Optisk system optisk instrument Geometrisk optik F7 elektion oc rytning F8 Avildning med linser oc speglr Optisk system F9 Optisk instrument 1 2 Optisk system optisk instrument epetition: Avildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Prllell strålr F F F F Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring - - F F F F 3 6 Avildning Linsormeln ger vildning melln punkter på optisk xeln. Hur gör mn ör utsträckt öremål? Linstillverkrormeln: Guss linsormel: Brytningslgen: 1 1 1 1 1 ni sini nt sint n 1 2 F Smmnttning Guss linsormel: Lterlörstoring: 1 1 1 y M y Tunn lins Linstillverkrormeln: 1 1 1 n 1 1 2 F 13 Lrs ippe, Atomysik/LTH 1
elektionslgen r i v i - inllnde ljusets stiget v r - relekterde ljusets stiget α i - inllnde ljusstrålens vinkel α r - relekterde ljusstrålens vinkel Pln speglr Virtuell ild = i r r i M = 1 i r 14 15 Särisk speglr Särisk speglr Brännvidd: 2 Brännpunkt, konkv spegel, > 0 P F C F O 16 17 Särisk speglr Bildkonstruktion Brännpunkt, konvex spegel, < 0 1.En stråle som trär spegelns origopunkt går tillk i lik stor vinkel på ndr sidn den optisk xeln. F 2.En stråle som inller prllellt med den optisk xeln os en konkv spegel går eter relektion genom spegelns rännpunkt. Är spegeln konvex ser strålen i stället ut tt komm rån rännpunkten eter relektionen. 3.En stråle som går genom rännpunkten os en konkv spegel är prllell med den optisk xeln eter relektionen. Hos en konvex spegel lir en stråle som är på väg mot rännpunkten prllell med den optisk xeln eter relektionen. 18 19 Lrs ippe, Atomysik/LTH 2
Bildkonstruktion Bildkonstruktion C F O C F O 20 21 Bildkonstruktion Bildkonstruktion - - C F O - - 22 23 Smmnttning Speglr Smmnttning Avildning Guss ormel: Lterlörstoring: Brännvidd: 1 1 1 y M y 2 24 25 Lrs ippe, Atomysik/LTH 3
Optisk system optisk instrument epetition: Avildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Ögt Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring 26 27 Ögt egnågsinn iris Horninn, n = 1,38 Främre kmmren, n = 1,34 Pupill Lins, n = 1,41 1,39 egnågsinn iris Cilirmuskeln ~säriskt, d 25 mm Glskropp, n = 1,34 Synnerven Blind läcken Gul läcken Tppr, ärg Nätinn Stvr, ej ärg Ögt Optiskt system egnågsinn, pupill: 2 mm < d < 8 mm Horninn ~ 2,5 cm Nätinn Lins (vriel llängd) 28 29 Ögt Ögt Förenklt optiskt system Avslppnt ög 23 mm Förenklt optiskt system Avslppnt ög 23 mm F F F Ackommodert ög 19 mm 30 31 Lrs ippe, Atomysik/LTH 4
Optisk system optisk instrument epetition: Avildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Hålkmern (cmer oscur) Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring 33 34 Hålkmern (cmer oscur) d ål D ild Hålkmern (cmer oscur) Avild punkt: D ild d Minsk ålets dimeter Men: Mindre ljus Böjning (dirktion) näst öreläsning ål 35 36 Vnlig kmer Vnlig kmer Punkt vilds till punkt Punkt vilds till punkt Men: Gäller r ör punkter i ojektplnet! 37 38 Lrs ippe, Atomysik/LTH 5
Avildning med ländre 39 40 Avildning med ländre Avildning med ländre 41 42 Avildning med ländre Ojektsörlyttning ör vilken spridningen är mindre än /2000. 2 s 1000 t Bländrtl: t D 43 44 Lrs ippe, Atomysik/LTH 6
