LABORATION 5 Aberrationer
|
|
- Camilla Ekström
- för 5 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 LABORATION 5 Aberrationer Personnuer Nan Laborationen godkänd Datu Assistent Kungliga Tekniska högskolan BIOX 1 (5)
2 LABORATION 5: ABERRATIONER Att läsa i kursboken: sid , , , , Förberedelseuppgifter Vad labben går ut på: Utrustning: 2 st, se nedan. Skall vara gjorda före labtillfället. Uppätning av sfärisk aberration, koa och kroatisk aberration. Subjektiv ätning av MTF. Skillnad ellan central och perifer bildkvalitet. Fiberljuskälla, svart tyg Färgfilter (Hoya) Platta ed hålönster Sektorstjärna Irisbländare onterad på en planokonvex lins ed f = 50 Liten skär ed illieterskala Stor skär ed vitt papper Skjutått, tejp, skena, ryttare, hållare, etc. Teori Bilden av ett objekt so alstras av en lins eller ett linssyste blir aldrig helt skarp p.g.a. olika avbildningsfel. I den här laborationen skall du få bekanta dig ed några vanliga bildfel. Du skall också få titta på hur linjeönster avbildas av linsen. Teorin nedan beskriver kort de vanligaste avbildningsfelen. Vi koer också att gå igeno den s.k. Modulation Transfer Function (MTF), so används för att beskriva hur pass täta linjeönster en lins klarar av att avbilda. Aberrationer I ett idealt avbildande syste skall en punkt i objektplanet avbildas so en punkt i bildplanet. P. g. a. olika ofullkoligheter i det avbildande systeet får an noralt inte en punkt, utan en bild utspridd över ett större oråde. Avbildningsfel i linssyste kallas ed ett fackuttryck för aberrationer. Det finns en rad olika aberrationer, och varje typ av aberration ger upphov till sitt karaktäristiska önster i bildplanet. Ett sätt att ateatiskt behandla avbildningsfel är att titta på hur vågfronterna från en onokroatisk punktkälla förändras av linser. En punkt ger ju upphov till en sfärisk våg, och för att bli en punkt igen efter det avbildande systeet åste vågen återigen bli sfärisk. Vi skall först behandla den typ av aberrationer so uppstår på grund av att inte ens en ideal sfärisk yta ellan två olika brytningsindex exakt återskapar en sfärisk våg efter gränsytan. Dessa aberrationer är fundaentala, efterso alla ytor på linser av praktiska skäl ofta åste göras sfäriska. I den enkla paraxiala linsteorin undviker an svårighetheterna ed aberrationer geno att betrakta alla vinklar so så så att sinus för en vinkel i Snells brytningslag alltid kan approxieras ed värdet av vinkeln själv, sin i i (radianer). Avvikelsen från en perfekt sfärisk vågfront på vågor so passerat en sfärisk gränsyta ellan dielektrika är i den paraxiala teorin ycket indre än beräkningsnoggrannheten. I den ateatiska teorin för serieutvecklingar kan an visa att sinus-funktionen kan skrivas so en sua av olika terer, sin i i i i (1) Notera att i antas vara ycket indre än 1, och att därför är i ycket indre än i. Geno att 1 3 ta ed teren förbättrar an noggrannheten i teorin, och an kan då konstatera att en 6 i Kungliga Tekniska högskolan BIOX 2 (5)
3 sfärisk våg so går geno en perfekt sfärisk gränsyta inte längre är exakt sfärisk. Teorin brukar kallas för tredje ordningens teori, till skillnad från den paraxiala so kallas för första ordningens teori. Man kan påvisa fe olika typer av aberrationer ino tredje ordningens teori, de s. k. seidelaberrationerna: sfärisk aberration, koa, bildfältskrökning, astigatis, sat distorsion. Vi koer i denna laboration endast att intressera oss för de två första av dessa. LA TA Fig. 1 Sfärisk aberration i enkel lins Sfärisk aberration: är den enda seidelaberration so förekoer för alla punkter på en bild, även för de bildpunkter so ligger på den optiska axeln i det avbildande systeet. I en enkel strålodell kan an säga att sfärisk aberration uppkoer därför att centrala strålar och strålar längre ut från den optiska axeln har olika fokalpunkter, se fig. 1. So ått på den sfäriska aberrationen brukar an ange två storheter, den longitudinella aberrationen LA och den transversella aberrationen TA. Den longitudinella aberrationen är avståndet ellan bildpunkten för centrala strålar och bildpunkten för de strålar so går geno linsens yttersta kant, s. k. randstrålar (eng. arginal rays). Den transversella aberrationen TA är den halva bredden av det fokuserade strålknippet i bildpunkten för centrala strålar. Det fragår av fig. 1 att den skarpaste punkten inte uppstår i detta fokus. Man kan visa att den insta transversella utbredningen av det fokuserade strålknippet är TA/4. FÖRBEREDELSEUPPGIFT 1: Titta på ekvation 7.21 (i boken och i föreläsningsanteckningarna). Rita hur en planokonvex lins ska vändas för att iniera den sfäriska aberrationen vid en förstorande avbildning av ett reellt objekt! Vilken forfaktor X har den? Koa: har fått sitt nan av den koetliknande svans so bilden av ett punktforigt objekt