Jaká zařízení umožňují dosáhnout vizuálního zvětšení?

Při pohledu pouhým okem je zorný úhel 1 ‘. Jeho definice je charakterizována přítomností mozaikové struktury sítnice a využitím vlnových vlastností světla. Když je potřeba zvětšit prohlížený obraz, používají se následující optické pozorovací přístroje: lupa, mikroskop, spektiv. Oko se také podílí na provozu optické soustavy, takže hodně záleží na jeho akomodaci.

Podle výzkumů je vhodné věřit, že oko je akomodováno do nekonečna. Když paprsky procházejí z každého bodu předmětu do oka, dochází k dopadu pod maskou paralelního paprsku. Pak pojem lineární nárůst ztrácí smysl.

Poměr zorného úhlu φ při pozorování předmětu pomocí optického zařízení k zornému úhlu ψ pouhým okem se nazývá úhlové zvětšení γ = φ ψ .

Je považována za důležitou vlastnost vizuálního pozorovacího zařízení.

Některé učebnice vysvětlují, že akomodace oka pozorovatele pro získání lepšího obrazu obrázku má vzdálenost d 0 . Pak se cesta paprsků v optických fyzikálních přístrojích zkomplikuje, ale její úhlový nárůst se prakticky nemění.

Lupa je považována za nejjednodušší pozorovací prostředek.

Nazývá se konvergující čočka s krátkou ohniskovou vzdáleností (F ≈ 10 cm). Zvětšovací sklo.

Jeho umístění je soustředěno blízko oka a předmět je v jeho ohniskové rovině. Prohlížení předmětu přes lupu umožňuje vidět pod úhlem φ = h F, kde h označuje velikost předmětu. Pokud se na to podíváte pouhým okem, pak by umístění mělo být ve vzdálenosti d0 = 25 cm. Tímto způsobem uvidíme jasný obraz. Pozorovací úhel takového objektu je označen jako ψ = hd 0.

To znamená, že vzorec pro úhlové zvětšení lupy bude mít tvar γ = φ ψ = d 0 F .

Pokud je ohnisková vzdálenost objektivu 10 cm, pak je zaručeno zvětšení 2x. Na obrázku 5. 3. 5. je zobrazena činnost lupy.

Obrázek 3 5. 1. Účinek lupy: a – předmět je pozorován pouhým okem ze vzdálenosti nejlepšího vidění d 0 = 25 s m; b – objekt je pozorován přes lupu s ohniskovou vzdáleností F.

Optický přístrojový mikroskop

Když je požadováno zvětšení velmi malých objektů, používá se mikroskop. Obraz je zvětšen díky optickému systému sestávajícím ze dvou čoček s krátkým ohniskem – objektivu O 1 a okuláru O 2 . To je podrobně znázorněno na obrázku 3. 5. 2. Čočka vytváří převrácený zvětšený obraz. Systém funguje podobně jako lupa. Umístění okuláru by mělo být v ohniskové rovině, pak se budou paprsky šířit ve formě rovnoběžných paprsků.

READ
Jak pěstovat květiny ze semen doma?

Obrázek 3 5. 2. Cesta paprsků v mikroskopu.

Virtuální obraz pozorovaný okulárem je vždy vzhůru nohama. Z toho vyplývá, že úhlové zvětšení je vždy kladné.

obrázek 3. 5. 2 říká, že vzorec pro zorný úhel φ předmětu pozorovaného okulárem v malé aproximaci úhlu je roven φ = h ‘ F 2 = f ċ hd ċ F 2 .

Předpokládá se, že d ≈ F 1 a f ≈ l, kde l je vzdálenost mezi objektivem a okulárem mikroskopu. Při pohledu pouhým okem má vzorec tvar ψ = hd 0. Potom vzorec pro úhlové zvětšení γ mikroskopu zapíšeme jako γ = φ ψ = l ċ d 0 F 1 ċ F 2.

Čím lepší je mikroskop, tím větší zvětšení může produkovat, což následně způsobuje jevy difrakce.

Dalekohled

Účelem dalekohledů je pozorování vzdálených objektů. Dvě čočky zahrnuté v jeho složení jsou obráceny k objektu s velkou (objektiv) a malou (okulár) ohniskovou vzdáleností. Dalekohledy se dělí na dva typy:

  • Keplerova trubice pro astronomická pozorování;
  • Galileův dalekohled pro pozemní pozorování.

Obrázek 3 5. 3. ukazuje, jak paprsky procházejí astronomickým dalekohledem.

Když je oko pozorovatele akomodováno do nekonečna, pak paprsky z libovolného bodu pozorovaného objektu vystupují z okuláru ve formě paralelního paprsku. Je nazýván teleskopický.

Astronomický dalekohled může získat dráhu teleskopického paprsku pouze tehdy, je-li vzdálenost mezi čočkou a okulárem rovna součtu jejich ohniskových vzdáleností, tedy l = F 1 + F 2.

Dalekohled se vyznačuje úhlovým zvětšením γ. Pozorované objekty jsou vždy vzdálené od pozorovatele. Když je takový objekt viditelný pouhým okem pod úhlem ψ, při pozorování dalekohledem pod úhlem φ, pak se úhlové zvětšení zapíše jako γ = φ ψ.

Úhlový nárůst γ bude kladný pro Galileův pozemský dalekohled, ale záporný pro astronomický dalekohled Kepler. Záznam úhlového zvětšení pozorovacích dalekohledů lze vyjádřit pomocí ohniskových vzdáleností: γ = – F 1 F 2 .

Obrázek 3 5. 3. Dráha teleskopického paprsku.

Pokud jde o velké astronomické dalekohledy, pak má smysl používat sférická zrcadla, ale ne čočky. Tyto dalekohledy se nazývají reflektory.

Vytvoření dobrého zrcadla vyžaduje méně času než zrcadlo bez chromatické aberace. Existuje největší dalekohled s průměrem zrcadla 6 m. Pomocí velkých astronomických dalekohledů je možné nejen zvětšit úhlové vzdálenosti mezi pozorovanými objekty, ale také zvýšit tok světelné energie ze slabě svítících objektů.

READ
Jaké vitamíny by měla být podávána krávě před otelením?
Rate article
Add a comment

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: