Ljus? Övergripande mål. Ljus är strålar Geometrisk optik. ReflectionLawIncident. Beskrivna av grekiska filosofer 1000-500. fkr



Relevanta dokument
Ljus? Hjärtligt välkomna! Praktisk optik för ST-läkare. Ljus är strålar Geometrisk optik. ReflectionLawIncident

Vågfysik. Geometrisk optik. Knight Kap 23. Ljus. Newton (~1660): ljus är partiklar ( corpuscles ) ljus (skugga) vs. vattenvågor (diffraktion)

Geometrisk optik reflektion och brytning. Optiska system F9 Optiska instrument. Elektromagnetiska vågor. Det elektromagnetiska spektrumet FAF260

Gauss Linsformel (härledning)

Förklara dessa begrepp: Ackommodera Avbildning, Brytning Brytningslagen Brytningsindex Brytningsvinkel Brännvidd Diffus och regelbunden reflektion

Föreläsning 7: Antireflexbehandling

Föreläsning 7: Antireflexbehandling


The nature and propagation of light

1. Betrakta en plan harmonisk elektromagnetisk våg i vakuum där det elektriska fältet E uttrycks på följande sätt (i SI-enheter):

Kapitel 33 The nature and propagation of light. Elektromagnetiska vågor Begreppen vågfront och stråle Reflektion och brytning (refraktion)

Optik. Innehåll: I - Elektromagnetiska vågor radio och ljus. II - Reflexion och brytning. III - Ljusvågor. MNXA11 / Lund University

Vågfysik. Ljus: våg- och partikelbeteende

Vågrörelselära och optik

OPTIK läran om ljuset

Stoft. Flisor. Spån. Per Söderberg. Ögonskydd, några tumregler. PCR_10_4, Smärgelspån. PCR_9_1, Perforation

Föreläsning 14 och 15: Diffraktion och interferens i gitter, vanliga linser, diffraktiv optik och holografi

Vågrörelselära och optik

Optik. Läran om ljuset

Fysik (TFYA14) Fö 5 1. Fö 5

Figur 1: Figur 3.12 och 3.18 i Optics. Teckenkonventionen: ljus in från vänster, sträcka i ljusets riktning = positiv

Laboration i Geometrisk Optik

Fysik TFYA86. Föreläsning 9/11

FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 hp, FK4009 Torsdagen den 21 augusti 2008 kl 9-15

Chalmers tekniska högskola och April Fysik och teknisk fysik Christian Karlsson

Geometrisk optik. Syfte och mål. Innehåll. Utrustning. Institutionen för Fysik

Figur 1: Figur 3.12 och 3.18 i Optics. Teckenkonventionen: ljus in från vänster, sträcka i ljusets riktning = positiv

1. Elektromagnetisk strålning

Tillämpad vågrörelselära FAF260. Svängningar genererar vågor - Om en svängande partikel är kopplad till andra partiklar uppkommer vågor

λ = T 2 g/(2π) 250/6 40 m

Föreläsning 2 (kap , 2.6 i Optics)

3. Ljus. 3.1 Det elektromagnetiska spektret

Våglära och optik FAFF30 JOHAN MAURITSSON

Fysik. Laboration 3. Ljusets vågnatur

Om du tittar på dig själv i en badrumsspegel som hänger på väggen och backar ser du:

Övning 6 Antireflexbehandling. Idén med antireflexskikt är att få två reflektioner som interfererar destruktivt och därmed försvagar varandra.

Optiska ytor Vad händer med ljusstrålarna när de träffar en gränsyta mellan två olika material?

Eftersom brytningsindex n ändras med våglängden (färgen) kommer olika färger hos ljuset att brytas olika genom prismor och linser.

Kikaren. Synvinkel. Kepler och Galileikikare. Vinkelförstoring. Keplerkikaren. Keplerkikaren FAF260. Lars Rippe, Atomfysik/LTH 1

Introduktion till kursen. Fysik 3. Dag Hanstorp

Övning 9 Tenta

Kapitel 35, interferens

Presentationsmaterial Ljus som vågrörelse - Fysik B. Interferens i dubbelspalt gitter tunna skikt

Ljudhastighet (vätska & gas) RT v M Intensitet från en punktkälla P I medel 2 4 r Ljudintensitetsnivå I 12 2 LI 10lg med Io 1,0 10 W/m Io Dopplereffek

Övning 6 Antireflexbehandling

Föreläsning 14 och 15: Diffraktion och interferens i gitter, vanliga linser, diffraktiv optik och holografi

Övning 1 Dispersion och prismaeffekt

Frågor till filmen Vi lär oss om: Ljus

Tentamen i Våglära och optik för F

Introduktion till kursen. Fysik 3. Dag Hanstorp

för M Skrivtid i hela (1,0 p) 3 cm man bryningsindex i glaset på ett 2. två spalter (3,0 p)

ANDREAS REJBRAND NV1A Fysik Elektromagnetisk strålning

TFEI02: Vågfysik. Tentamen : Lösningsförslag

Ögontrauma. Per Söderberg UPPSALA UNIVERSITET.

Hur funkar 3D bio? Laborationsrapporter Se efter om ni har fått tillbaka dem och om de är godkända!

Ljusets interferens. Sammanfattning

Böjning. Tillämpad vågrörelselära. Föreläsningar. Vad är optik? Huygens princip. Böjning vs. interferens FAF260. Lars Rippe, Atomfysik/LTH 1

v F - v c kallas dispersion

Tentamen i Fotonik , kl

4. Allmänt Elektromagnetiska vågor

SÄTT DIG NER, 1. KOLLA PLANERINGEN 2. TITTA I DITT SKRIVHÄFTE.

FAFA55 HT2016 Laboration 1: Interferens av ljus Nicklas Anttu och August Bjälemark, 2012, Malin Nilsson och David Göransson, 2015, 2016

för gymnasiet Polarisation

Vad skall vi gå igenom under denna period?

Vi är beroende av ljuset för att kunna leva. Allt liv på jorden skulle ta slut och jordytan skulle bli öde och tyst om vi inte hade haft ljus.

Denna våg är. A. Longitudinell. B. Transversell. C. Något annat

I detta arbetsområde ska eleven utveckla sin förmåga att:

Fysik Världen kring oss. Kvällens punkter. Vad är strålning? Polarisation. Elektromagnetisk strålning

Exponering för grön laser. Light? Per Söderberg

Polarisation Laboration 2 för 2010v

1 AKUSTIK Håkan Wennlöf, I = P A m 2 P effekt, A arean effekten är spridd över (ofta en sfär, ljud utbreds sfärsiskt).

Lösningsförslag. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 120 / BFL 111

1 Figuren nedan visar en transversell våg som rör sig åt höger. I figuren är en del i vågens medium markerat med en blå ring prick.

Kapitel 36, diffraktion

I once saw Einstein on a train which whistled past our station. - Your clock ticks much too slow, I yelled. - Ach, nein. That's time dilation

If you think you understand quantum theory, you don t understand quantum theory. Quantum mechanics makes absolutely no sense.

Tentamen i Fotonik , kl

Instuderingsfrågor extra allt

Mer om EM vågors polarisation. Vad händer om man lägger ihop två vågor med horisontell och vertikal polarisation?

Tentamen i Fotonik , kl

Elektromagnetiska vågor (Ljus)

Övning 9 Tenta från Del A. Vägg på avståndet r = 2.0 m och med reflektansen R = 0.9. Lambertspridare.

Hur fungerar AR skikt? Föreläsning 7 fysikalisk optik

Ljuskällor. För att vi ska kunna se något måste det finnas en ljuskälla

Figur 6.1 ur Freeman & Hull, Optics

Strömning och varmetransport/ varmeoverføring

Lösningar till repetitionsuppgifter

Fysik. Arbetslag: Gamma Klass: 8 C, D Veckor: 43-51, ht-2015 Akustik och optik (ljud och ljus) och astronomi Utdrag ur kursplanen i fysik:

Hur funkar 3D bio? Laborationsrapporter. Räknestuga. Förra veckan kapitel 16 och 17 Böjning och interferens

Institutionen för Fysik Polarisation

Välkomna till Kvantfysikens principer!

FRÅN KVARKAR TILL KOSMOS. F 2010 p. 1/19

Ljusets böjning & interferens

Tentamen i Fotonik , kl

v = v = c = 2 = E m E2 cµ 0 rms = 1 2 cε 0E 2 rms (33-26) I =

Materialfysik vt Materiens optiska egenskaper. [Callister, etc.]

Milstolpar i tidig kvantmekanik

Så, hur var det nu? Tillämpad vågrörelselära FAF260. Cirkulär polarisation (höger) Cirkulär polarisation FAF260. Lars Rippe, Atomfysik/LTH 1

About the optics of the eye

Transkript:

Praktisk optik för ST-läkare Hjärtligt välkomna! Wireless finns tillgängligt plan 3, Ögonklinikens administrativa område WEP-nyckel finns på visitkort i fönstret till kursadministratörerna Kursmiddagen kommer att hållas på restaurang. Restaurang meddelas under dagen. Lunch: Bord har förbokats i sjukhusmatsalen Lärobok: Clinical Optics, American Academy of Ophthalmology Upprop, uppdatering deltagarainfo Stort tack till Alcon som sponsrar årets kursmiddag, och Zeiss, Abbot och B& L som sponsrar kursfika, Medocular som skänkt aberrometer. Presentationen finns på: http://www2.neuro.uu.se/ophthalmology/downloads/praktiskoptik.html Övergripande mål Beskriva ljus och dess interaktion med materia ur ett oftalmologiskt perspektiv Ge kunskap om ljusbrytning och avbildning i optiska system för att kunna förstå hur ögat och oftalmologiska instrument fungerar Ge kunskap om hur oftalmologiska instrument fungerar och hanteras i kliniken UPALA UPALA CSS_18Solstrålning Css_005_01_01 Ljus är strålar Geometrisk optik Ljus? UPALA Beskrivna av grekiska filosofer 1000-500 fkr UPALA Pcr_008_08_04Pterygium ReflectionLawIncident UPALA SJUKHUS UPALA 1

Reflektion ReflectionLaw Refraktion i r i=r Ljus tar den väg som är kortast mellan två punkter Hero 200 fkr-250 ekr SJUKHUS UPALA ImagingThroughRefraction UPALA Cgl_Eliachim1493 Munkar avbildade med glasögon, 1300-talet Linssystem Mikroskopet, (Janssen, 1590-talet) Teleskopet (Lippershey (Gallilei), 1608) Kepplerkikaren (Keppler, 1611) Schedel, Buch der Chroniken, Nurnberg, 1493 UPALA UPALA Teori geometrisk Refraktion2 optik - Brytningslagen Apo_1DecartesPhysiologicalOptics Empirisk lösning Snell, 1621 Trigonometrisk lösning Descartes, 1637 Ljuset tar den väg som tar kortast tid Fermat s princip, Fermat, 1657 SJUKHUS UPALA UPALA 2

CSS_1_1Rainbow Rainbow Decartes, 1637 Svenska akademins ordbok 1650 När en lägger en Spegel i ett Bäcken fullt med Watn, tå gör han medh sitt wederskeen en Regnbåge på Wäggen UPALA SJUKHUS UPALA Newton (1665) arbetar med dispersion och presenterar hypotesen att ljuset är partiklar som vibrerar: Rött ljus långsam vibration Blått ljus snabb vibration Dispersion Night myopia chromatic aberration UPALA SJUKHUS UPALA Garimaldi Ljus en vågrörelse? Fysikalisk optik Screen Intensity Vilka bollar ligger längst bort? Grimaldi, början av 1600-talet Det räcker inte alltid att betrakta ljus som strålar UPALA SJUKHUS UPALA 3

Interferens i tunna skikt Ljus är en vågrörelse Huygens vågteori (Slutet av 1600-talet) Diffraction Brp_0_1_2_DiffractionThinLayer Hook, 1600-talets mitt Interferens uppstår pga samverkan mellan reflexen i främre och bakre ytan UPALA UPALA HuygensPrincip Polarisation Huygens, slutet av 1600-talet Upptäcker polarisation SJUKHUS UPALA Applikationer oftalmologi * Scanning laser polarometry (SLP) nervfiberlagrets tjocklek * Polariserande solglasfilter SJUKHUS UPALA Gdx Ljusets hastighet bestämd och mycket hög (3 x10 8 m/s) Jupiter Jorden Solen ( v + v ) t c Jorden Mot Δφ = f(thickness) ( v v ) t c S Jorden Med UPALA Light speed Römer Römer visar 1676, 2.3 x10 8 m/s UPALA 4

Polariserande filter Polarisation Interferens i tunn spalt InterferensSpalt α λ Sinα = d Intensity λ 2 d Position Malus, slutet av 1700 SJUKHUS UPALA Thomas Young, 1801 SJUKHUS UPALA Thomas Young, 1801 Interferens i tunn spalt Ljuset kan betraktas som en transversell vågrörelse Ljusets våglängd kan bestämas ur diffraktionsmönstret och spaltens storlek. Våglängderna vid dispersion kunde bestämmas Interferens i tunna skikt kan förklaras Fresnel 1814: En ljusvåg är interferens av ett oändligt antal primära sfäriska vågor UPALA Optical coherence tomography (OCT) l m Electrical field strength Intensity (W/m2) Mirror position (μm) l e l l c t = m m c Intensity scattered (W/m2) l l c e t s = + c ve Mirror position (μm) Retinal surface UPALA CSS_1_1Rainbow CSS_1_1Rainbow Br. J. Ophthalmol. 2008;92;1492-1497 UPALA UPALA 5

fft() fft() Endoteldiffraktion Corneal endothelial cell density, Fully automated analysis versus semiautmatical analysis Fully automated determined density (rel.) Semiautmatically determined density (cells/mm 2 ) CB SJUKHUS UPALA UPALA FresnelDiffractiveZonePlate FaradaysExperiment UPALA Faraday (mitten av 1800-talet SJUKHUS UPALA Brp_1_1_1_ElectromagneticField Ljus är en elektromagnetisk vågrörelse Brp_1_1_3_Polarisation Maxwell (mitten 1800-talet) UPALA UPALA 6

Ljus är kvantiserad energi fotoner Kvantoptik Max Planck s studier av ljusutstrålning från varma kroppar Planck s lag, 1900 Einstein, fotoelektriska effekten, 1905 Radiance (W/cm 2 /nm) Visible radiation 10 4 20 000 K 10-2 PlancksRadiationLaw 10 000 K 10 2 10 0 3 000 K 2 000 K 1 000 K 10-4 500 K UPALA 10 100 1 000 10 000 100 000 Wavelength (nm) UPALA SJUKHUS Fotoner BRP_1_2_1_PhotonWave Planck's konst. x ljusets hastighet Fotonenergin= Ljusets våglängd Vågrörelse SJUKHUS UPALA Photon energy ( x10-19 J) PhotonEnergy 8 6 4 2 290 400 760 250 350 450 550 650 750 850 Wavelength (nm) UPALA Sensitivity (rel.) 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 Photoreceptor sensitivity 420 498 534 564 350 450 550 650 750 Wavelength (nm) Light Profound insights are slow in coming. What few we have, took over three thousand years to glean, even though the pace is ever quickening. It is marvelous indeed to watch the answer subtle change, while the question immutably remains what is light? Hecht, Optics, 2 nd ed, 1990 UPALA UPALA 7