WYKŁAD 4 UKŁADY OGNISKUJĄCE OPARTE NA ZAŁAMANIU ŚWIATŁA, część II PRYZMATY, DYSPERSJA ŚWIATŁA I PRYZMATYCZNE PRZYRZĄDY SPEKTRALNE.

Slides:



Advertisements
Podobne prezentacje
Obraz w zwierciadle kulistym wypukłym
Advertisements

. Obrazy w zwierciadle kulistym wklęsłym Zwierciadło kuliste wklęsłe
Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 61/16 Podsumowanie W5 Wzory Fresnela dla n 1 >n 2 i 1 > gr : r 1 0 /2 i R R B gr R, || = rr * całkowite odbicie.
Karolina Sobierajska i Maciej Wojtczak
Jak powstają obrazy w soczewkach
OPTYKA.
Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu
Konstrukcje obrazów w zwierciadłach i soczewkach.
Anna Komuda, Barbara Zakrzewska
Obrazy otrzymywane za pomocą zwierciadła wklęsłego
Fale t t + Dt.
Proste przyrządy optyczne
Przyrządy optyczne LUPA LUNETA MIKROSKOP OKO LUDZKIE BIOGRAFIA.
Lekcja fizyki w szkole ponadgimnazjalnej -dalekowzroczność -krótkowzroczność
Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia)
WYKŁAD 15 INTERFEROMETRY; WYBRANE PRZYKŁADY
WYKŁAD 2 ZWIERCIADŁA (płaskie, wypukłe i wklęsłe)
Opracowała Paulina Bednarz
Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia)
Rys. 28 Bieg promieni w polaryskopie Savarta.
Soczewki – konstrukcja obrazu Krótkowzroczność i dalekowzroczność.
LUPA.
Wady wzroku Karol O..
Optyka geometryczna.
ID grupy: 97/2 _MF_G2 Kompetencja: MATEMATYCZNO - FIZYCZNA Temat projektowy: ZJAWISKA OPTYCZNE Semestr II / rok szkolny : 2009 / 2010.
„eSzkoła – Moja Wielkopolska” „Sztuka fotografowania, czyli aparat fotograficzny od środka” Projekt współfinansowany ze środków  Unii Europejskiej w.
h1h1 h2h2 O1O1 O2O2 P1P1 P2P2 1 r1r1 2 r2r2 x y Korzystając ze wzoru Który był słuszny dla małych kątów ( co w przypadku soczewek będzie możliwe dla promieni.
Dane INFORMACYJNE Nazwa szkoły: ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH
Kompetencja Fizyka i Matematyka Gimnazjum w Gołuchowie
URZĄDZENIA OPTYCZNE.
DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: ZSP im. Gen. Wł. Andersa w Złocieńcu
Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu
Przyrządy optyczne.
Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia)
Dane INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Zespół Szkół Gastronomicznych
Typy lunet astronomiczne (Keplera) - dwa układy soczewkowe, skupiające; ziemskie (holenderskie) Galileusza - z okularem rozpraszającym.
Optyka geometryczna Dział 7.
MECHANIKA 2 Wykład Nr 10 MOMENT BEZWŁADNOŚCI.
3. Proste przyrządy optyczne
10. Pomiary kątów (klinów, pryzmatów)
Prezentację wykonał: Wojciech M.
POMIARY OPTYCZNE Pomiary ogniskowych Damian Siedlecki.
O fotografiach i fotografowaniu nieba
Soczewki Soczewką nazywamy ciało przezroczyste, ograniczone dwiema powierzchniami, z których przynajmniej jedna nie jest płaska.
Jak powstają obrazy w zwierciadłach wklęsłych?
Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski informatyka +
RUCH KULISTY I RUCH OGÓLNY BRYŁY
Dodatek 1 F G A B C D E x y f h h’ F
Przygotowanie do egzaminu gimnazjalnego
„Wszechświat jest utkany ze światła”
Jak powstają obrazy w soczewkach
WYKŁAD 3 UKŁADY OGNISKUJĄCE OPARTE NA ZAŁAMANIU ŚWIATŁA, część I
WYKŁAD 12 INTERFERENCJA FRAUNHOFERA
WYKŁAD 5 OPTYKA FALOWA OSCYLACJE I FALE
Wady wzroku KATEDRA I KLINIKA OKULISTYKI I WYDZIAŁ LEKARSKI AM W WARSZAWIE KIEROWNIK: PROF. DR HAB. DARIUSZ KĘCIK.
Fale elektromagnetyczne
Dynamika bryły sztywnej
Zwierciadło płaskie. Prawo odbicia i załamania światła. Całkowite wewnętrzne odbicie. Autorzy: dr inż. Florian Brom, dr Beata Zimnicka Projekt współfinansowany.
Dyspersja światła białego wyk. Agata Niezgoda Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.
podsumowanie wiadomości
Eksperyment edukacją przyszłości – innowacyjny program kształcenia w elbląskich szkołach gimnazjalnych. Program współfinansowany ze środków Unii Europejskiej.
Słowniczek optyczny Piotr Michałowski maj 2017.
14. Obrazy Obrazy w płaskich zwierciadłach
1.
Konstrukcje obrazów w soczewkach oraz zwierciadłach
Mikroskopia jako narzędzie obserwacji
1.
Przyrzady Optyczne Przyrządy optyczne, są to urządzenia optyczne służące do zmieniania drogi promieni świetlnych, a czasem także promieni niektórych.
MIKROSKOP ŚWIETLNY.
 Podsumowanie W5 Wzory Fresnela dla n1>n2 i 1 > gr :
Zapis prezentacji:

