0_aparate_optice

Prof. Elena Răducanu, Colegiul Naţional Bănăţean,Timişoara


Definiţie Definiţie Aparatul optic ( iAparatul optic ( instrumentul opticnstrumentul optic ) ) este un este un ansamblu de lentile , ansamblu de lentile , oglinzi şi diafragme cu ajutorul cărora obţinem imagini ale diferitelor oglinzi şi diafragme cu ajutorul cărora obţinem imagini ale diferitelor obiecte.obiecte.

Clasificare – după natura imaginilor

Aparate care formează imagini reale ce pot fi prinse pe un ecran, pe o placă sau film fotografic: ochiul, aparatul fotografic, aparatul de proiecţie etc.

Ochiul

Aparatul fotografic

Aparatul de proiecţie


Aparate care formează imagini virtuale – folosite pentru examinarea directă cu ochiul a obiectelor: lupa, microscopul, luneta, binoclul, telescopul etc.

Lupa

Telescopul

Microscopul

Luneta

Binoclu


Mărimi caracteristice Mărimi caracteristice aparatelor opticeaparatelor optice►permit să se compare între ele două aparate optice de acelaşi tip

Mărirea liniară transversală – raportul dintre o dimensiune liniară a imaginii şi dimensiunea corespunzătoare a obiectului

1

2

y

y

Puterea optică – raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede obiectul prin aparat (imaginea) şi dimensiunea liniară transversală a obiectului

1

2

y

tgP

α2 – unghiul sub care se vede obiectul prin aparat


Mărimi caracteristice Mărimi caracteristice aparatelor opticeaparatelor opticeGrosismentul (mărirea unghiulară) – raportul dintre tangenta

unghiului sub care se vede obiectul prin aparat (α2) şi tangenta unghiului sub care se vede obiectul (α1), când este privit cu ochiul liber aşezat la distanţa optimă de vedere (δ = 25 cm)

1

2

tg

tgG

Puterea separatoare – capacitatea aparatului de a forma imagini distincte, separate a două puncte vecine ale obiectului

►Puterea separatoare liniară dată prin distanţa minimă între două puncte ale obiectului care mai dau imagini diferite în aparat

►Puterea separatoare unghiulară dată de unghiul minim dintre razele care vin de la două puncte


Ochiul – aparat optic Ochiul – aparat optic

Corneea Nervul optic

Pupila

irisul

Retina

Muşchii ciliari

Umoarea vitroasă

Cristalinul Umoare apoasă

Sclerotica

0p


►din punct de vedere al opticii geometrice, ochiul este un sistem optic centrat format din patru medii transparente: corneea,umoarea apoasă, cristalinul şi umoarea vitroasă, fiecare dintre aceste medii are propriul său indice de refracţie

►pentru formarea imaginii unui obiect, fasciculul de lumină pătrunde în ochi prin pupilă, apoi este focalizat de cristalin pe retină unde se formează imaginea.

►focalizarea pe retină se realizează prin variaţia distanţei focale a cristalinului datorită modificării formei cristalinului sub acţiunea muşchilor ciliari – fenomen numit acomodare


Defecte de vedere Defecte de vedere

Ochiul miop formează imaginea unui obiect îndepărtat într-un plan situat în faţa retinei

Miopia - se datorează faptului că cristalinul este prea convergent,ochiul miop având formă alungită

Corectarea miopiei se face cu ajutorul lentilelor divergente

http://www.freezeray.com/flashFiles/eyeDefects.htm


Hipermetropia – se datorează faptului că cristalinul este insuficient de convergent, ochiul hipermetrop având formă turtită a globului ocular

Ochiul hipermetrop formează imaginea unui obiect îndepărtat într-un plan situat în spatele retinei

Corectarea hipermetropiei se face cu ajutorul lentilelor convergente

Prezbitismul – apare la persoanele în vârstă datorită slăbirii capacităţii de bombare a cristalinului, de aceea ochiul vede bine numai obiectele îndepărtate.

Corectarea prezbitismului se face tot cu ajutorul lentilelor convergente


Aparatul Aparatul fotograficfotograficEste un aparat optic care formează pe o placă

fotografică sau pe film o imagine reală şi mai mică a obiectului

Schema optică

Film fotografic

Camera obscură

Obiectivul

Diafragma


Obiectivul - este un sistem convergent compus din patru sau mai multe lentile. - claritatea imaginii pe placa fotografică sau film se realizează prin deplasarea obiectivului faţă de poziţia filmului

Diafragma circulară, reglabilă, aflată în spatele obiectivului, produce variaţia fluxului luminos incident. - cu cât diametrul diafragmei este mai mic obiectivul va forma o imagine mai clară

Camera obscură (corpul aparatului ) este închisă, astfel încât să nu pătrundă lumina - pe interior este neagră pentru a evita difuzia luminii

Obturatorul aflat în apropierea filmului, controlează cât timp filmul este expus la lumină

Vizorul permite fotografului să vadă ce fotografiază, să încadreze eficient imaginea

Obiectiv

Diafragma

Obturatorul + carcasa filmului

Prelucrarea digitală a fotografiei


Evoluţia în timp a aparatului Evoluţia în timp a aparatului fotograficfotografic

http://www.youtube.com/watch?v=-7tUwToKkJA&feature=relmfu


Lupa Lupa Este un sistem optic convergent, format din una sau mai multe lentile cu distanţa focală mică, destinat observării obiectelor de mici dimensiuni.

