Geometrisk optik F7 Relektion oc brytning F8 Avbildning med linser oc speglr F9 Optisk instrument 1 2 Avbildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Avbildning Linsormeln ger vbildning melln punkter på optisk xeln. Hur gör mn ör utsträckt öremål? Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring F b 3 6 Stndrdstrålr 1.En stråle genom linsens centrum bryts inte. Smmnttning Avbildning 2.En stråle som är prllell med den optisk xeln öre en positiv lins går genom linsens bildbrännpunkt. En stråle som är prllell med den optisk xeln öre en negtiv lins ser ut tt komm rån linsens bildbrännpunkt. 3.En stråle som går genom öremålsbrännpunkten os en positiv lins är prllell med den optisk xeln eter linsen. En stråle på väg mot öremålsbrännpunkten os en negtiv lins är prllell med den optisk xeln eter linsen. 7 8 Lrs Rippe, Atomysik/LTH 1
Avbildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Ögt Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring 9 10 Ögt Regnbågsinn iris Horninn, n = 1,38 Främre kmmren, n = 1,34 Pupill Lins, n = 1,41 1,39 Regnbågsinn iris Cilirmuskeln ~säriskt, d 25 mm Glskropp, n = 1,34 Synnerven Blind läcken Gul läcken Tppr, ärg Nätinn Stvr, ej ärg Ögt Optiskt system Regnbågsinn, pupill: 2 mm < d < 8 mm Horninn ~ 2,5 cm Nätinn Lins (vribel llängd) 11 12 Ögt Ögt Förenklt optiskt system Avslppnt ög b 23 mm Förenklt optiskt system Avslppnt ög b 23 mm Ackommodert ög b 19 mm 13 14 Lrs Rippe, Atomysik/LTH 2
Avbildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring Hålkmern (cmer scur) Avbild punkt: D bild d b Minsk ålets dimeter Men: Mindre ljus Böjning (dirktion) näst öreläsning b ål 16 17 Vnlig kmer Vnlig kmer Punkt vbilds till punkt Punkt vbilds till punkt Men: Gäller br ör punkter i jektplnet! b b 18 19 Avbildning med bländre 20 21 Lrs Rippe, Atomysik/LTH 3
Avbildning med bländre Avbildning med bländre 22 23 Avbildning med bländre Objektsörlyttning ör vilken spridningen är mindre än b/2000. 2 s 1000 b t Bländrtl: b t D 24 25 Pupillen Pupillens storlek ändrs eter ljusörållnden Mycket ljus Liten pupill Exempel Ett kmerjektiv kn ställs in på bländrtl melln 2,8 oc 16. När bländrtlet är 4 oc slutrtiden 1/500 s blir ilmen rätt exponerd. Vilken kmerinställning ger rätt exponering oc mximlt skärpedjup i bilden? Ökt skärpedjup 26 27 Lrs Rippe, Atomysik/LTH 4
Avbildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring 28 30 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 31 32 Lupp / örstoringsgls När = mnr den virtuell bilden i oändligeten Ögt kn vr vslppnt Synvinkel F 33 Men, vd blir örstoringen? 34 Lrs Rippe, Atomysik/LTH 5
Vinkelörstoring Deinition: med optiskt instrument G utn optiskt instrument Avlägsn jekt (t. ex. med kikre): synvinkeln utn kikre Små jekt (t. ex. med lupp eller mikroskop): Beror på vem som tittr... d 0 = 25 cm Avståndet ör tydligste seende synvinkeln då öremålet är på vståndet d 0 Lupp / örstoringsgls Synvinkel med lupp F 35 36 Lupp / örstoringsgls Synvinkel utn lupp Lupp / örstoringsgls Vinkelörstoring Synvinkeln med lupp: tn Synvinkeln utn lupp: tn d 0 d 0 Vinkelörstoringen d d0 G 0 25 cm 37 38 Exempel Beräkn brännvidden os en lupp som är märkt 7. Avbildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring 39 40 Lrs Rippe, Atomysik/LTH 6
Två tunn linser Beräkning i två steg, men ur gör mn strålkonstruktion? Två tunn linser Först linsen Reell bild F 1 F 2 1 2 F 1 F 2 1 2 41 42 Två tunn linser Först linsen Virtuell bild Två tunn linser Andr linsen, lt 1: prllell jälpstråle F 1 F 2 1 2 F 1 F 2 1 2 43 44 Två tunn linser Andr linsen, lt 2: stråle genom centrum på Två tunn linser Andr linsen, lt 3: stråle genom s öremålsbrännpunkt F 1 F 2 1 2 F 1 F 2 1 2 45 46 Lrs Rippe, Atomysik/LTH 7
Två tunn linser Slutresultt Reell bild Avbildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr F 1 F 2 1 2 Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring 47 48 Mikroskopet Ökr synvinkeln os närbelägn jekt Mikroskopet Objektiv Okulr F 1738 2009 49 50 Mikroskopet Synvinkel Objektiv L Okulr Mikroskopet Vinkelörstoring Synvinkeln med mikroskop: Synvinkeln utn mikroskop: tn tn d Objektivets lterlörstoring: M d0 L d0 Vinkelörstoringen: G 0 L M G 51 52 Lrs Rippe, Atomysik/LTH 8
Avbildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Kikren Ökr synvinkeln os vlägsn jekt Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring 53 54 Kepler oc Glileikikre Keplerkikren Objektiv Okulr 55 56 Keplerkikren Keplerkikren Synvinkel Vinkelörstoring Objektiv Okulr Synvinkeln med kikre: tn Synvinkeln utn kikre: Vinkelörstoringen: tn G 57 58 Lrs Rippe, Atomysik/LTH 9
Exempel: Fältkikre I princip en Keplerkikre Glileikikren Vinkelörstoring: G Objektiv Okulr - 59 60 Smmnttning optisk intrument : 2 s 1000 bt Bländrtl: b t D Avbildningsel Dispersion: Brytningsindex beror på våglängden Vinkelörstoring: med optiskt instrument G utn optiskt instrument Lupp/örstoringsgls: Mikroskop: Kepler /Glileikikre: d G 0 25 cm G M G G 61 63 Avbildningsel Kromtisk berrtion Exempel: Kromtisk berrtion Akromtisk dublett 64 65 Lrs Rippe, Atomysik/LTH 10
Avbildningsel Särisk berrtion 66 67 Exempel: Särisk berrtion Hubble teleskopet 2 mikrometers elslipning längs kntern Exempel: Särisk berrtion Spirlglxen M100 otogrerd v Hubble teleskopet Före korrektion Eter korrektion 68 69 Lrs Rippe, Atomysik/LTH 11