Pupillen Pupillens storlek ändrs eter ljusörållnden Mycket ljus Liten pupill Ökt skärpedjup 45 47 Optisk system optisk instrument epetition: Avildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Lupp / örstoringsgls Positiv lins med kort rännvidd som plcers melln ögt oc öremålet Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring 49 50 Lupp / örstoringsgls När < ås en örstord virtuell ild Ögt måste ckommoder Lupp / örstoringsgls När = mnr den virtuell ilden i oändligeten Ögt kn vr vslppnt F F F F 51 52 Men, vd lir örstoringen? Lrs ippe, Atomysik/LTH 7
Synvinkel Vinkelörstoring Deinition: med optiskt instrument G utn optiskt instrument Avlägsn ojekt (t. ex. med kikre): synvinkeln utn kikre Små ojekt (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 53 54 Lupp / örstoringsgls Synvinkel med lupp tn Lupp / örstoringsgls Synvinkel utn lupp tn d 0 F F d 0 55 56 Lupp / örstoringsgls Vinkelörstoring Exempel Beräkn rännvidden os en lupp som är märkt 7. Synvinkeln med lupp: Synvinkeln utn lupp: Vinkelörstoringen tn tn d d0 G 0 d 0 25 cm 57 58 Lrs ippe, Atomysik/LTH 8
Optisk system optisk instrument epetition: Avildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Två tunn linser Beräkning i två steg, men ur gör mn strålkonstruktion? Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring F 1 F 2 F 1 F 2 59 60 Två tunn linser Två tunn linser Först linsen eell ild Först linsen Virtuell öremål F 1 F 2 F 1 F 2 F 1 F 2 F 1 F 2 61 62 Två tunn linser Andr linsen, lt 1: prllell jälpstråle Två tunn linser Andr linsen, lt 2: stråle genom centrum på F 1 F 2 F 1 F 2 F 1 F 2 F 1 F 2 63 64 Lrs ippe, Atomysik/LTH 9
Två tunn linser Andr linsen, lt 3: stråle genom s öremålsrännpunkt Två tunn linser Slutresultt eell ild F 1 F 2 F 1 F 2 F 1 F 2 F 1 F 2 65 66 Optisk system optisk instrument epetition: Avildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Mikroskopet Ökr synvinkeln os närelägn ojekt Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring 1738 2009 67 68 Mikroskopet Ojektiv Okulr Mikroskopet Synvinkel Ojektiv Okulr tn M o L o F o Fo F o F o o L 69 70 Lrs ippe, Atomysik/LTH 10
Mikroskopet Vinkelörstoring Synvinkeln med mikroskop: Synvinkeln utn mikroskop: tn tn d Ojektivets lterlörstoring: M o d0 L d0 Vinkelörstoringen: G o 0 L o M o G Optisk system optisk instrument epetition: Avildning i särisk ytor, tunn linser oc speglr Ögt Kmern Två tunn linser Kikren Vinkelörstoring 71 72 Kikren Ökr synvinkeln os vlägsn ojekt Kepler oc Glileikikre 73 74 Keplerkikren Keplerkikren Synvinkel Ojektiv Okulr Ojektiv Okulr F o F o F o F o 75 76 Lrs ippe, Atomysik/LTH 11
Keplerkikren Exempel: Fältkikre Vinkelörstoring I princip en Keplerkikre Synvinkeln med kikre: tn Synvinkeln utn kikre: tn o Vinkelörstoringen: G o o 77 78 Glileikikren Vinkelörstoring: F o G o Ojektiv Okulr - Smmnttning optisk intrument : Vinkelörstoring: 2 s 1000 t Bländrtl: t D med optiskt instrument G utn optiskt instrument F o Lupp/örstoringsgls: Mikroskop: Kepler /Glileikikre: d G 0 25 cm G M o G G o 79 80 Optisk system lite extrmteril Avildningsel Dispersion: Brytningsindex eror på våglängden Avildningsel Synel Färgseende oc ärglndning 81 82 Lrs ippe, Atomysik/LTH 12
Avildningsel Kromtisk errtion Exempel: Kromtisk errtion Akromtisk dulett 83 84 Avildningsel Särisk errtion 85 86 Exempel: Särisk errtion Hule teleskopet 2 mikrometers elslipning längs kntern Exempel: Särisk errtion Spirlglxen M100 otogrerd v Hule teleskopet Före korrektion Eter korrektion 87 88 Lrs ippe, Atomysik/LTH 13