har. Aberrationen uppkoer när an försöker avbilda ett objekt so ligger vid sidan av den optiska axeln och förorsakas av att förstoringen är olika för centrala strålar och randstrålar, d.v.s. för strålar i so går geno linsens itt och för strålar so går geno linsens ytterkant. Vid en strålkonstruktion av koa utgår an läpligen från infallsplanet, det plan so innehåller både den optiska axeln och den ideala bildpunkten. Infallsplanet kallas också för tangentialplanet eller eridionalplanet. Man skiljer ellan tangential och sagittal koa. Fig. 2 visar tangential koa, so uppkoer när de infallande strålarna ligger i tangentialplanet. Ett parallellt strålknippe so skall fokuseras i en enda punkt faller in ot en lins i vinkeln w ot den optiska axeln. Randstrålarna fokuseras längre bort från den optiska axeln än de centrala strålarna, efterso avståndet från optiska axeln är proportionell ot förstoringen och förstoringen är större för randstrålar. Däred dras den ideala bildpunkten ut till ett streck. O de infallande strålarna i fig. 2 alla passerar linsen i planet vinkelrätt ot tangentialplanet, linsens sagittalplan, talar an o sagittal koa. Man kan visa att den sagittala koan har nästan saa effekt so den tangentiala. Den drar ut bildpunkten till ett streck, en strecket är bara en tredjedel så långt so i det tangentiala fallet. Vid noral avbildning av en punkt träffar det utgående strålknippet linsen både i eridionalplanet, i sagittalplanet och i alla tänkbara ellanlägen ellan dessa plan. Strålarna i planen ellan eridional- och sagittalplan ger slutligen den koetliknande svansen åt bilden av ett punktforigt objekt, se fig. 3. Längden på koasvansen är beroende av hur stor infallsvinkeln ot optiska axeln är. Kungliga Tekniska högskolan BIOX 3 (5)
4 TA T w Fig. 2 Tangential koa i en enkel lins. Strålarna nära linsens rand fokuseras till en punkt längre ifrån den optiska axeln än de centrala strålarna. Fig 3 Bild av ett punktforat objekt i en lins ed koa. FÖRBEREDELSEUPPGIFT 2: a) Koa beror på varierande förstoring, rita ut den paraxiala bildhöjden h i fig. 2 och 3 ovan (i fig. 3 får du anta ett riligt läge för den optiska axeln). b) Koa ger olika suddighet i det tangentiella och det sagittala bildplanet, kallad TA t och TA s, rita in dessa två storheter i fig. 3. c) Hur skulle bilden i fig. 3 se ut o linsens diaeter gjordes hälften så stor? d) Hur skulle bilden i fig. 3 se ut o infallsvinkeln w blir dubbelt så stor? Kroatisk aberration: Hittills har vi betraktat avbildning ed onokroatiska ljuskällor. Linser är gjorda av dielektriska aterial och har en dispersion, d. v. s. brytningsindex n är en funktion av våglängden på ljuset. Efterso brytkraften på en lins är proportionell ot (n-1) koer fokalpunkten att ligga på olika ställen för de olika våglängderna i ickeonokroatiska ljuskällor. Detta fenoen brukar kallas för kroatisk aberration, och leder till att bilden av en vitljuspunkt blir utsetad och olikfärgad i olika regioner av det transversella fokus. Modulation Transfer Function (MTF) Linser kan ed tillgänglig teknologi tillverkas så att aberrationerna blir ycket så. Ytterst begränsas avbildningen ed en lins av diffraktionen, so beskrivs er ingående i kap. 13 i kursboken. Man kan visa att en plan vågfront so fokuseras av en perfekt lins koer att ge en rund cirkelskiva ed svaga ringar runt o i fokalplanet. Radien av den inre cirkelskivan är 1, 22 f ' y, (3) D där är våglängden på ljuset, f är linsens fokallängd och D är linsens diaeter. Man kan alltså aldrig få en helt punktforig bild. Kungliga Tekniska högskolan BIOX 4 (5)
5 En lins där aberrationsfelen är indre än inverkan av diffraktionen brukar kallas diffraktionsbegränsad. Vid studiet av sådana linser har det visat sig er läpligt att titta på hur sinusforade önster avbildas, snarare än hur en enstaka punkt avbildas. O intensiteten i objektplanet varierar so 0 I( x) I `1 c sin(2 sx), (4) koer bilden från en aberrationsfri lins också att vara sinusforig, 0 I '( x') I ' 1 c' sin(2 s' x' ) (5) där x och x' är de rusliga koordinaterna i objektplan respektive bildplan, s och s' är de s.k. ortsfrekvenserna och är en fasförskjutning. Konstanten c brukar kallas odulation, och odulationen avgör hur starkt det sinusforade önstret är i förhållande till bakgrunden (kontrast). Av avgörande intresse för hur skarpt linsen kan göra avbildningar är förhållandet ellan odulation i bild och objekt och hur detta förhållande varierar ed ortsfrekvensen i bilden. Förhållandet c '/ c brukar kallas för MTF, efter den engelska teren Modulation Transfer Function. MTF avtar so regel ed ökande ortsfrekvens, för att bli noll över en viss gränsfrekvens. I den s.k. fourieranalysen kan an visa att intensitetsfördelningen för varje objekt kan uppfattas so en blandning av olika ortsfrekvenser. Ju skarpare kanter ett