WYKŁAD 4 UKŁADY OGNISKUJĄCE OPARTE NA ZAŁAMANIU ŚWIATŁA, część II PRYZMATY, DYSPERSJA ŚWIATŁA I PRYZMATYCZNE PRZYRZĄDY SPEKTRALNE

Soczewki grube i układy złożone Wybrane przyrządy optyczne: PLAN WYKŁADU Soczewki grube i układy złożone Wybrane przyrządy optyczne: lupa Luneta astronomiczna Luneta ziemska Mikroskop PODSUMOWANIE

Soczewki grube i układy złożone Rzeczywisty i zgodny z modelem Möbiusa-Gaussa przebieg promieni w soczewce grubej. Definicja płaszczyzny głównej: płaszczyzna na której, w modelu M-G, zachodzi załamanie promieni

Istnieją dwie płaszczyzny główne takie, że: TWIERDZENIE Istnieją dwie płaszczyzny główne takie, że: równoległa wiązka światła padająca na układ z jednej strony wychodzi z układu skupiając się w ognisku odległym o ogniskową f od drugiej płaszczyzny głównej. równoległa wiązka światła padająca na układ z drugiej strony, wychodzi z układu po przeciwnej stronie skupiając się w ognisku odległym o tę samą odległość ogniskową f od pierwszej płaszczyzny głównej.

Własności płaszczyzn głównych Rozbieżna wiązka promieni wychodząca z jednego z ognisk układu, odległego o odległość ogniskową f od odpowiedniej płaszczyzny głównej, opuści układ po przeciwnej stronie jako wiązka równoległa

Własności płaszczyzn głównych Rozbieżna wiązka promieni wychodząca z jednego z ognisk układu, odległego o odległość ogniskową f od odpowiedniej płaszczyzny głównej, opuści układ po przeciwnej stronie jako wiązka równoległa Jesli odległości przedmiotową x i obrazową y będziemy mierzyć od, odpowiednio, pierwszej i drugiej płaszczyzny głównej, to równanie opisujące relację pomiędzy tymi wielkościami i ogniskową f będzie miało postać:

Wykreślanie biegu promieni dla soczewki grubej lub układu złożonego Promień równoległy (1) i promień ogniskowy (2)

PRZYKŁAD: układ dwóch soczewek cienkich Soczewki cienkie S1 i S2, ogniskowe f i f’ odległość między soczewkami D Jaka jest ogniskowa Φ układu? Jakie są położenia płaszczyzn głównych?

WYBRANE PRZYRZĄDY OPTYCZNE: Lupa (szkło powiększające) Luneta astronomiczna (Keplera) Luneta ziemska (Galileusza) Mikroskop

przedmiot daleko, kąt widzenia mały, obraz mały LUPA przedmiot daleko, kąt widzenia mały, obraz mały

przedmiot daleko, kąt widzenia mały, obraz mały LUPA przedmiot daleko, kąt widzenia mały, obraz mały przedmiot w odległości dobrego widzenia, kąt widzenia i wielkość obrazu optymalne

LUPA przedmiot daleko, kąt widzenia mały, obraz mały przedmiot w odległości dobrego widzenia, kąt widzenia i wielkość obrazu optymalne przedmiot zbyt blisko, kąt widzenia i obraz większe ale nieostre

LUPA Dzięki lupie zamiast przedmiotu oglądamy jego powiększony obraz pozorny, oba w odległości dobrego widzenia L0.

LUPA powiększenie kątowe to stosunek odpowiednich kątów określających wielkość kątową przedmiotu i obrazu; decyduje o wielkości obrazu na siatkówce

LUPA, wyprowadzenie wzoru

LUPA, wyprowadzenie wzoru dla

LUPA, wyprowadzenie wzoru dla ponieważ

LUPA, wyprowadzenie wzoru dla ponieważ

LUNETA ASTRONOMICZNA KEPLERA Obiektyw, obraz rzeczywisty, pomniejszony, odwrócony. Okular pracuje jak lupa (obraz pozorny, prosty, powiększony).

LUNETA ASTRONOMICZNA KEPLERA

LUNETA ZIEMSKA GALILEUSZA Obiektyw, obraz rzeczywisty, pomniejszony, odwrócony w ognisku FO okularu (przedmiot pozorny). Okular (soczewka rozpraszająca), obraz pozorny, odwrócony, powiększony.

