jedno oko (dawn. modne u mężczyzn).
Monokl szkło optyczne na jedno oko (dawn. modne u mężczyzn).

16 Mikroskop Zestawy soczewek, pozwalające uzyskiwać znaczne powiększenia, znane były holenderskim szlifierzom soczewek w końcu XVI wieku. W tym środowisku powstał ok roku pierwszy mikroskop. W marcu 1625 po raz pierwszy użyto słowa "mikroskop" - pojawiło się ono w liście jednego z badaczy do włoskiego księcia Federiga Cesiego. . Pierwsze mikroskopy były mikroskopami optycznymi na światło dzienne.

17 Właściwy rozwój mikroskopu nastąpił jednak dopiero w drugiej połowie XVII wieku.  Wczesne mikroskopy dawały niewielkie powiększenia (do 60 razy) z uwagi na wady ówczesnych soczewek. Takim mikroskopem, powiększającym zaledwie 40-krotnie, angielski uczony Robert Hooke odkrył ok roku komórkową budowę organizmów żywych.  Przyrodnik holenderski i kupiec bławatny Antony van Leeuwenhoek skonstruował udoskonalony mikroskop stosując nadzwyczaj dokładnie oszlifowane soczewki o bardzo krótkiej ogniskowej. Taki mikroskop dawał już powiększenie 270-krotne, chociaż jego wysokość wynosiła tylko 5 cm i zawierał tylko jedną soczewkę.  We wrześniu 1674 roku doniósł Towarzystwu Królewskiemu w Londynie, że za pomocą zbudowanego własnoręcznie mikroskopu udało mu się dostrzec "bardzo małe żyjątka". Człowiek po raz pierwszy zobaczył bakterie. Na początku XX wieku, mikroskop optyczny pozwalał już uzyskiwać powiększenia ok krotne. W 1931 roku zespół fizyków niemieckich pod kierunkiem fizyka Ernsta Ruska (który otrzymał za to Nagrodę Nobla), skonstruował mikroskop elektronowy, którego wersję użyteczną zbudowała w 1938 roku firma Siemens. Pozwala on uzyskiwać powiększenia rzędu 250 tys. razy. W 1956 roku Amerykanin Ervin W. Mueller skonstruował mikroskop jonowy do badania struktury metalowych ostrzy, pozwalający uzyskiwać powiększenia rzędu kilku milionów razy.

18 Okulary przyrząd w postaci szkieł lub soczewek, w oprawce, służący do
ochrony oczu lub korekty wzroku.

19 Peryskop dwusoczewkowy obiektyw fotograficzny, składający się z identycznych soczewek umieszczonych po przeciwnych stronach przysłony, co kasuje dystorsję (wada optyczna polegająca na różnym powiększeniu obrazu w zależności od jego odległości od osi optycznej instrumentu ).

20 Reflektor zwierciadło wklęsłe, służące do zwężania padającej na nie wiązki energii o charakterze falowym (np. promieniowanie elektromagnetyczne, fala akustyczna), w celu wzmocnienia energii danej fali. Lustro działające jak soczewka skupiająca. Reflektor służy do ułatwienia obserwacji danego zjawiska falowego, lub wysłania go w określonym kierunku.

21 Do elementów pomocniczych należą m.in.: pierścień pośredni, tubus.
Do elementów aktywnych (zmieniających drogę promieni) wchodzących w skład bardziej skomplikowanych przyrządów optycznych należą: obiektyw, okular, soczewka, układ optyczny, zwierciadło. Do elementów pomocniczych należą m.in.: pierścień pośredni, tubus.

22 Przygotowała i opracowała:
Monika Brzezińska Kl. 3B Łódź, dn r.