objekt har, desto högre är dess ortsfrekvenser. Avbildningen ed lins skär alltid bort de högsta frekvenserna och begränsar däred skärpan i bilden. INSTRUKTIONER 1. Gör en förstorande avbildning av aluiniuplattan ed hålönster ed hjälp av den planokonvexa linsen (f = 50 ). Objektet (hålönstret) belyses läpligen diffust ed fiberljuskällan geno att sätta tejp på objektet. Se till att den ittersta punkten i önstret verkligen ligger på optiska axeln i systeet. Kontrollera även att irisbländaren vid linsens krökta yta är centrerad. Blända ner så att bara centrala strålar passera linsen och ställ in skärpan. Förstora bländaren och studera hur bilden förändras. Vänd sedan på linsen. Blir det någon skillnad? Använd rättvänd lins och ät upp den sfäriska aberrationen. Jäför ed den teoretiskt beräknade sfäriska aberrationen. Visa sedan att TA~y 3 (y = linsens halva diaeter) geno att äta TA vid olika aperturstorlekar när linsen är rättvänd. 2. Föreligger någon koa? Kan du få till både negativ och positiv koa? Försök göra övriga aberrationer så så so öjligt. Hur snabbt ökar koa ed avståndet från axeln? Rita av bilden. 3. Mät fokallängden för några olika färger, och uppskatta den kroatiska aberrationen. Använd sektorstjärnan so objekt. Jäför resultatet ed teorin. 4. Mät upp gränsfrekvensen för en rätt- respektive felvänd planokonvex lins. Kungliga Tekniska högskolan BIOX 5 (5)
LABORATION 5 Aberrationer
LABORATION 5 Aberrationer Personnuer Nan Laborationen godkänd Datu Assistent Kungliga Tekniska högskolan BIOX 1 (5) LABORATION 5: ABERRATIONER Att läsa i kursboken: sid. 233-248, 257-261, 470-472, 480-485,
Läs merLABORATION 6 Astigmatism och Distorsion
LABORATION 6 Astigmatism och Distorsion Personnummer Namn Laborationen godkänd Datum Assistent 1 (5) LABORATION 6: Astigmatism och Distorsion Att läsa i kursboken: sid. 248 257, 261 266, 298 299 Förberedelseuppgifter
Läs merFigur 1: Figur 3.12 och 3.18 i Optics. Teckenkonventionen: ljus in från vänster, sträcka i ljusets riktning = positiv
Avbildningskvalitet Föreläsning 1 2: Sfärisk aberration och koma Repetition: brytning och avbildning i sfärisk yta och tunn lins Figur 1: Figur 3.12 och 3.18 i Optics. Teckenkonventionen: ljus in från
Läs merFöreläsning 14 och 15: Diffraktion och interferens i gitter, vanliga linser, diffraktiv optik och holografi
1 Föreläsning 14 och 15: Diffraktion och interferens i gitter, vanliga linser, diffraktiv optik och holografi Ljusets vågnatur Ljus kan ses so elektroagnetiska vågor so rör sig fraåt. När vi ritar strålar
Läs merFigur 1: Figur 3.12 och 3.18 i Optics. Teckenkonventionen: ljus in från vänster, sträcka i ljusets riktning = positiv
Avbildningskvalitet Föreläsning 1-2: Sfärisk aberration och koma Repetition: brytning och avbildning i sfärisk yta och tunn lins Figur 1: Figur 3.12 och 3.18 i Optics. Teckenkonventionen: ljus in från
Läs merTeckenkonventionen: ljus in från vänster, ljusets riktning = positiv
1 Avbildningskvalitet Föreläsning 1-2 Brytning i sfärisk yta Teckenkonventionen: ljus in från vänster, ljusets riktning = positiv Brytningslagen (Snells lag): n sin i = n sin i Paraxial approximation (vid
Läs merLABORATION 1 AVBILDNING OCH FÖRSTORING
LABORATION 1 AVBILDNING OCH FÖRSTORING Personnummer Namn Laborationen godkänd Datum Labhandledare 1 (6) LABORATION 1: AVBILDNING OCH FÖRSTORING Att läsa före lab: Vad är en bild och hur uppstår den? Se
Läs merGeometrisk optik. Syfte och mål. Innehåll. Utrustning. Institutionen för Fysik 2006-04-25
Geometrisk optik Syfte och mål Laborationens syfte är att du ska lära dig att: Förstå allmänna principen för geometrisk optik, (tunna linsformeln) Rita strålgångar Ställa upp enkla optiska komponenter
Läs merLABORATION 2 MIKROSKOPET
LABORATION 2 MIKROSKOPET Personnummer Namn Laborationen godkänd Datum Assistent Kungliga Tekniska högskolan BIOX 1 (6) LABORATION 2 MIKROSKOPET Att läsa i kursboken: sid. 189-194 Förberedelseuppgifter:
Läs merLABORATION 2 MIKROSKOPET
LABORATION 2 MIKROSKOPET Personnummer Namn Laborationen godkänd Datum Assistent Kungliga Tekniska högskolan BIOX (5) Att läsa före lab: LABORATION 2 MIKROSKOPET Synvinkel, vinkelförstoring, luppen och
Läs merFöreläsning 9-10: Bildkvalitet (PSF och MTF)
1 Föreläsning 9-10: Bildkvalitet (PSF och MTF) Att mäta bildkvalitet Bildkvaliteten påverkas av både aberrationer och diffraktion, men hur ska vi mäta den? Två vanliga mått är PSF (punktspridningsfunktionen)
Läs merFöreläsning 9 10: Bildkvalitet (PSF och MTF)
1 Föreläsning 9 10: Bildkvalitet (PSF och MTF) Att mäta bildkvalitet Bildkvaliteten påverkas av både aberrationer och diffraktion, men hur ska vi mäta den? Enklast är att avbilda ett objekt beskriva hur
Läs merEftersom brytningsindex n ändras med våglängden (färgen) kommer olika färger hos ljuset att brytas olika genom prismor och linser.
