Våglär oc optik Optisk system - optisk instrument Vetenskpsteori FAFF3 JOHAN MAURITSSON 2 Optisk system - optisk instrument Men örst Quiz Ögt Kmern Luppen Vinkelörstoring Mikroskopet Kikren Bländre oc prismor på redg 3 4 Men örst Quiz Ögt När ljus med en viss vkuumvåglängd skicks genom ett mteril blir våglängden i mterilet: 1) Kortre X) oörändrd 2) längre Om du rån botten v en pool tittr upp mot ytn, ser du endst ljus uppirån inom ett cirkelormt område. Vd beror denn eekt på? 1) Dispersion X) Totlrelektion 2) Intererens Till vem sjuknmäler du dig om du blir sjuk innn en lbortion? 1) Kursnsvrig X) Det gör jg inte 2) Kerstin Nilsson 5 6 Jon Muritsson 1
Ögt Regnbågsinn iris Horninn, n = 1,38 Främre kmmren, n = 1,34 Pupill Lins, n = 1,41 1,39 Glskropp, n = 1,34 Synnerven Blind läcken Gul läcken Ögt Optiskt system Regnbågsinn, pupill: 2 mm < d < 8 mm Regnbågsinn iris Nätinn Cilirmuskeln ~säriskt, d 25 mm Horninn ~ 2,5 cm Nätinn Lins (vribel llängd) 7 8 Ögt Förenklt optiskt system Avslppnt ög b 23 mm Ögt Förenklt optiskt system Avslppnt ög b 23 mm Ackommodert ög b 19 mm 9 1 Optisk system - optisk instrument Ögt Kmern Luppen Mikroskopet Kikren Vinkelörstoring Hålkmern (cmer scur) Avbild punkt: D bild d Minsk ålets dimeter Men: - Mindre ljus - Böjning (dirktion) ål b b 11 12 Jon Muritsson 2
Vnlig kmer Vnlig kmer Punkt vbilds till punkt Punkt vbilds till punkt Men: - Gäller br ör punkter i jektplnet! b b 13 14 Avbildning med bländre 15 16 Avbildning med bländre Avbildning med bländre 17 18 Jon Muritsson 3
Avbildning med bländre Objektsörlyttning ör vilken spridningen är mindre än b/2. 2 s 1 b t Bländrtl: b t D 19 2 Pupillen Pupillens storlek ändrs eter ljusörållnden Mycket ljus Exempel Ett kmerjektiv kn ställs in på bländrtl melln 2,8 oc 16. När bländrtlet är 4 oc slutrtiden 1/5 s blir ilmen rätt exponerd. Vilken kmerinställning ger rätt exponering oc mximlt skärpedjup i bilden? Liten pupill Ökt skärpedjup 21 22 oc slutrtid 23 24 Jon Muritsson 4
Lupp / örstoringsgls Positiv lins med kort brännvidd som plcers melln ögt oc öremålet Lupp / örstoringsgls När < ås en örstord virtuell bild Ögt måste ckommoder F 25 26 Lupp / örstoringsgls När = mnr den virtuell bilden i oändligeten Ögt kn vr vslppnt Synvinkel F Men, vd blir örstoringen? 27 28 Vinkelörstoring Deinition: med optiskt instrument G utn optiskt instrument Lupp / örstoringsgls Synvinkel med lupp Avlägsn jekt (t. ex. med kikre): -synvinkeln då öremålet är oändligt långt bort Små jekt (t. ex. med lupp eller mikroskop): Beror på vem som tittr... d = 25 cm Avståndet ör tydligste seende F - synvinkeln då öremålet är på vståndet d 29 3 Jon Muritsson 5
Lupp / örstoringsgls Synvinkel utn lupp Lupp / örstoringsgls Vinkelörstoring d Synvinkeln med lupp: tn Synvinkeln utn lupp: tn Vinkelörstoringen: d d d G 25 cm 31 32 Beräkning i två steg, men ur gör mn strålkonstruktion? Först linsen Reell bild F 1 F 2 1 F 1 F 2 1 33 34 Först linsen Virtuell bild Andr linsen, lt 1: prllell jälpstråle F 1 F 2 1 F 1 F 2 1 35 36 Jon Muritsson 6
Andr linsen, lt 2: stråle genom centrum på Andr linsen, lt 3: stråle genom s öremålsbrännpunkt F 1 F 2 1 F 1 F 2 1 37 38 Slutresultt Reell bild Mikroskopet Ökr synvinkeln os närbelägn jekt F 1 F 2 1 1738 29 39 4 Mikroskopet Mikroskopet Okulr Synvinkel Okulr F L 41 42 Jon Muritsson 7
Mikroskopet Vinkelörstoring Kikren Ökr synvinkeln os vlägsn jekt Synvinkeln med mikroskop: Synvinkeln utn mikroskop: ets lterlörstoring: Vinkelörstoringen: G tn tn M d L d d L M G 43 44 Kepler- oc Glileikikre Keplerkikren Okulr 45 46 Keplerkikren Keplerkikren Synvinkel Okulr Vinkelörstoring Synvinkeln med kikre: tn Synvinkeln utn kikre: tn Vinkelörstoringen: G 47 48 Jon Muritsson 8
Exempel: Fältkikre I princip en Keplerkikre Glileikikren Vinkelörstoring: G Okulr - 49 5 Smmnttning - optisk intrument 2 : s 1 bt Bländrtl: b t D Vinkelörstoring: med optiskt instrument G utn optiskt instrument Lupp/örstoringsgls: Mikroskop: Kepler /Glileikikre: d G 25 cm G M G G 51 Jon Muritsson 9