Optyka kurs wyrównawczy optyka geometryczna przyrządy optyczne, aberracje r.

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Optyka kurs wyrównawczy optyka geometryczna przyrządy optyczne, aberracje. 2011 r."

Magdalena Domańska
8 lat temu
Przeglądów:

1 Optyka kurs wyrówawczy optyka geometrycza przyrządy optycze, aberracje 0 r.

2 Przyrządy do obserwcji okiem Gdy obserwujemy okiem, to waże jest powiększeie kątowe Powiększeie liiowe w przypadku teleskopu jest < p o Powiększeie liiowe: M = o p p + o =

3 Powiększeie kątowe (PK) gdy obserwujemy okiem: h p α d d α ogiskuje się a siatkówce, bo do oka wchodzi wiązka prawie rówoległa ie ogiskuje się, bo do oka wchodzi wiązka za bardzo rozbieża h o o α p l d =5 cm oko rozluźioe! PK = α α d = h h o p o d = o p d o p= d = 5cm [ cm] ogiskuje się, bo teraz wiązka jest prawie rówoległa

wchodzi wiązka za bardzo rozbieża h o o α p l d =5 cm oko rozluźioe!

4 układ w ramce się przesuwa jako całość, tak aby o= 6 cm ob Mikroskop ok p o M = o p 6cm ob PC = 5cm 6cm ok ob obiektyw 0X, ob =,6 cm obiektyw 00X, ob =0,6 cm PK = 5cm ok 5 cm okular 0X, ok =,5 cm

5 ob Soczewka polowa ok mikroskop Przedmiotem dla okularu jest obraz wytworzoy przez promieie biegące od obiektywu. Większość z ich ie traiłaby do okularu bez soczewki polowej. ob Dla soczewki polowej: p = o = 0, PL =

6 Peryskop

7 Teleskop Keplera ob ok Obraz odległej gwiazdy prawie w ogisku obiektywu, gdzie ogląday jest przy pomocy lupy. Powiększeie kątowe., Heweliusz 670 ( ob =45 m Φ=8 = 0, m) PK = ob ok 8 m, Φ=.0 m - Yerkes observatory Uwaga: Powiększeie liiowe jest miejsze iż. Zyskujemy a większej ilości światła (bo średica obiektywu większa iż źreicy) oraz obraz jest większy a siatkówce.

, Heweliusz 670 ( ob =45 m Φ=8 = 0, m) PK = ob ok 8 m, Φ=.

8 PK = Teleskop Galileusza (609) +400 = rok astroomii ob ok ob ob ok ok Obraz prosty, więc adaje się do użycia a Ziemi. Loretka ozaczeia: 6x30 = powiększeie x apertura obiektywu w mm

9 Teleskop w laboratorium Zwężaie lub rozszerzaie wiązki laserowej. Teleskop Galileusza ie ma obszaru o dużej gęstości eergii

10 Dwa waże pojęcia Liczba otworowa (-umber) = /#=/D wiązka rówoległa Aparaty otograicze, moochromatory D Apertura umerycza, A= si α Mikroskop, światłowód α

11 Soczewka Fresela Jeżeli ie zależy a jakości obrazowaia, to SF Zastosowaie: latarie morskie, relektory samochodowe, teatrale, kolektory słoecze, kodesor w rzutiku pisma

12 Aberracje

13 Aberracja chromatycza: Aberracja chromatycza. Góre zdjęcie wykoae zostało z użyciem wbudowaego obiektywu (aparat cyrowy Soy V3). Dole zdjęcie wykoao z użyciem dodatkowego obiektywu szerokokątego. Aberracja chromatycza jest widocza przy ostrych, ciemych krawędziach (szczególie po prawej stroie). Obydwa zdjęcia pokazują tylko wyciek większego obrazu, tak aby uwypuklić eekt aberracji (tym siliejszy im dalej od środka zdjęcia). - Wikipedia

Dole zdjęcie wykoao z użyciem dodatkowego obiektywu szerokokątego.

14 Aberracja chromatycza Przyczya: współczyik załamaia zależy od λ: Wsp. załamaia N-BK7 N-LAK N-BAF Wsp. załamaia N-SF0 SF6HT P-SF Dł. ali [m] Dł. ali [m] Dł. ali [m]

załamaia.7.7.70.69.68.80.89 N-SF0 SF6HT.79.88 P-SF67.78.87.77.86.76.

15 Aberracja chromatycza C F D V = Rozwiązaie: Dublet z różych szkieł: i. V V D D = ( ) ( ) ( ) ; d F G r r b a + = = = λ ( ) G D D = C F D V = ( ) G D D = = 589. m λ D Zazwyczaj korekcja dla liii F (iebieskiej) i C (czerwoej) liii Frauhoera: m 86.m, 4 = = C λ F λ F C F F = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ; ; 0 G G G G G G G G G G G G d dla D D F C D D F C F C F C F F C C F F C C = = + = + + = + = V = liczba Abbego i D = ogiskowa, - moża zaleźć w tablicach daych dla szkieł optyczych

m λ D Zazwyczaj korekcja dla liii F (iebieskiej) i C (czerwoej) liii Frauhoera: 656.3 m 86.