Föreläsning 7 Kromatisk aberration Eftersom brytningsindex n ändras med våglängden (färgen) kommer olika färger hos ljuset att brytas olika genom prismor och linser. Dispersion: n ändras med våglängden
Läs merFöreläsning 14 och 15: Diffraktion och interferens i gitter, vanliga linser, diffraktiv optik och holografi
Föreläsning 14 och 15: Diffraktion och interferens i gitter, vanliga linser, diffraktiv optik och holografi Ljusets vågnatur Ljus är elektromagnetiska vågor som rör sig framåt. När vi ritar strålar så
Läs merFöreläsning 8: Linsdesign
1 Föreläsning 8: Linsdesign Linsdesign Att välja linser med rätt krökningsradier på ytorna och av rätt material. Förutom paraxiala egenskaper såsom objekt- och bildavstånd och förstoring, så ställs andra
Läs merLaboration i Geometrisk Optik
Laboration i Geometrisk Optik Stockholms Universitet 2002 Modifierad 2007 (Mathias Danielsson) Innehåll 1 Vad är geometrisk optik? 1 2 Brytningsindex och dispersion 1 3 Snells lag och reflektionslagen
Läs merFöreläsning 11 (kap i Optics)
45 Föreläsning 11 (kap 5.7-5.8 i Optics) Hittills har vi behandlat avbildningen i sig, dvs. var bilden av ett objekt hamnar och vilken förstoring det blir. Det finns också andra krav man kan ställa på
Läs merFöreläsning 2 (kap , 2.6 i Optics)
5 Föreläsning 2 (kap 1.6-1.12, 2.6 i Optics) Optiska ytor Vad händer med ljusstrålarna när de träffar en gränsyta mellan två olika material? Strålen in mot ytan kallas infallande ljus och den andra strålen
Läs merλ = T 2 g/(2π) 250/6 40 m
Problem. Utbredning av vattenvågor är komplicerad. Vågorna är inte transversella, utan vattnet rör sig i cirklar eller ellipser. Våghastigheten beror bland annat på hur djupt vattnet är. I grunt vatten
Läs mer3) Sag formeln ger r=y 2 /(2s). y=a/2=15 mm, s=b c=4,5 mm ger r=25 mm. Då blir F=(n 1)/r=(1,5 1)/0,025=20 D
Facit: en avbildning Sfärisk gränsyta 1) l= 2,0 mm, n=4/3 och n =1. m=l/l =nl /(n l)=1,25 ger l = 1,875 mm. Avbildningsformeln för sfärisk gränsyta L =L+(n n)/r ger r= 2,5 mm. 2) Bilden måste hamna på
Läs merOptik 1 Geometrisk och fysikalisk optik fo r optiker HT 2019
Optik 1 Geometrisk och fysikalisk optik fo r optiker HT 2019 Optik 1 Innehållsförteckning Föreläsning 1 Vågfronter, strålar och bilder... 1 Föreläsning 2 Reflektion och brytning... 5 Föreläsning 3 Avbildning
Läs merMätning av fokallängd hos okänd lins
Mätning av fokallängd hos okänd lins Syfte Labbens syfte är i första hand att lära sig hantera mätfel och uppnå god noggrannhet, även med systematiska fel. I andra hand är syftet att hantera linser och
Läs merDatorlaboration Avbildningskvalitet
Datorlaboration Avbildningskvalitet Datorlaborationenen äger rum i datorsal RB33, Roslagstullsbacken 33 (gula huset närmast busshållplatsen utanför Albanova). Den börjar kl 13.00 (utan kvart). Om möjligt
Läs merRobert Rosén Recept för beräkning av huvudplan Frågeställning: Hur hittar man främre och bakre fokalpunkt, samt huvudplan (både för tjocka linser och system av tunna linser)? Varför skall huvudplan räknas?
Läs merDatorlaboration Avbildningskvalitet
Datorlaboration Avbildningskvalitet Datorlaborationenen äger rum i datorsal RB33, Roslagstullsbacken 33 (gula huset närmast busshållplatsen utanför Albanova). Den börjar kl 13.00 (utan kvart). Om möjligt
Läs merOptiska ytor Vad händer med ljusstrålarna när de träffar en gränsyta mellan två olika material?
1 Föreläsning 2 Optiska ytor Vad händer med ljusstrålarna när de träffar en gränsyta mellan två olika material? Strålen in mot ytan kallas infallande ljus och den andra strålen på samma sida är reflekterat
Läs merKapitel 33 The nature and propagation of light. Elektromagnetiska vågor Begreppen vågfront och stråle Reflektion och brytning (refraktion)
Kapitel 33 The nature and propagation of light Elektromagnetiska vågor Begreppen vågfront och stråle Reflektion och brytning (refraktion) Brytningslagen (Snells lag) Totalreflektion Polarisation Huygens
Läs merProjektorobjektiv, MTF, aberrationer i projektorer, skärpedjup, Keystone, Scheimpflugvinkel
Projektorobjektiv, MTF, aberrationer i projektorer, skärpedjup, Keystone, Scheimpflugvinkel Optiken till en projektor ska fylla fem funktioner i. Den ska hand om så stor del av ljuset från lampan (eller
Läs merVåglära och optik FAFF30 JOHAN MAURITSSON
Våglära och optik FAFF30 JOHAN MAURITSSON Prismor A θ 1 n=1 n n=1 2 Prismor A δ 1 θ 1 θ 1 n=1 n n=1 3 Prismor A θ 2 θ 2 n=1 n n=1 4 Prismor A δ θ 1 θ 1 δ 1 δ 2 B θ 2 θ 2 n=1 n n=1 5 Prismor, dispersion
Läs merThe nature and propagation of light
Ljus Emma Björk The nature and propagation of light Elektromagnetiska vågor Begreppen vågfront och stråle Reflektion och brytning (refraktion) Brytningslagen (Snells lag) Totalreflektion Polarisation Huygens
Läs merFöreläsning 9-10 (kap i Optics)
38 Föreläsning 9-0 (kap 5.-5.6 i Optics) Huvudplan Önskan: Tänk om alla optiska system vore tunna linser så att L = L + F alltid gällde! Att räkna med mellanbilder genom ett system med många linser och
Läs merTFEI02: Vågfysik. Tentamen : Svar och anvisningar. t 2π T x. s(x,t) = 2 cos [2π (0,4x/π t/π)+π/3]
TFEI0: Vågfysik Tentamen 14100: Svar och anvisningar Uppgift 1 a) Vågen kan skrivas på formen: vilket i vårt fall blir: s(x,t) =s 0 sin t π T x + α λ s(x,t) = cos [π (0,4x/π t/π)+π/3] Vi ser att periodtiden
Läs merÖvningstal i Avbildningskvalitet för optikerstuderande. Rita figurer och motivera ordentligt!