Obiectul se aşează între lupă şi focarul acesteia, iar imaginea formată este virtuală, dreaptă şi mai mare ca obiectul

F1 F2

α2

f

y1

y2

Puterea optică

Se consideră lupa astfel aşezată încât distanţa dintre ochiul observatorului şi focarul F2 este zero

1

1

1

2

yf

y

y

tgP

f

P1

Grosismentul

PyPy

tg

tgG

1

1

1

2

PG

Utilizări Utilizări

Lupă pentru ceasornicar şi bijutier

Lupă cu braţ pentru electronist

Lupa filatelistului


MicroscopuMicroscopul l

Ocularul

Obiectivul

Sistem de iluminare

Reglarea focalizării

Măsuţa cu obiectul

Diafragma

Sursa de lumină

Condensorul

Obiectul

Obiectivul

Ocularul

Microscopul este un aparat optic, utilizat pentru observarea obiectelor foarte mici, care nu pot fi văzute cu ochiul liber

Părţile principale ale microscopului sunt: Obiectivul, partea îndreptată spre obiect este o lentilă convergentă (sau un sistem de lentile convergente) cu distanţa focală mică şi formează o imagine reală. Ocularul, partea îndreptată spre ochi este o lentilă convergentă (sau un sistem de lentile convergente) având rolul unei lupe şi formează o imagine virtuală, mărită. Obiectul de observat ( foarte subţire şi fixat între două lamele de sticlă) este aşezat pe măsuţă care are o deschidere circulară prin care obiectul este iluminat. Oglinda şi condensorul concentrează lumina asupra obiectului


Formarea imaginii în Formarea imaginii în microscopmicroscopOb

Oc

y1

y2 y’1

F1 F’1F2 F’2

y’2

fobfoce

α2α2

Puterea optică

oc

oc

fy

y

yf

y

y

tgP

1

'1

1

1'

1

2

Iar:

obf

e

y

y

1

1'

ocob ff

eP

Grosismentul

PyPy

tg

tgG

1

1

1

2

4

PPG


Evoluţia în timp a Evoluţia în timp a microscopuluimicroscopului

http://www.peteava.ro/id-460978-corpul-uman-pus-la-microscop


LunetaLunetaEste un aparat optic utilizat pentru observarea obiectelor îndepărtate

Luneta astronomicăLuneta astronomică se se

compune din:compune din:

►obiectivul – este o lentilă convergentă cu distanţă focală mare care formează o imagine reală şi micşorată a obiectului îndepărtat

►ocularul – este o lentilă convergentă cu distanţă focală mică care formează o imagine virtuală şi mărită. Ocularul – funcţionează ca o lupă

Formarea imaginii în luneta Formarea imaginii în luneta astronomicăastronomică

F1

F2

F’2

F’1

Ob Oc

α2α2

fob foc

y’2

y’1y2α1

α1

Pentru a privi imaginea observatorul deplasează ocularul faţă de obiectiv până când imaginea y’2 se formează la infinit adică până când F’1 coincide cu F2. În acest caz luneta este un sistem afocal

Grosismentul

ocoboc

ob

ob

oc Pff

f

f

yf

y

tg

tgG

1'

1'

1

2

ocobPfG

Luneta terestrăLuneta terestră este este

utilizatutilizată pentru a observa obiecte terestre ă pentru a observa obiecte terestre situate la distanţe mari.situate la distanţe mari.

Pentru a se obţine imaginea finală dreaptă, ocularul este o lentilă divergentă ( luneta lui Galilei )

ObOc

y2

y’2y1

Luneta lui Galilei

F1 F2 F’1F’2

http://www.youtube.com/watch?v=Zqp5E2cR8y0

Completează liniile rebusului de mai jos şi vei descoperi pe coloana colorată denumirea unui aparat optic

1

2

3

4

5

6

7

8

9

REBUSREBUS

1 Defect de vedere al ochiului ce se corectează cu ajutorul lentilelor convergente

2 Imaginea formată de o lupă

3 Punctul unei lentile în care converg razele de lumină provenite de la un fascicul paralel cu axa optică

4 Fenomen optic suferit de lumină la trecerea printr-o lentilă

5 Unitate de măsură pentru convergenţa lentilelor

6 Mărime caracteristică instrumentelor optice

7 Instrument optic ce formează imagine reală

8 Inversul distanţei focale

9 Instrument optic utilizat de filatelişti


Bibliografie Bibliografie www.google.ro/images

Constantin Mantea, Manual de fizică, clasa a IX-a, Editura All, 2005

http://www.edyoptic.ro/lentile_zeiss/enciclopedie/ochiul-si-lentila

George Enescu, Nicolae Gherbanovschi “Manual clasa a XI-a, Editura Didactica si Pedagogica 1994

Gabriela Cone – Manual de fizică , clasa a XII-a, Editura E+

0_aparate_optice

Documents

Transcript of 0_aparate_optice