Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 8, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podobne dokumenty
Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 9, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 7, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Optyka instrumentalna

Optyka instrumentalna

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Piotr Targowski i Bernard Ziętek WYZNACZANIE MACIERZY [ABCD] UKŁADU OPTYCZNEGO

Optyka. Wykład XI Krzysztof Golec-Biernat. Równania zwierciadeł i soczewek. Uniwersytet Rzeszowski, 3 stycznia 2018

POMIARY OPTYCZNE 1. Wykład 1. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Fizyka Laserów wykład 5. Czesław Radzewicz

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 19, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Promienie

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Najprostszą soczewkę stanowi powierzchnia sferyczna stanowiąca granicę dwóch ośr.: powietrza, o wsp. załamania n 1. sin θ 1. sin θ 2.

Optyka. Wykład X Krzysztof Golec-Biernat. Zwierciadła i soczewki. Uniwersytet Rzeszowski, 20 grudnia 2017

Ćwiczenie 42 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ. Wprowadzenie teoretyczne.

Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje.

Ćwiczenie 2. Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 12, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 19, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 18, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Zasady konstrukcji obrazu z zastosowaniem płaszczyzn głównych

Soczewkami nazywamy ciała przeźroczyste ograniczone dwoma powierzchniami o promieniach krzywizn R 1 i R 2.

- pozorny, czyli został utworzony przez przedłużenia promieni świetlnych.

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.

Wykład XI. Optyka geometryczna

Ćwiczenie 2. Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE

Prawa optyki geometrycznej

Mikroskopy uniwersalne

Ćwiczenie 53. Soczewki


6. Badania mikroskopowe proszków i spieków

POMIARY OPTYCZNE Pomiary ogniskowych. Damian Siedlecki

35 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2

SCENARIUSZ LEKCJI Z WYKORZYSTANIEM TIK

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 17, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

LABORATORIUM Z FIZYKI

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 17, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz

Wstęp do astrofizyki I

Opis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki.

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA METODĄ SZPILEK I ZA POMOCĄ MIKROSKOPU

Ć W I C Z E N I E N R O-4

Ćwiczenie z fizyki Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej soczewki oraz współczynnika załamania światła

+OPTYKA 3.stacjapogody.waw.pl K.M.

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 6, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

OPTYKA INSTRUMENTALNA

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 53: Soczewki

Wstęp do astrofizyki I

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

ĆWICZENIE 41 POMIARY PRZY UŻYCIU GONIOMETRU KOŁOWEGO. Wprowadzenie teoretyczne

Mikroskop teoria Abbego

BADANIE MIKROSKOPU. POMIARY MAŁYCH DŁUGOŚCI

LXVII OLIMPIADA FIZYCZNA ZAWODY II STOPNIA

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK. Instrukcja wykonawcza

POMIARY OPTYCZNE Współczynnik załamania #1. Damian Siedlecki

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK

Sposób wykonania ćwiczenia. Płytka płasko-równoległa. Rys. 1. Wyznaczanie współczynnika załamania materiału płytki : A,B,C,D punkty wbicia szpilek ; s

f = -50 cm ma zdolność skupiającą

PRÓBNA MATURA ZADANIA PRZYKŁADOWE

Pomiar ogniskowych soczewek metodą Bessela

Laboratorium Optyki Falowej

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 18, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz

METODY MATEMATYCZNE I STATYSTYCZNE W INŻYNIERII CHEMICZNEJ

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 12, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz

Piotr Targowski i Bernard Ziętek WYZNACZANIE MACIERZY [ABCD] UKŁADU OPTYCZNEGO BADANIE WIĄZKI GAUSSOWSKIEJ

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Optyka. Wykład IX Krzysztof Golec-Biernat. Optyka geometryczna. Uniwersytet Rzeszowski, 13 grudnia 2017

i = [ 0] j = [ 1] k = [ 0]

POMIARY OPTYCZNE 1. Proste przyrządy optyczne. Damian Siedlecki

ODLEGŁOŚĆ NA PŁASZCZYŹNIE - SPRAWDZIAN

WYZNACZANIE OGNISKOWYCH SOCZEWEK

Załamanie na granicy ośrodków

Wyznaczanie ogniskowej soczewki za pomocą ławy optycznej

Rodzaje obrazów. Obraz rzeczywisty a obraz pozorny. Zwierciadło. Zwierciadło. obraz rzeczywisty. obraz pozorny

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 10, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Optyka geometryczna MICHAŁ MARZANTOWICZ

20. Na poniŝszym rysunku zaznaczono bieg promienia świetlnego 1. Podaj konstrukcję wyznaczającą kierunek padania promienia 2 na soczewkę.