Övningstal i Avbildningskvalitet för optikerstuderande Rita figurer och motivera ordentligt! Repetition av geometrisk optik 1. Ett objekt i luft ligger 400 mm innan en sfärisk gränsyta med krökningsradien
Läs merFörberedelseuppgift inför datorlaborationen
Förberedelseuppgift inför datorlaborationen Det finns datorprogram som följer strålar genom linssystem. Rätt använda kan de vara extremt kraftfulla verktyg och bespara dig många timmars beräkningar. Datorlaborationen
Läs merAtt räkna med mellanbilder genom ett system med många linser och gränsytor blir krångligt. Vi vill kunna avbilda genom alla ytor direkt.
Föreläsning 9 0 Huvudplan Önskan: Tänk om alla optiska system vore tunna linser så att alltid gällde! Att räkna med mellanbilder genom ett system med många linser och gränsytor blir krångligt. Vi vill
Läs merÖvningstal i Avbildningskvalitet för optikerstuderande. Rita figurer och motivera ordentligt!
Övningstal i Avbildningskvalitet för optikerstuderande Rita figurer och motivera ordentligt! Repetition av geometrisk optik 1. Ett objekt i luft ligger 400 mm innan en sfärisk gränsyta med krökningsradien
Läs merDenna vattenmängd passerar också de 18 hålen med hastigheten v
FYSIKTÄVLINGEN KVLIFICERINGS- OCH LGTÄVLING 3 februari 000 LÖSNINGSFÖRSLG SVENSK FYSIKERSMFUNDET 1. a) Den vattenängd so passerar slangen per sekund åste också passera något av de 18 hålen. Den vattenängd
Läs merVinkelupplösning, exempel hålkameran. Vinkelupplösning När är två punkter upplösta? FAF260. Lars Rippe, Atomfysik/LTH 1. Böjning i en spalt
Kursavsnitt Böjning och interferens Böjning i en spalt bsin m m 1,... 8 9 Böjning i en spalt Böjning i cirkulär öppning med diameter D Böjningsminimum då =m Första min: Dsin 1. 10 11 Vinkelupplösning,
Läs merVinkelupplösning, exempel hålkameran. Vinkelupplösning När är två punkter upplösta? FAF260. Lars Rippe, Atomfysik/LTH 1. Böjning i en spalt
Kursavsnitt Böjning och interferens Böjning i en spalt bsin m m 1,... 8 9 Böjning i en spalt Böjning i cirkulär öppning med diameter D Böjningsminimum då =m Första min: Dsin 1. 10 11 Vinkelupplösning,
Läs merFysik (TFYA14) Fö 5 1. Fö 5
Fysik (TFYA14) Fö 5 1 Fö 5 Kap. 35 Interferens Interferens betyder samverkan och i detta fall samverkan mellan elektromagnetiska vågor. Samverkan bygger (precis som för mekaniska vågor) på superpositionsprincipen
Läs merStudieanvisning i Optik, Fysik A enligt boken Quanta A
Detta är en något omarbetad version av Studiehandledningen som användes i tryckta kursen på SSVN. Sidhänvisningar hänför sig till Quanta A 2000, ISBN 91-27-60500-0 Där det har varit möjligt har motsvarande
Läs merOptisk bänk En Virtuell Applet Laboration
Optisk bänk En Virtuell Applet Laboration Bildkonstruktion med linser. Generell Applet Information: 1. Öppna en internet läsare och öppna Optisk Bänk -sidan (adress). 2. Använd FULL SCREEN. 3. När applet:en
Läs merÖvningstal i Avbildningskvalitet för optikerstuderande. Rita figurer och motivera ordentligt!
Övningstal i Avbildningskvalitet för optikerstuderande Rita figurer och motivera ordentligt! Repetition av geometrisk optik 1. Ett objekt i luft ligger 400 mm innan en sfärisk gränsyta med krökningsradien
Läs mer3. Ljus. 3.1 Det elektromagnetiska spektret
3. Ljus 3.1 Det elektromagnetiska spektret Synligt ljus är elektromagnetisk vågrörelse. Det följer samma regler som vi tidigare gått igenom för mekanisk vågrörelse; reflexion, brytning, totalreflexion
Läs merFörklara dessa begrepp: Ackommodera Avbildning, Brytning Brytningslagen Brytningsindex Brytningsvinkel Brännvidd Diffus och regelbunden reflektion
Förklara dessa begrepp: Ackommodera, ögats närinställning, är förmågan att förändra brytkraften i ögats lins. Ljus från en enda punkt på ett avlägset objekt och ljus från en punkt på ett närliggande objekt
Läs merHittills har vi bara använt sfäriska ytor, dvs delar av en sfär. Plana ytor är specialfall av sfär (oändlig krökningsradie, r= ).
Föreläsning 5 Astigmatism Hittills har vi bara använt sfäriska ytor, dvs delar av en sfär. Plana ytor är specialfall av sfär (oändlig krökningsradie, r= ). Men det finns andra ytor än sfäriska, t.ex. Toriska
Läs merPolarisation. Abbas Jafari Q2-A. Personnummer: april Laborationsrapport
Polarisation Laborationsrapport Abbas Jafari Q2-A Personnummer: 950102-9392 22 april 2017 1 Innehåll 1 Introduktion 2 2 Teori 2 2.1 Malus lag............................. 3 2.2 Brewstervinklen..........................
