Metody Optycze w Techice Wykład 3 Optyka geometrycza
Promień świetly Potraktujmy światło jako trumień czątek eergii podróżujących w przetrzei Trajektorie takich czątek to promieie świetle W przypadku wiązki światła promieie będą rówoległe, zaś w przypadku źródła światła, będą promieiście ię z iego rozchodzić
Zaada Fermata Bieg promieia światła z puktu A do puktu B odbywa ię po drodze, której przebycie zajmuje możliwie ajmiej czau Miarą prędkości światła jet wpółczyik załamaia ośrodka v c
Prawo Sella t i OX XY OX OB AO i i t t i i OX XY OX c v t i i ( ) 0 i i t t i i c OX d dt t t i i i i
Przybliżeie przyoiowe Ograiczamy rozważaia do wiązek światła padających pod małymi kątami, wtedy i ta i i t t W dalzej części rozważań optyki geometryczej toować będziemy to przybliżeie
Macierz promieia Promień charakteryzoway jet odległością od oi optyczej r oraz kierukiem (kątem) biegu wobec tej oi. Wygodiej jet jedak używać obecego w rówaiu prawa Sella iloczyu. Promień charakteryzuje więc wektor: r
Bieg promieia Jeśli promień biegie pod kątem i zajduje ię w płazczyźie zz w odległości r od oi, oraz poruza ię w ośrodku o wpółczyiku to w pukcie z zajdował ię będzie w pukcie Co moża zapiać jako ( ) ( ) r r z z ta r z z r z r 0
Możeie macierzy Db Ca y Bb Aa x b a D C B A y x 0 0 r r r r Prawo Sella: DL CJ DK CI BL AJ BK AI D C B A L K J I DL CJ DK CI BL AJ BK AI L K J I D C B A
Powierzchia kulita r αr δf α α δ F R
Soczewka 3 3 3 3 R R d R R F 3 3 0 R R F d
Pukty kardyale Pukty węzłowe pukty w których promień światła padający a układ i przechodzący przez jede z ich wychodzi z układu w tym amym kieruku (rówolegla) przechodząc przez drugi Płazczyzy główe płazczyzy w których obiekt umiezczoy a jedej z ich daje obraz a drugie o powiękzeiu.0 Ogika pukty w których zbierają ię promieie wiązki rówoległej po przejściu przez układ
Soczewka cieka f r r r r f r 0
Bieg promiei przez oczewkę cieką Promieie rówoległe do oi optyczej ą kupiae w ogiku Promieie rozchodzące ię z ogika ą po przejściu przez oczewkę rówoległe do oi optyczej Promieie przechodzące przez środek oczewki ie zotają zaburzoe
Obrazowaie M f y y A f B B Ay y y D C B A y f f f f y y f y 0 0 0 0
f<0, i <0 Obraz pozory
Źreica wejściowa i wyjściowa
Pukty kardyale Parametr od do Fukcja elemetów macierzy Ogiko przedie Przedia odległość ogikowa Przedi pukt główy Przedi pukt węzłowy wejściowa płazczyza odieieia (opo) ogiko przedie opo opo ogiko przedi pukt główy przedi pukt główy Przedi pukt węzłowy D C C ( ) D C D C
Pukty kardyale Parametr od do Fukcja elemetów macierzy Ogiko tylie Ogiko tylie Wyjściowa płazczyza odieieia (ipo) Tylia odległość ogikowa Tyly pukt główy Tyle ogiko Tyli pukt główy ipo tyli pukt główy Tyli pukt węzłowy ipo tyli pukt węzłowy A C C ( ) A C A C
Apertura umerycza NA i im
Zaada ieozaczoości Prędkość (pęd) i położeie fotou określa zaada ieozaczoości Heieberga: x p x h h tała Placka h6.66068 0-34 m kg / p kładowa pędu fotou (ph/λ) wzdłuż kieruku x
Rozdzielczość p x p 0 i im x h p x λ0 i im λ NA
Głębia otrości z h p z λ NA
Głębia otrości
Lupa Oko potrafi obrazować otro przedmioty oddaloa o co ajmiej 5 cm (pukt bliży) Jeśli chcemy widzieć obiekty bliżze muimy użyć lupy
Lupa o i o o i d d d d f f d > NP o i M d d M α α f f d M d ho h o o o NP 50 ; 50 50 50 α α
Mikrokop złożoy Obiektyw krótka ogikowa f o (duża moc optycza), zajduje ię bliko preparatu Okular ogikowa f e, zajduje ię bliko oka Obraz tworzoy przez obiektyw jet powiękzay przez okular który działa a zaadzie lupy
Mikrokop M M L f o 50L f f o e
Lueta
Mikrokop a telekop