16 Aberracja chromatycza Rozwiązaie: Dublet z różych szkieł. DV = DV V = F D C Zaprojektować dublet achromat /=m - BK7: D =,5680 V D =64,7 (crow); SF9: D =,65446 V D =33,65 (lit) / BK7:,03 m - ; / SF9: -,03 m -

17 Mapa Shotta dostępe szkła D Mała dyspersja Duża dyspersja Abbe # = V = F D C

18 Aberracja chromatycza - historia Isaac Newto (64-77) uważał, że wszystkie szkła mają tę sama dyspersję (krzywe dyspersji są przesuięte względem siebie), co uiemożliwia wykoaie achromatu. W eekcie skocetrował się a teleskopach zwierciadlaych (relektorach). J. Dollod 733 Chester Moor Hall (703-77, prawik i astroom) pokazał, że z krowu i litu moża wykoać dublet achromatyczy. Sam ie był szliierzem szkła i zlecił wykoaie różym szliierzom w Lodyie. Obaj szliierze byli zawalei robota i iezależie podzlecili pracę J. Dollodowi, który się zorietował i w roku 758 Joh Dollod uzyskał patet, który utrzymał po wielkiej awaturze.

Dollod 733 Chester Moor Hall (703-77, prawik i astroom) pokazał, że z krowu i litu moża wykoać dublet achromatyczy.

19 Aberracja serycza Miara AS: / pery. / przyoś Dla soczewki AS=,07 h / Dla zwierciadła AS=0,5 h / AS zależy od kształtu soczewki, jej ustawieia i położeia przedmiotu i obrazu

20 Aberracja serycza Obliczeia: ZEMAX Dr I. Gorczyńska

21 Pojedycza soczewka: Ogiskowa soczewki: 50mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7

22 Pojedycza soczewka: Ogiskowa soczewki: 50mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7

23 Pojedycza soczewka: Ogiskowa soczewki: 5mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7

24 Pojedycza soczewka: Ogiskowa soczewki: 5mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7

25 soczewki: Ogiskowa soczewki: 50mm, x, wypadkowa = 5 mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7

26 soczewki: Ogiskowa soczewki: 50mm, x, wypadkowa = 5 mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7

27 soczewki: Ogiskowa soczewki: 50mm, x, wypadkowa = 5 mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7

28 soczewki: Ogiskowa soczewki: 50mm, x, wypadkowa = 5 mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7

29 soczewki:

30 Koma Róże powiększeia, dla różych puktów pozaosiowych Zawsze towarzyszy aberracji seryczej Zak komy: Koma ujema K>0 K<0 Zwierciadła też mają komę Komę moża zredukować wstawiając przesłoę we właściwym miejscu

31 Astygmatyzm Przy soczewce skręcoej wokół osi poziomej promieie leżące w płaszczyźie poziomej padają iaczej, iż te które leżą w płaszczyźie pioowej Uwaga: Nie mieszać z astygmatyzmem zwiazaym z ieserycza budową (p. oka)

32 Dystorsja Powiększeie poprzecze zależy od odległości od osi optyczej. Wiązka jest wąska brak aberracji seryczej maleje z odległością rośie z odległością Beczka Poduszka

34 Przykład: Tessar crow.5 > 0 lit.65 < 0 < 0 Wikipedia Kostruktor: Paul Rudolph Patet: Zeiss Apertura: /6.3 (90) /4.5 (97) /.8 (930) Aplaat koryguje: aberrację seryczą aberrację chromatyczą komę dystorsję

35 Obiektyw do otolitograii

36 Wady oka Krótkowzroczość (myopia) za długa gałka Nadwzroczość (hyperopia) za krótka gałka Astygmatyzm wady rogówki, rzadziej soczewki

37 Wady oka Starczowzroczość (presbyopia) utrata elastyczości soczewki Oko: =7 mm, 4 mm dla 0 cm = mm, 9 mm dla 0 cm całość 60D 7D, soczewka 0-3D ΔΦ= od 4D dod akomodacja w 350 ms, jak dłużej, to dyskomort

39 Aberracja chromatycza oka Wykorzystuje się do dokładego dobraia szkieł okularowych

Podobne dokumenty

Mikroskopy uniwersalne

Mikroskopy uniwersalne Źródło światła Kolektor Kondensor Stolik mikroskopowy Obiektyw Okular Inne Przesłony Pryzmaty Płytki półprzepuszczalne Zwierciadła Nasadki okularowe Zasada działania mikroskopu z