Läs merÖvning 9 Tenta
Övning 9 Tenta 014-11-8 1. När ljus faller in från luft mot ett genomskinligt material, med olika infallsvinkel, blir reflektansen den som visas i grafen nedan. Ungefär vilket brytningsindex har materialet?
Läs merFigur 6.1 ur Freeman & Hull, Optics
1 Föreläsning 12 Kameran Figur 6.1 ur Freeman & Hull, Optics Kameran är ett instrument som till vissa delar fungerar mycket likt ett öga. Kamerans optik, det så kallade kameraobjektivet, motsvarar ögats
Läs merVågfysik. Geometrisk optik. Knight Kap 23. Ljus. Newton (~1660): ljus är partiklar ( corpuscles ) ljus (skugga) vs. vattenvågor (diffraktion)
Vågfysik Geometrisk optik Knight Kap 23 Historiskt Ljus Newton (~1660): ljus är partiklar ( corpuscles ) ljus (skugga) vs. vattenvågor (diffraktion) Hooke, Huyghens (~1660): ljus är ett slags vågor Young
Läs merE-strängen rör sig fyra gånger så långsamt vid samma transversella kraft, accelerationen. c) Hur stor är A-strängens våglängd?
Problem. Betrakta en elgitarr. Strängarna är 660 mm långa. Stämningen är E-A-d-g-b-e, det vill säga att strängen som ger tonen e-prim (330 Hz) ligger två oktav högre i frekvens än E-strängen. Alla strängar
Läs merÖvning 1 Dispersion och prismaeffekt
Övning 1 Dispersion och prismaeffekt Färg För att beteckna färger används dessa spektrallinjer: Blått (F): λ F = 486.1 nm Gult (d): λ d = 587.6 nm Rött (C): λ c = 656.3 nm (Väte) (Helium) (Väte) Brytningsindex
Läs merIntroduktion till begreppet ortsfrekvens
Introduktion till begreppet ortsfrekvens Denna lilla skrift har tillkommit för att förklara begreppet ortsfrekvens, samt ge några exempel på beräkningar och omvandlingar som man kan behöva göra när man
Läs merBöjning. Tillämpad vågrörelselära. Föreläsningar. Vad är optik? Huygens princip. Böjning vs. interferens FAF260. Lars Rippe, Atomfysik/LTH 1
Tillämpad vågrörelselära 2 Föreläsningar Vad är optik? F10 och upplösning (kap 16) F11 Interferens och böjning (kap 17) F12 Multipelinterferens (kap 18) F13 Polariserat ljus (kap 20) F14 Reserv / Repetition
Läs merFYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 högskolepoäng, FK4009 Tisdagen den 17 juni 2008 kl 9-15
FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 1,5 högskolepoäng, FK49 Tisdagen den 17 juni 28 kl 9-15 Hjälpmedel: Handbok (Physics handbook eller motsvarande) och räknare
Läs merLaboration i Fourieroptik
Laboration i Fourieroptik David Winge Uppdaterad 30 januari 2015 1 Introduktion I detta experiment ska vi titta på en verklig avbildning av Fouriertransformen. Detta ska ske med hjälp av en bild som projiceras
Läs mer4. Allmänt Elektromagnetiska vågor
Det är ett välkänt faktum att det runt en ledare som det flyter en viss ström i bildas ett magnetiskt fält, där styrkan hos det magnetiska fältet beror på hur mycket ström som flyter i ledaren. Om strömmen
Läs merHarmonisk oscillator Ulf Torkelsson
1 Haronisk rörelse Föreläsning 13/9 Haronisk oscillator Ulf Torkelsson Betrakta en potentiell energi, V (x), so har ett iniu vid x, och studera rörelsen i närheten av detta iniu. O vi släpper en partikel
Läs merOptik, F2 FFY091 TENTAKIT
Optik, F2 FFY091 TENTAKIT Datum Tenta Lösning Svar 2005-01-11 X X 2004-08-27 X X 2004-03-11 X X 2004-01-13 X 2003-08-29 X 2003-03-14 X 2003-01-14 X X 2002-08-30 X X 2002-03-15 X X 2002-01-15 X X 2001-08-31
Läs merOm du tittar på dig själv i en badrumsspegel som hänger på väggen och backar ser du:
Om du tittar på dig själv i en badrumsspegel som hänger på väggen och backar ser du: A.Mer av dig själv. B.Mindre av dig själv. C.Lika mycket av dig själv. ⱱ Hur hög måste en spegel vara för att du ska
Läs merAbout the optics of the eye
About the optics of the eye Peter Unsbo Kungliga Tekniska Högskolan Biomedical and x-ray physics Visual Optics Innehåll Optiska begränsningar i ögat Hur mäter man ögats aberrationer? Hur skriver man vågfrontsrecept?
Läs merv F - v c kallas dispersion
Övning 1 Dispersion och prismaeffekt Färg För att beteckna färger används dessa spektrallinjer: Blått (F): λ F = 486.1 nm Gult (d): λ d = 587.6 nm Rött (C): λ c = 656.3 nm (Väte) (Helium) (Väte) Brytningsindex
Läs merDiffraktion och interferens
Diffraktion och interferens Laboration i kursen Syfte Laborationen ska ge förståelse för begreppen interferens och diffraktion och hur de karaktäriseras genom experiment. Vidare visar laborationen exempel
Läs merInstitutionen för Fysik 2013-10-17. Polarisation
Polarisation Syfte Syftet med denna laboration är att lära sig om ljusets polarisation. Du kommer att se exempel på opolariserat, linjär- och cirkulärpolariserat ljus. Exempel på komponenter som kan ändra
Läs merEXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER
EXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER I detta experiment ska du mäta graden av dubbelbrytning hos glimmer (en kristall som ofta används i polariserande optiska komponenter). UTRUSTNING Förutom
Läs merPolarisation laboration Vågor och optik
Polarisation laboration Vågor och optik Utförs av: William Sjöström 19940404-6956 Philip Sandell 19950512-3456 Laborationsrapport skriven av: William Sjöström 19940404-6956 Sammanfattning I laborationen
Läs merTentamen i Fotonik - 2013-04-03, kl. 08.00-13.00
FAFF25-2013-04-03 Tentamen i Fotonik - 2013-04-03, kl. 08.00-13.00 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.
