2014 Izv prof dr sc Dario Faj Ravni

2014 Izv. prof. dr. sc. Dario Faj

Ravni dioptar zakon refleksije a 2 = a 1 slika refleksijom na dioptru: jednadžba konjugacije: x 2 = x 1 slike su virtualne slika refrakcijom na dioptru: jednadžba konjugacije: n 1 x 3 = n 2 x 1 zakon loma

prizma d f • dva ravna dioptra pod kutom d određuju sredstvo drugog indeksa loma, n • kut devijacije, f - kut upadne i izlazne zrake f = d (n - 1) • indeks loma je funkcija valne duljine kut devijacije različit za različite l disperzija spektar

sferni dioptar • slika prolaznim svjetlom je realna • jednadžba konjugacije

konstrukcija slike • žarišna udaljenost slike: x 2=f 2 za x 1=- • žarišna udaljenost predmeta x 1=f 1 za x 2=

Leće • skup sfernih dioptara čiji centri zakrivljenosti leže na jednom pravcu vanjske plohe dioptara su plohe leće • ne provodimo egzaktnu konstrukciju slike, nego je izvodimo pomoću konjugiranih ravnina centriranog sistema - glavne ravnine, H 1 i H 2 koje su jedna drugoj slika s povećanjem +1; probadaju os u točkama G 1 i G 2 • dvije čvorne točke N 1 i N 2; izlazna zraka kroz N 2 paralelna je s ulaznom kroz N 1 H 1 G 1 H 2 G 2 H 1 H 2 N 1 G 2 N 2

Debela leća • ne možemo zanemariti put svjetlosti kroz leću konstrukcija slike putem glavnih ravnina; x 1 i f 1 mjere se od H 1 a x 2 i f 2 mjere se od H 2 f 1 x 2

q leća u homogenom sredstvu - f 1 = f 2 i n 1 = n 2 čvorne točke poklapaju s glavnim točkama q leća u zraku - f 1 = f 2 = f i n 1= n 2 = 1

debela leća • duljina puta svjetla kroz leću vrlo važna u konstrukciji slike • dvije glavne ravnine - slika jedna drugoj • sijeku optičku os u glavnim točkama • dvije čvorne točke - na optičkoj osi kroz koje prolaze zrake koje se ne lome već prolaze kao kroz planparalelnu ploču

Tanka leća zanemarujemo put svjetlosti kroz leću slika je uvijek realna osim ako je predmet bliže leći od fokusa predmeta slika je uvijek virtualna i umanjena

slike tankom lećom konvergentna divergentna F 2 F 1 q jedna glavna ravnina F 2 F 1 debela leća F 1 F 2 centar leće, q jedna čvorna točka kad je leća u zraku q O=G=N

Lupa konvergentna leća – predmet unutar žarišne udaljenosti virtualna slika objekt q povećava vidni kut s a 0 na a; ako je oko u fokusu leće onda povećanje ovisi samo o fokalnoj daljini lupe; q slika je uspravna i virtualna q kutno povećanje – povećanje rezolucije q oko 100 mm a s lupom 10 mm na udaljenosti 25 cm

lupa •

Optički mikroskop q dvije konvergentne leće q objektiv - rezolucija mikroskopa q okular - lupa okular q slika objektiva - realna i uvećana q slika okulara - virtualna q otvorni kut objektiva - otvor divergentnog slika u beskon. snopa koji iz fokusa ulazi u leću i stvara sliku q numerička apertura - n sin q/2 q imerzijsko sredstvo - povećava rezoluciju, objektiv jer sprećava lom

Optički mikroskop okular realna slika objektiv virtualna slika objektiv daje realnu uvećanu sliku i određuje rezoluciju mikroskopa q okular djeluje kao lupa i stvara virtualnu sliku na 25 cm od oka q F q q Q otvorni kut objektiva kutno povećanje

Rezolucija mikroskopa Abbeova teorija predmet - optička rešetka u fokalnoj ravnini - difrakcijska slika preparata u ravnini slike - realna slika preparata (primarna slika) u objektiv moraju ući zrake nultog i prvog ogibnog maksimuma rezolucija

Uporaba imerzijskog sredstva v imerzijsko sredstvo između objektiva i preparata smanjuje otklon zraka svjetlosti iz preparata pa povećava rezoluciju

Rezolucija mikroskopa Rayleighova teorija q zbog ogiba na leći slika detalja je Airyev disk s prstenovima - ogibnim maksimumima q granica rezolucije je poklapanje centralnog maksimuma slike jednog objekta s prvim minimumom slike drugog objekta raspodjela intenziteta ogibnih maksimuma je nejednolika

1 kutna udaljenost maksimuma i minimuma (ili dva centralna maksimuma) 1 snaga rezolucije je produkt kutne udaljenosti i fokalne daljine objektiva

Rezolucija oka Y' Y q zjenica je kružni otvor dimenzija 2 - 8 mm. Zbog ogiba, slike dva detalja nisu točkaste. Za dijametar zjenice d=4 mm i svjetlost valne duljine 500 nm, kutna udaljenost minimuma i maksimuma je q q q veličina slike na mrežnici je tada 3, 6 mm f 2 je stražnja žarišna daljina leće oka, što upravo odgovara veličini oka (24 mm)

q snaga rezolucije za predmet na D = 25 cm od oka je 38, 5 mm q zbog pogrešaka leće (sferne i kromatske aberacije) rezolucija je slabija i iznosi oko 100 mm

Kromatična aberacija • • različiti su fokusi za različite boje fokusna udaljenost ovisi o indeksu loma koji je različit za različite valne duljine n(plave svjetlosti) > n(crvene svjetlosti) pa je f(plave svjetlosti) < f (crvene svjetlosti)

Kromatične aberacije leća ne fokusira zrake različitih valnih duljina u istu točku fokusna udaljenost ovisi o indeksu loma a n je funkcija valne duljine n (plave svjetlosti) > n (crvene svjetlosti) f (plave svjetlosti) < f (crvene svjetlosti) ispravak sistemom leća

Astigmatizam tangencijalna fokalna ravnina sagitalna fokalna ravnina fokus objektiva nastaje zbog nejednolike zakrivljenosti leće korekcija - cilindrična leća - ili zakrivljen zastor

listopad, 2005. j. brnjas-kraljević

oko • rožnica – sfreni dioptar – n=1, 337 staklasta tekućina, • leća – slojevita – n=1, 334 -1, 411 • akomodacija j = 59 – 75 dpt

Kratkovidno oko a q u akomodacijskom miru oko od paralelnog snopa stvara sliku ispred mrežnice – DT je konačno udaljena ispred oka q na mrežnici će stvoriti sliku od divergentnog snopa, koji ima izvor u DT q korekcijska leća mora od beskonačno dalekog predmeta stvoriti virtualnu sliku u DT a ona postaje realan predmet za oko u miru

Dalekovidno oko w f=w q oko u akomodacijskom miru od paralelnog snopa stvara sliku iza mrežnice q na mrežnici - slika konvergentnog snopa kojem je virtualni izvor u DT oka q korekcija – leća koja će od predmeta stvoriti realnu sliku u DT, a ona je predmet za oko u akomodacijskom miru

Starovidno oko q starovidno oko gubi moč akomodacije – BT točka se udaljuje q ne vidimo predmete bliže od BT q korekcijska leća mora od predmeta u točki DJV stvoriti virtualnu sliku u BT oka i ona je realni predmet za oko