Soczewki - rodzaje, obrazy,
przyrządy optyczne



 

Wykreślenie obrazu za pomocą soczewki skupiającej:


W celu wykreślenia obrazu, z wiązki promieni wychodzących z punktu "A" przedmiotu, wybieramy tylko dwa niezbędne, mianowicie:
*) promień równoległy do głównej osi optycznej, który po załamaniu się w soczewce przechodzi przez ognisko;
*) promień przechodzący przez środek soczewki, który nie zmienia swojego kierunku;

 


W punkcie przecięcia się tych promieni otrzymujemy obraz "A'" punktu świecącego "A". Gdy przedmiot "AB" leży w płaszczyźnie prostopadłej do głównej osi optycznej, jego obraz również leży w płaszczyźnie równoległej do tej osi. Zatem obraz punktu "B" przedmiotu leżącego na osi możemy wykreślić opuszczając z punktu "A'" prostopadłą do osi. Punkt przecięcia "B'" jest obrazem punktu "B'" łącząc punkty "A'" i "B'" otrzymamy obraz "A'B'" przedmiotu "AB".

 

Wykreślenie obrazu za pomocą soczewki rozpraszającej:


Promień równoległy do osi głównej po załamaniu w soczewce zostaje odchylony od osi. Jego przedłużenie wstecz przechodzi przez ognisko "F".

 

 
Drugi promień przechodzący przez środek soczewki nie ulega załamaniu. Promienie te nie przecinając się. Nie otrzymujemy zatem rzeczywistego obrazu lecz pozorny "A'B'", który jest prosty i pomniejszony.

 






 

Lupa

 


Chcąc obejrzeć przedmiot musimy go oddalić od oka na odległość ok 20-30 cm. Z takiej odległości oko ludzkie nie rozróżni już bardzo małych elementów. Są one widoczne pod zbyt małym kątem (alfa). Kąt ten można by zwiększyć zbliżając przedmiot do oka na mniejszą odległość. Kąt ten przyjął by wtedy wartość (beta). Jednakże zbyt mała odległość uniemożliwia ostrość widzenia. Lupa umożliwia oglądania przedmiotu ze znacznie mniejszych odległości. Ustawiając obraz między ogniskiem a soczewką, obserwujemy obraz pozorny, powiększony i prosty. Obserwowany przedmiot ustawiamy w takim miejscu aby obraz powstał w odległości dobrego widzenia d. Otrzymamy wtedy powiększenie równe:

 

 

Luneta astronomiczna

 

 
Luneta astronomiczna złożona jest z dwu soczewek. Soczewka stanowiąca obiektyw ma długą ogniskową, soczewka będąca okularem krótką ogniskową. Ponieważ za pomocą lunety oglądamy obiekty odległe, obiektyw tworzy ich rzeczywisty obraz bardzo blisko ognisk. Okular pełni rolę lupy, służącej do oglądania rzeczywistego obrazu wytworzonego przez obiektyw. Powiększenie otrzymane jest wtedy równe:

 

 

Mikroskop

 

  
Przedmiot, który chcemy oglądać, umieszczamy tuż przed ogniskiem obiektywu. W ten sposób otrzymujemy znacznie powiększony, odwrócony i rzeczywisty obraz przedmiotu. Obraz ten, mając wciąż bardzo małe rozmiary, czego nie można pokazać na rysunku, oglądamy przez okular będący lupą. Całkowite powiększenie uzyskane za pomocą tego przyrządu jest iloczynem powiększenia uzyskiwanego przez obiektyw i okular p(calk)=p(ob)*p(ok), i w przybliżeniu ma ono wartość: 

 

 

Aparat fotograficzny

 

Po przeanalizowaniu zasady działania aparatu fotograficznego, można stwierdzić podobieństwo tego urządzenia a ludzkim okiem. Rolę rogówki i soczewki pełni obiektyw, który w przypadku aparatu fotograficznego jest jego sercem. Przesłona pełni rolę źrenicy. Dobierając odpowiednio czas naświetlania staramy się tak ustawić przesłonę, aby na błonę fotograficzną padała zawsze ta sama ilość energii świetlnej. Pozwala to na prawidłowe naświetlenie błon światłoczułych.

 

Spektroskop

 

 

 

Do badania widma i określenia składu promieniowania różnych źródeł światła służy spektroskop. Główną częścią spektroskopu jest pryzmat 'P'. Do obserwacji widma służy luneta 'L', którą można obracać do okoła pryzmatu. Każdy spektroskop posiada kolimator 'K'; jest to rura z umieszczoną na końcu zwróconą do pryzmatu soczewką skupiającą. Na drugim końcu kolimatora - odległości równej ogniskowej tej soczewki - znajduje się przesłona ze szczeliną 'S'. Źródło światła badanego umieszcza się przed szczeliną. Jest ona dla spektroskopu przedmiotem świecącym. Promieniowanie wychodzące z kolimatora tworzą wiązkę promieni równoległych. Padając na pryzmat ulegają one rozszczepieniu tworząc widmo. Promieniowanie tworzące wiązkę równoległą zostaje skupione obiektywem lunety w jego ognisku. Obraz ten oglądamy prze okular jak przez lupę. Spektroskop może być zaopatrzony w podziałkę do odczytu długości fal. Wtedy nazywa się spektrometrem.

 

 Oko

 

Promienie świetlne, przechodzące przez rogówkę i soczewkę, tworzą na siatkówce odwrócony bardzo pomniejszony, rzeczywisty obraz obserwowanego przedmiotu. Odwrócenia tego obrazu dokonuje już sam mózg. Aby obraz ten był zawsze "ostry" niezależnie od odległości, ogniskowa soczewki musi się zmieniać. Tę zdolność oka do ostrego widzenia przedmiotu nazywamy akomodacją. W pewnych przypadkach obraz w oku powstaje nie na siatkówce, ale przed nią lub za nią. Aby taką wadę oka usunąć, musimy stosować okulary lub szkła kontaktowe.
Powyżej prezentowany opis jest opisem bardzo ogólnym, lecz pod względem fizycznym wystarczający.  Jeśli chcesz się dowiedzieć więcej na temat tutaj .


Ściąga - fizyka