Läs merInstrumentoptik, anteckningar för föreläsning 4 och 5 (CVO kap. 17 sid , ) Retinoskopet
Instrumentoptik, anteckningar för föreläsning 4 och 5 (CVO kap. 17 sid 345-353, 358-362) Retinoskopet Utvecklat från oftalmoskopi under slutet av 1800-talet. Objektiv metod för att bestämma patientens
Läs merTentamen i Fotonik - 2015-08-21, kl. 08.00-13.00
Tentamen i Fotonik - 2015-08-21, kl. 08.00-13.00 Tentamen i Fotonik 2011 08 25, kl. 08.00 13.00 FAFF25-2015-08-21 FAFF25 2011 08 25 FAFF25 2011 08 25 FAFF25 FAFF25 - Tentamen Fysik för Fysik C och i för
Läs merFöreläsning 3: Radiometri och fotometri
Föreläsning 3: Radiometri och fotometri Radiometri att mäta strålning Fotometri att mäta synintrycket av strålning (att mäta ljus) Radiometri används t.ex. för: Effekt på lasrar Gränsvärden för UV Gränsvärden
Läs merLösningarna inlämnas renskrivna vid laborationens början till handledaren
Geometrisk optik Förberedelser Läs i vågläraboken om avbildning med linser (sid 227 241), ögat (sid 278 281), färg och färgseende (sid 281 285), glasögon (sid 287 290), kameran (sid 291 299), vinkelförstoring
Läs merLaboration i Geometrisk Optik
Laboration i Geometrisk Optik Stockholms Universitet 2014 Kontakt: olga. b ylund@ysik.su.se Instruktioner ör redogörelse ör laboration 1: Laboration 1 innehåller em experiment. Varje experiment bör presenteras
Läs merLösning till TENTAMEN 071229
sid av 8 Lösning till TENTAMEN 079 KURSNAMN Mekanik och hållfasthetslära, del B - hållfasthetslära PROGRAM: nan Sjöingenjörsprograet åk / läsperiod //januariperioden KURSBETECKNING LNB80 006 EXAMINATOR
Läs merDenna våg är. A. Longitudinell. B. Transversell. C. Något annat
Denna våg är A. Longitudinell B. Transversell ⱱ v C. Något annat l Detta är situationen alldeles efter en puls på en fjäder passerat en skarv A. Den ursprungliga pulsen kom från höger och mötte en lättare
Läs merTentamen i Fotonik , kl
FAFF25-2015-05-04 Tentamen i Fotonik - 2015-05-04, kl. 14.00-19.00 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.
Läs merOptik 2018 Laborationsinstruktioner Våglära och optik FAFF30+40
Optik 2018 Laborationsinstruktioner Våglära och optik FAFF30+40 Åsa Bengtsson: asa.bengtsson@fysik.lth.se Emma Persson: tfy15epe@student.lu.se Lärandemål I den här laborationen får Du experimentera med
Läs merOptik. Inledning. Fig. 1. Hålkameran
Optik Inledning En stor del av den information som vi får från vår omgivning kommer till oss i form av ljus. I ögat omformas denna information till bilder som i hjärnan bearbetas och analyseras. Det sätt
Läs mer3. Mekaniska vågor i 2 (eller 3) dimensioner
3. Mekaniska vågor i 2 (eller 3) dimensioner Brytning av vågor som passerar gränsen mellan två material Eftersom utbredningshastigheten för en mekanisk våg med största sannolikhet ändras då den passerar
Läs mer1. Betrakta en plan harmonisk elektromagnetisk våg i vakuum där det elektriska fältet E uttrycks på följande sätt (i SI-enheter):
FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 högskolepoäng, FK4009 Måndagen den 5 maj 2008 kl 9-15 Hjälpmedel: Handbok (Physics handbook eller motsvarande) och räknare.
Läs merDiffraktion... Diffraktion (Kap. 36) Diffraktion... Enkel spalt. Parallellt monokromatiskt ljus gör att skuggan av rakbladet uppvisar en bandstruktur.
Diffraktion (Kap. 36) Diffraktion... Fjärilens (Blå Morpho) vingar har en ytstruktur som gör att endast vissa färger (blå) blir synligt under vissa vinklar genom diffraktionseffekter: idag försöker forskare
Läs merProjekt 6. Fourieroptik Av Eva Danielsson och Carl-Martin Sikström
Projekt 6. Fourieroptik Av Eva Danielsson och Carl-Martin Sikström Introduktion I detta experiment ska vi titta på en verklig avbildning av fouriertransformen. Detta ska ske med hjälp av en bild som projiceras
Läs merTentamen i Fotonik - 2014-08-26, kl. 08.00-13.00
FAFF25-2014-08-26 Tentamen i Fotonik - 2014-08-26, kl. 08.00-13.00 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.