LUNETA ZIEMSKA GALILEUSZA

MIKROSKOP Obiektyw, obraz powiększony, odwrócony, rzeczywisty. Okular (lupa), obraz powiększony, pozorny, odwrócony

MIKROSKOP

MIKROSKOP

MIKROSKOP

PODSUMOWANIE Rozpatrując działanie układu optycznego składającego się z kilku soczewek, stosujemy równanie Gaussa lub metodę wytyczania biegu promieni kolejno dla każdej soczewki. Obraz wytwarzany przez soczewkę poprzedzającą staje się przedmiotem dla soczewki następnej. Stosujemy przy tym konwencję znaków dla soczewek. Każdy układ można scharakteryzować podając położenie płaszczyzn głównych i ognisk. Odległość ogniska od odpowiedniej płaszczyzny głównej nazywa się ogniskową i jest taka sama dla ogniska przedmiotowego i obrazowego.

PODSUMOWANIE Pojedyncza soczewka skupiająca o ogniskowej nie większej niż 25 cm może służyć jako szkło powiększające (lupa). Powiększenie kątowe lupy zależy od jej mocy optycznej D (ogniskowa f=1/D) i wynosi od 0.25D do 0.25D+1, zależnie od odległości lupa-oko. Wielkość 0.25 jest odległością dobrego widzenia wyrażoną w metrach.

PODSUMOWANIE Luneta astronomiczna (Keplera) służy do oglądania odległych przedmiotów. Składa się z dwóch soczewek, obiektywu (soczewka skupiająca) i okularu (soczewka skupiająca). Okular służy jako lupa do oglądania obrazu pośredniego (rzeczywistego, odwróconego, pomniejszonego, w ognisku) wytworzonego przez obiektyw. Powiększenie kątowe lunety zależy od stosunku ogniskowych; długa ogniskowa obiektywu i krótka okularu sprzyja dużemu powiększeniu lunety.

PODSUMOWANIE Luneta ziemska (Galileusza) służy do oglądania odległych przedmiotów. Składa się z dwóch soczewek, obiektywu (soczewka skupiająca) i okularu (soczewka rozpraszająca). Okular służy jako lupa do oglądania obrazu pośredniego (pozornego) wytworzonego przez obiektyw. Powiększenie kątowe lunety zależy od stosunku ogniskowych; długa ogniskowa obiektywu i krótka okularu sprzyja dużemu powiększeniu lunety.

PODSUMOWANIE Mikroskop służy do oglądania małych przedmiotów pod dużym powiększeniem z niewielkiej odległości. Obiektyw wytwarza obraz pośredni, rzeczywisty, powiększony, odwrócony. Okular pracuje jak lupa, dając obraz pozorny, powiększony i prosty; jest to obraz „przedmiotu” (obrazu) wytworzonego przez obiektyw. Powiększenie mikroskopu jest iloczynem powiększeń obiektywu i okularu.

PRYZMATY, DYSPERSJA ŚWIATŁA I PRYZMATYCZNE PRZYRZĄDY SPEKTRALNE Zasada działania pryzmatu Równanie pryzmatu Dyspersja Spektrometr pryzmatyczny

ZASADA DZIAŁANIA PRYZMATU Promień padający na pryzmat ulega dwukrotnemu załamaniu na powierzchniach pryzmatu. Kąt odchylenia promienia wychodzącego z pryzmatu ε zależy od kąta łamiącego pryzmatu δ i od współczynnika załamania n.

RÓWNANIE PRYZMATU

RÓWNANIE PRYZMATU

RÓWNANIE PRYZMATU

RÓWNANIE PRYZMATU Dla symetrycznego przechodzenia promienia

RÓWNANIE PRYZMATU Dla symetrycznego przechodzenia promienia

Symetryczne przechodzenie promienia: minimalna wartość ε

Symetryczne przechodzenie promienia: minimalna wartość ε

Symetryczne przechodzenie promienia: minimalna wartość ε eliminujemy n

Symetryczne przechodzenie promienia: minimalna wartość ε eliminujemy n

Symetryczne przechodzenie promienia: minimalna wartość ε eliminujemy n

Symetryczne przechodzenie promienia: minimalna wartość ε eliminujemy n

RÓWNANIE PRYZMATU równanie pryzmatu przybliżone równanie pryzmatu

DYSPERSJA, zależność n od  lub wzór Cauchy’ego skrócony wzór Cauchy’ego zależy od długości fali

SPEKROMETR PRYZMATYCZNY WADSWORTHA Pryzmat w położeniu minimalnego kąta odchylenia. Stałe szczeliny, oś obrotu w wierzchołku pryzmatu

Związek pomiędzy tymi kątami jest opisany tzw równaniem pryzmatu: PODSUMOWANIE Promień świetlny padający na pryzmat ulega podwójnemu załamaniu na powierzchniach łamiących pryzmatu. Minimalny kąt odchylenia ε promienia światła wychodzącego względem promienia padającego na pryzmat zależy od kąta łamiącego δ i współczynnika załamania n. Związek pomiędzy tymi kątami jest opisany tzw równaniem pryzmatu:

PODSUMOWANIE Dla cienkiego pryzmatu równanie pryzmatu przyjmuje prostszą postać: Zależność współczynnika załamania opisuje wzór Cauchy’ego:

PODSUMOWANIE lub uproszczony wzór Cauchy’ego: dyspersja współczynnika załamania jest opisana wzorem: