Optyka kurs wyrówawczy optyka geometrycza przyrządy optycze, aberracje 0 r.
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 =
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
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
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 =
Peryskop
Teleskop Keplera 6 57-630 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.
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 564-64
Teleskop w laboratorium Zwężaie lub rozszerzaie wiązki laserowej. Teleskop Galileusza ie ma obszaru o dużej gęstości eergii
Dwa waże pojęcia Liczba otworowa (-umber) = /#=/D wiązka rówoległa Aparaty otograicze, moochromatory D Apertura umerycza, A= si α Mikroskop, światłowód α
Soczewka Fresela Jeżeli ie zależy a jakości obrazowaia, to SF Zastosowaie: latarie morskie, relektory samochodowe, teatrale, kolektory słoecze, kodesor w rzutiku pisma
Aberracje
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
Aberracja chromatycza Przyczya: współczyik załamaia zależy od λ: Wsp. załamaia.53.5.5.50.49.66.68 N-BK7 N-LAK N-BAF0.65.67.64.66.63.65.6.64 800 000 00 400 600 800 000 00 400 600 800 000 00 400 600 Wsp. załamaia.7.7.70.69.68.80.89 N-SF0 SF6HT.79.88 P-SF67.78.87.77.86.76.85 800 000 00 400 600 800 000 00 400 600 800 000 00 400 600 Dł. ali [m] Dł. ali [m] Dł. ali [m]
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: 656.3 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
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 -
Mapa Shotta dostępe szkła D Mała dyspersja Duża dyspersja Abbe # = V = F D C
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.
Aberracja serycza Miara AS: / pery. / przyoś Dla soczewki AS=,07 h / Dla zwierciadła AS=0,5 h / http://e.wikipedia.org/wiki AS zależy od kształtu soczewki, jej ustawieia i położeia przedmiotu i obrazu
Aberracja serycza Obliczeia: ZEMAX Dr I. Gorczyńska
Pojedycza soczewka: Ogiskowa soczewki: 50mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7
Pojedycza soczewka: Ogiskowa soczewki: 50mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7
Pojedycza soczewka: Ogiskowa soczewki: 5mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7
Pojedycza soczewka: Ogiskowa soczewki: 5mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7
soczewki: Ogiskowa soczewki: 50mm, x, wypadkowa = 5 mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7
soczewki: Ogiskowa soczewki: 50mm, x, wypadkowa = 5 mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7
soczewki: Ogiskowa soczewki: 50mm, x, wypadkowa = 5 mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7
soczewki: Ogiskowa soczewki: 50mm, x, wypadkowa = 5 mm Średica soczewki (apertura): 30mm Promieie krzywizy soczewki: 5,8 mm; ieskończoy, szkło BK7
soczewki:..7 0.43.3
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
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)
Dystorsja Powiększeie poprzecze zależy od odległości od osi optyczej. Wiązka jest wąska brak aberracji seryczej maleje z odległością rośie z odległością Beczka Poduszka
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
Obiektyw do otolitograii
Wady oka Krótkowzroczość (myopia) za długa gałka Nadwzroczość (hyperopia) za krótka gałka Astygmatyzm wady rogówki, rzadziej soczewki
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
Aberracja chromatycza oka Wykorzystuje się do dokładego dobraia szkieł okularowych