Läs merDiffraktion och interferens
Diffraktion och interferens Syfte och mål När ljus avviker från en rätlinjig rörelse kallas det för diffraktion och sker då en våg passerar en öppning eller en kant. Det är just detta fenomen som gör att
Läs merKompletterande lösningsförslag och ledningar, Matematik 3000 kurs B, kapitel 4
Kopletterande lösningsförslag och ledningar, Mateatik 3000 kurs B, kapitel 4 Kapitel 4.1 4101 Eepel so löses i boken. 410 Triangelns vinkelsua är 180º. a) 40º + 80º + = 180º b) 3º + 90º + = 180º = 180º
Läs merGeometrisk optik reflektion och brytning. Optiska system F9 Optiska instrument. Elektromagnetiska vågor. Det elektromagnetiska spektrumet FAF260
Geometrisk optik reflektion oh brytning Geometrisk optik F7 Reflektion oh brytning F8 Avbildning med linser Plana oh buktiga speglar Optiska system F9 Optiska instrument 1 2 Geometrisk optik reflektion
Läs merHjälpmedel: Typgodkänd räknare, Physics Handbook, Mathematics Handbook.
CHALMERS TEKNISKA HÖGSKOLA 2009-01-13 Teknisk Fysik 14.00-18.00 Sal: V Tentamen i Optik för F2 (FFY091) Lärare: Bengt-Erik Mellander, tel. 772 3340 Hjälpmedel: Typgodkänd räknare, Physics Handbook, Mathematics
Läs merBullerutredning för fastigheter i Karlslund
PM UPPDRAG Bullerberäkning Karlslund UPPDRAGSNUMMER UPPDRAGSLEDARE Ricardo Ocapo Daza UPPRÄTTAD AV Ricardo Ocapo Daza Jennie Marklund 2016-03-24 Bullerutredning för fastigheter i Karlslund Stadsbyggnadskontoret
Läs merTentamen i Vågor och Optik 5hp F, Q, kandfys, gylärfys-programm, den 15. mars 2010
Uppsala Universitet Fysiska Institutionen Laurent Duda Tentamen i Vågor och Optik 5hp Skrivtid kl. 14-19 Hjälpmedel: Räknedosa, Physics Handbook eller motsvarande (även Mathematical Handbook är tillåten)
Läs merGauss Linsformel (härledning)
α α β β S S h h f f ' ' S h S h f S h f h ' ' S S h h ' ' f f S h h ' ' 1 ' ' ' f S f f S S S ' 1 1 1 S f S f S S 1 ' 1 1 Gauss Linsformel (härledning) Avbilding med lins a f f b Gauss linsformel: 1 a
Läs merLABORATION 4 DISPERSION
LABORATION 4 DISPERSION Personnummer Namn Laborationen gokän Datum Assistent Kungliga Tekniska högskolan BIOX (8) LABORATION 4 DISPERSION Att läsa i kursboken: si. 374-383, 4-45 Förbereelseuppgifter: Va
Läs merGlobalt experiment under KEMINS ÅR. Saltvatten
Globalt experient under KEMINS ÅR Saltvatten I det här dokuentet finns en beskrivning av Saltvattenuppgiften, so är en del av det globala experientet so genoförs under KEMINS ÅR 2011. Nästan allt vatten
Läs merVågrörelselära och optik
Vågrörelselära och optik Kapitel 34 - Optik 1 Vågrörelselära och optik Kurslitteratur: University Physics by Young & Friedman (14th edition) Harmonisk oscillator: Kapitel 14.1 14.4 Mekaniska vågor: Kapitel
Läs merOBS: Alla mätningar och beräknade värden ska anges i SI-enheter med korrekt antal värdesiffror. Felanalys behövs endast om det anges i texten.
Speed of light OBS: Alla mätningar och beräknade värden ska anges i SI-enheter med korrekt antal värdesiffror. Felanalys behövs endast om det anges i texten. 1.0 Inledning Experiment med en laseravståndsmätare
Läs merLjusets polarisation
Ljusets polarisation Viktor Jonsson och Alexander Forsman 1 Sammanfattning Denna labb går ut på att lära sig om, och använda, ljusets polarisation. Efter utförd labb ska studenten kunna sätta upp en enkel
Läs merTentamen i Fotonik , kl
FAFF25-2013-08-26 Tentamen i Fotonik - 2013-08-26, kl. 08.00-13.00 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.
Läs merLJ-Teknik Bildskärpa
Bildskärpa - Skärpedjup och fokus - Egen kontroll och fokusjustering - Extern kalibrering Bildskärpa, skärpedjup och fokus Brännpunkt och fokus Medan brännpunkt är en entydig term inom optiken, kan fokus
Läs mer1. För en partikel som utför en harmonisk svängningsrörelse gäller att dess. acceleration a beror av dess läge x enligt diagrammet nedan.
1 Uniersitetet i Linköping Institutionen för Fysik och Mätteknik Arno Platau Lösningsförslag Tentaen för "BFL 110, Tekniskt Basår, Fysik el 3" Tisagen en 27 Maj 2003, kl. 8:00-12:00 1. För en partikel
Läs mer1 AKUSTIK Håkan Wennlöf, I = P A m 2 P effekt, A arean effekten är spridd över (ofta en sfär, ljud utbreds sfärsiskt).
AKUSTIK Håkan Wennlöf, hwennlof@kth.se Övning : Akustik. Intensitet är effekt per area I = P A [ ] W m 2 P effekt, A arean effekten är spridd över (ofta en sfär, ljud utbreds sfärsiskt). För ljudvåg gäller
Läs merANSÖKAN/ANMÄLAN ENSKILT AVLOPP Enligt 9 kap 7 MB o 13,14 FMH
Reviderad 20130528 Sida 1 av 5 Sahällsutvecklingsförvaltningen Miljöenheten ANSÖKAN/ANMÄLAN ENSKILT AVLOPP Enligt 9 kap 7 MB o 13,14 FMH Läs noga igeno bifogad inforation! Var noggrann när ni fyller i
Läs merDiffraktion och interferens
Institutionen för Fysik 005-10-17 Diffraktion och interferens Syfte och mål När ljus avviker från en rätlinjig rörelse kallas det för diffraktion och sker då en våg passerar en öppning eller en kant. Det
Läs mer