INSTRUMENTE OPTICE Gagiu Cristian Clasa a 11 a

INSTRUMENTE OPTICE Gagiu Cristian Clasa a 11 -a Prof. Ancuta Popescu GRUP SCOLAR “CONSTANTIN CANTACUZINO” BAICOI

Definirea si clasificarea instrumentelor optice Un instrument optic este un ansamblu centrat de lentile, oglinzi şi diafragme cu ajutorul căruia obtinem imagini ale diferitelor obiecte. D. p. d. v al naturii imaginilor instrumentele optice se clasifica în: A. Instrumente ce dau imagini reale B. Instrumente ce dau imagini virtuale

Instrumente optice care dau imagini reale A. Instrumentele care dau imagini reale, cum sunt ochiul, aparatul fotografic şi aparatul de proiectie; aceste imagini pot fi prinse pe un ecran de proiecţie, pe o placă sau un film fotografic.

Instrumente optice care dau imagini virtuale Fiind folosite, de obicei, pentru examinarea directă, cu ochiul, a obiectelor, aceste instrumente sunt formate din 2 parţi (obiectivul si ocularul): Obiectivul este un sistem optic convergent şi formează o imagine reală a obiectului. Aceasta imagine joacă rolul de obiect pentru ocular care va da imaginea definitivă virtuală, prelucrată de ochiul observator.

Caracteristici optice Un instrument optic se caracterizează prin mărimi fizice care permit să se compare între ele două instrumente de acelaşi tip şi deci să se aleagă cel care îndeplineşte anumite cerinţe. Mărirea unui instrumente este raportul dintre o anumită dimensiune liniară a imaginii şi dimensiunea corespunzătoare a obiectului.

Caracteristici optice Puterea. Se numeşte putere raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede prin instrument un obiect şi dimensiunea liniară a obiectului pe o direcţie perpendicular pe axa optică.

Caracteristici optice Grosismentul. Se numeste grosisment sau mărire unghiulară raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede obiectul prin instrument (diametru aparent al imaginii) şi tangenta unghiului sub care se vede obiectul când este privit cu ochiul liber (diametrul aparent al obiectului).

Puterea de separatie Puterea de separaţie este capacitatea instrumentului de a forma imagini distincte, separate, a două puncte vecine. Cu cât valoarea sa este mai mare, cu atât pot fi distinse puncte mai apropiate ale obiectului. După corectarea aberaţiilor diferitelor piese ce compun instrumentul optic, puterea separatoare depinde doar de fenomenul de difractie.

Aparatul fotografic este un instrument optic care formeaza pe o placă fotografică sau pe film, o imagine reală a obiectului. Piesa optică principala a sa este obiectivul, compus din 4 sau mai multe lentile corectate de aberaţii.

Aparatul de proiectie Rolul unui aparat de proiecţie este acela de a da o imagine mărită şi reală a unui obiect. Un obiect este format, în general, din următoarele părţi. -sursa de lumină S -o oglindă sferică M -condensatorul C, un sistem de lentile cu distanta focala mica. -Obiectivul de proiectie Ob, care formeaza imaginea reala a obiectului pe ecran.

Lupa Relativ puternice, lentilele convexe sunt adesea folosite ca lupe. Lupa este alcatuita dintr-o lentila convergenta cu distanta focala de cativa centimetri. Lupa se foloseste pentru a mari obiecte. Ea da o imagine virtuala, dreapta si marita a obiectului. Acesta se afla intre lentila si focar. Lupa trebuie tinuta cat mai aproape de ochi. Prima intentie de marire a unui obiect a aparut acum aproape 2000 de ani in urma. Vechile documente grecesti si romane descriu cum un vas rotund de sticla umplut cu apa poate fi folosit pentru a mari obiecte. Lentilele de sticla au aparut mult mai tarziu si au fost folosite probabil prima data in anii 1000 de calugarii care scriau manuscrise. Dupa anii 1200 , ochelarii cu lentile slabe au inceput sa fie folositi pentru a corecta hipermetropia. Dar numai prin anii 1400 s-a descoperit tehnica fabricarii ochelarilor cu lentile concave pentru a corecta miopia.

Microscopul utilizeaza doua lentile convergente : obiectivul (cu o distanta focala de sub un centimetru) si ocularul (cu o distanta focala de cativa centimetri). Cele doua lentile convergente sunt separate de o distanta mult mai mare decat distantele focale. Lupa este adeseori numita microscop simplu, pentru ca este utila in observarea obiectelor mici. Pentru o marire accentuata cu un minimum de deformare a imaginii este folosit un sistem de doua sau mai multe lentile. Un astfel de dispozitiv este numit microscop compus. Cel mai simplu microscop compus contine doua lentile convexe. Imaginea marita de lentilele obiective este marita mai departe de lentilele ocheanului. Ca si la telescopul astronomic, imaginea este rasturnata, dar acest lucru nu este important la vizualizarea unor monstre minuscule. Multe microscoape compuse au o gama de lentile obiective de diferite puteri.

Luneta este un instrument optic alcatuit din mai multe lentile si prisme dispuse intr-un tub; ea serveste- in astronomie, in topografie, in tehnica militara etc. - la observarea obiectelor foarte indepartate. Cel care a introdus folosirea lunetei in astronomie este Galileo Galilei. Dar la aparitia si perfectionarea lunetei au contribuit multi inventataori ai epocii, mai ales ca instrumentul era deja cunoscut si utilizat, intr-o forma primitiva, in Olanda si Franta.

Telescopul Luneta a deschis calea inventarii telescopului, teoria acestuia fiind facuta in 1663 de matematicianul si astronomul scotian James Gregory (1638 - 1675). Cateva telescoape s-au fabricat in 1720, dar a fost nevoie de o perioada de maturizare de inca circa 60 de ani pentru ca opticienii sa poata pune la punct tehnica de producere a lentilelor si oglinzilor de buna calitate, iar aparatura optica de observatie stiintifica sa faca intr-adevar un mare salt. Problema construirii de oglinzi cu diametru cat mai mare, care sa fie slefuite cu foarte mare precizie, este esentiala pentru producerea de telescoape cu rezolutii si mariri bune, pentru observatii astronomice. Telescopul este de doua feluri : de refractie (cand lumina este captata de obiectivul aflat la capatul unui tub optic ce formeaza imaginea in planul sau focal. Aceasta imagine devine obiect pentru ocular care va forma imaginea finala, virtuala marita ) si de reflexie ( cand este utilizata ca principal element optic o oglinda concava. Lumina nu traverseaza lentilele, ci este reflectata de un sistem de oglinzi).