Ćw.6. Badanie własności soczewek elektronowych

Optyka. Matura Matura Zadanie 24. Soczewka (10 pkt) 24.1 (3 pkt) 24.2 (4 pkt) 24.3 (3 pkt)

ALGEBRA z GEOMETRIA, ANALITYCZNA,

Rozdział 2. Krzywe stożkowe. 2.1 Elipsa. Krzywe stożkowe są zadane ogólnym równaniem kwadratowym na płaszczyźnie

PRZYSŁONY. Przysłona aperturowa APERTURE STOP (ogranicza ilość promieni pochodzących od obiektu)

Zagadnienia: równanie soczewki, ogniskowa soczewki, powiększenie, geometryczna konstrukcja obrazu, działanie prostych przyrządów optycznych.

Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

Podstawy fizyki wykład 8

Badanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela.

Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej cienkiej soczewki skupiającej

Ć W I C Z E N I E N R O-3

Fotonika. Plan: Wykład 9: Interferencja w układach warstwowych

Falowa natura światła

dr Mariusz Grządziel 15,29 kwietnia 2014 Przestrzeń R k R k = R R... R k razy Elementy R k wektory;

Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą mikroskopu i pryzmatu

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

PROPAGACJA PROMIENIOWANIA PRZEZ UKŁAD OPTYCZNY W UJĘCIU FALOWYM. TRANSFORMACJE FAZOWE I SYGNAŁOWE

POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 33 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 1. ZWIERCIADŁA

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Transkrypt:

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 8, 09.03.0 wykład: pokazy: ćwiczenia: zesław Radzewicz Radosław hrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner

Wykład 7 - przypomnienie eikonał powierzchnie stałej fazy, kierunek przepływu energii, promień świetlny ośrodek jednorodny linie proste ośrodek ze stałym gradientem potencjału (miraże), soczewka GRIN owale Kartezjusza, punkty sprzężone, punkty aplanatyczne kuli, immersyjny obiektyw mikroskopowy sferyczna granica pomiędzy dielektrykami, przybliżenie przyosiowe, ogniska, obrazowanie cienka soczewka, ogniskowa, ogniskowanie, obrazowanie punkty kardynalne układu soczewkowego

Parametry promienia Rozważamy układ optyczny w przybliżeniu przyosiowym: mały kąt promienia do osi układu mała odległość promienia od osi układu z i r Aby opisać promień potrzebujemy podać przepis na: odległość od osi układu r kąt nachylenia Θ

Macierze AB, Przykłady: ośrodek jednorodny r = r + Θ d Θ = Θ płaska, prostopadła granica oo r d r r Θ = d 0 r Θ oo r = r Θ = n n Θ oo n r Θ = 0 0 n r n Θ Ogólnie: działanie układu opisujemy równaniem macierzowym r Θ = A B r Θ z macierzą AB chrakteryzującą dany układ

Macierze AB, sferyczna granica pomiędzy dielektrykami n R soczewka GRIN n n y n0 r = r n α = n β α = φ Θ, β = φ Θ n φ n Θ = n φ n Θ Θ = n n φ + n Θ n n = = n n r n R + n Θ n 0 A B = n n n R 0 = n f i n n n A B = cos αd sin αd α α sin αd cos αd d

Mnożenie macierzy r r 3 3 r n n r M M 3 M n M r n+ Θ n+ = M n M n M M r Θ = T r Θ dett = Ad B = n n n - współczynnik załamania dla ośrodka, w którym zaczynamy n - współczynnik załamania dla ośrodka, w którym kończymy

sens współczynników AB, Jeśli A = 0 to r = BΘ Stałe Θ daje stałe r - ogniskowanie wiązki A B A B Jeśli B = 0 to r = Ar Stałe r daje stałe r - obrazowanie A B Jeśli = 0 to Θ = Θ Stałe Θ daje stałe Θ - układ afokalny

sens współczynników AB, A B Jeśli = 0 to Θ = r Stałe r daje stałe Θ - kolimacja wiązki f i A B la każdego r mamy Θ = f i r ale Θ = r + Θ oraz Θ = 0 co daje = f i

płaszczyzny główne - H i h i f i uwaga: na rysunku płaszczyzna H i leży na lewo od płaszczyzny ; h i jest ujemne A B F i M 3 = M 3 M = f i + h i 0 A B H i 3 = A + f i + h i B + f i + h i Żądamy: r 3 = A + f i + h i r = 0 co daje h i = A

płaszczyzny główne - H o h o M 3 = M 3 M = A B f o h o 0 f o = A B + A f o h o + f o h o F o H o A B 3 Żądamy: Θ 3 = + f o h o = 0 co daje h o =

obrazowanie s o F o ' s o H o A H i B s i F i ' s i s o M = 0 M 43 = s i 0 M 3 = A B 3 4 M 4 = M 43 M 3 M = A + s i B + As o + s i + s o s i s o + warunek obrazowania: B + As o + s i + s o s i = 0 rachunki s o s i + s o +s i = 0 gdzie s o = s o + h o s i = s i h i s o + s i = f

obrazowanie powtórzenie s s h ' i i i S H o F i F o s s h ' o o o H i P punkty główne (principal points) H o, H i s o + s i = f

wyznaczanie macierzy AB x F o uwaga: wybór płaszczyzn i 3 jest arbitralny! A B y F i M = x 0 M 3 = A M 43 = y 0 B 3 4 M 4 = A + y B + Ax + y + xy x + = M T 0 MT Procedura: wybieramy szereg wartości x, dla których mierzymy y oraz M T z dopasowania /M T =x+ znajdujemy oraz z warunku B+Ax+y+xy=0 mamy Ax+B=-y(x+)=-y/M T. dopasowanie kolejnej prostej daje A i B test A-B= (?)

przykład : cienka soczewka cienka soczewka oznacza = M R = 0 n nr n n n M R = n n 0 R R R M = M R M R = 0 0 n n n R nr n 0 n R R 0 f Na obrazku R > 0, R < 0 zatem f = n + R R położenie punktów głównych: h i = h o = 0 Lustro sferyczne: promień sfery R M R = 0 n R

przykład : gruba soczewka R n jedna powierzchnia sferyczna 0 A B = n n n R n n n R d Gruba soczewka = R d R 0 A B = n n d 0 R 0 n nr n n d d nr n = n R R + n d nr R + n d nr f = n n d + R R nr R n df h o = nr n df h i = nr

przykład 3: dwie cienkie soczewki f f 0 A B = 0 d 0 f f d = d f d f + f d f f d f f = f + f h o = df f h i = df f d f f luneta: d = f + f ogniskowa:f = płaszczyzny główne: h i = h o = układ afokalny

przykład 4: retroreflektor M 0 R n 0 / n nr n R n n n n nr żądamy ogniskowania na tylnej powierzchni: n A 0 n n

apertury, źrenice promień marginalny S P oo promień główny źrenica wyjściowa apertura źrenica wejściowa efinicja źrenica wejściowa apertura widziana z punktu S źrenica wyjściowa - apertura widziana z punktu P apertura polowa Skutek apertura ogranicza ilość światła apertura polowa ogranicza pole widzenia Przepis: źrenica wejściowa obraz apertury w soczewkach stojących na lewo od niej źrenica wyjściowa - obraz apertury w soczewkach stojących na prawo od niej

winietowanie efektywna apertura

Jasność soczewki liczba f/# f f / x x.8, 4, 5.6, 8,,6 przesłona irysowa jakość obrazowania głębia ostrości