Оптичні прилади 26.02.2013 Білянський Сергій 2- АТ. - презентация

1 Оптичні прилади Білянський Сергій 2- АТ

2 Зміст : Лінза Лупа Мікроскоп Бінокль Бінокль Телескоп Телескоп Фотоапарат Фотоапарат Список джерел Список джерел Білянський Сергій 2- АТ

3 - це пристрої, в яких випромінювання небудь області спектра ( ультрафіолетовій, видимій, інфрачервоній ) перетвориться ( пропускається, відбивається, заломлюється, поляризується ) для нормального сприйняття їх людським оком. Оптичні прилади зміст Білянський Сергій 2- АТ

4 Лінза Від німецького Linse, Від латинського lens - чечевиця. Оптично прозоре тіло, обмежене двома сферичними поверхнями зміст Білянський Сергій 2- АТ

5 Перша згадка про лінзах можна знайти в давньогрецької п'єсі Арістофана "Хмари", де за допомогою опуклого скла і сонячного світла добували вогонь зміст Білянський Сергій 2- АТ

6 Выпуклые линзы бывают: Двояковыпуклые (1)Двояковыпуклые (1) Плосковыпуклые (2)Плосковыпуклые (2) Вогнуто-выпуклые (3)Вогнуто-выпуклые (3) Вогнутые линзы бывают: Двояковогнутые (4)Двояковогнутые (4) Плосковогнутые (5)Плосковогнутые (5) Выпукло-вогнутые (6)Выпукло-вогнутые (6) зміст Білянський Сергій 2- АТ

7 Основні позначення в лінзі зміст Білянський Сергій 2- АТ

8 Фокус лінзи Якщо на лінзу направити пучок паралельних променів, то після заломлення промені перетнуть оптичну вісь в одній точці. Ця точка називається фокусом лінзи. У кожної лінзи два фокуси-по одному з кожної сторони.Якщо на лінзу направити пучок паралельних променів, то після заломлення промені перетнуть оптичну вісь в одній точці. Ця точка називається фокусом лінзи. У кожної лінзи два фокуси-по одному з кожної сторони. Відстань від лінзи до її фокуса називають фокусною відстанню і позначають буквою - F. Відстань від лінзи до її фокуса називають фокусною відстанню і позначають буквою - F. Опукла лінза збирає промені, що йдуть від джерела, тому опукла лінза називається збирає. Опукла лінза збирає промені, що йдуть від джерела, тому опукла лінза називається збирає. Уявний фокус Пустимо паралельний пучок променів на увігнуту лінзу і побачимо, що промені видута з лінзи розбіжним пучком. Якщо такий пучок променів потрапить в очі, то спостерігачеві буде здаватися, що вони вийшли з точки F. Ця точка називається - уявним фокусом.Пустимо паралельний пучок променів на увігнуту лінзу і побачимо, що промені видута з лінзи розбіжним пучком. Якщо такий пучок променів потрапить в очі, то спостерігачеві буде здаватися, що вони вийшли з точки F. Ця точка називається - уявним фокусом. Таку лінзу називають розсіюється. Таку лінзу називають розсіюється зміст Білянський Сергій 2- АТ

9 Побудова зображення в лінзі: Промінь, падаючий на лінзу паралельно оптичної осі, після заломлення йде через фокус лінзи.Промінь, падаючий на лінзу паралельно оптичної осі, після заломлення йде через фокус лінзи. Промінь, що проходить через оптичний центр лінзи не заломлюється. Промінь, що проходить через оптичний центр лінзи не заломлюється. Промінь, проходячи через фокус лінзи після заломлення йде паралельно оптичній осі. Промінь, проходячи через фокус лінзи після заломлення йде паралельно оптичній осі зміст Білянський Сергій 2- АТ

10 Заломлюючу здатність лінзи характеризує оптична сила лінзи. Це величина, зворотна фокусній відстані. Позначається: D. D = Одиниця виміру - 1 діоптрія (дптр) 1 діоптрія - оптична сила такої лінзи, у якої фокусна відстань дорівнює 1 м. Розрахувати: 1. Оптичну силу лінзи, фокусна відстань якої дорівнює 20 (5 дптр) 2. Оптична сила лінзи складає - 2,5 дптр. Яка це лінза і чому дорівнює її фокусна відстань? (- 40 см) 3. Оптична сила фотоапарата дорівнює 18 дптр. Визначте фокусну відстань об'єктива. (5,6 см). Оптична сила лінзи зміст Білянський Сергій 2- АТ

11 Традиційне застосування лінз: - Біноклі, телескопи, проекційні апарати, - Оптичні приціли, - Теодоліти, мікроскопи, лупи, - Фотовідеотехніка. Традиційне застосування лінз: - Біноклі, телескопи, проекційні апарати, - Оптичні приціли, - Теодоліти, мікроскопи, лупи, - Фотовідеотехніка. Інша важлива сфера застосування лінз - офтальмологія, де без них неможливо виправлення недоліків зору - короткозорості і далекозорості, астигматизму і ін Лінзи використовують в окулярах і контактних лінзах зміст Білянський Сергій 2- АТ

12 Оптичні прилади озброює око Прилади для розглядання дрібних об ' єктів ( лупи, і мікроскопи ) Прилади для розглядання далеких об ' єктів ( зорові труби, телескопи, біноклі тощо ) Зображення розглянутих предметів є уявними. Кутове збільшення - відношення кута зору при спостереженні предмета через оптичний прилад до кута зору при спостереженні неозброєним оком (характеристика оптичного приладу) зміст Білянський Сергій 2- АТ

13 Лупа Лупа - збирала лінза або система лінз з малим фокусною відстанню. - кут зору, під яким видно предмет неозброєним оком. - d0 = 25 см - відстань найкращого зору. - h - лінійний розмір предмета зміст Білянський Сергій 2- АТ

14 Лупу поміщають близько до ока, а предмет розташовують в її фокальній площині. - кут, під яким в лупу видно предмет. F - фокусна відстань лупи. -кутове збільшення лупи. Збільшення, що дається лупою, обмежено її розмірами. Лупи застосовують годинникових справ майстра, геологи, ботаніки, криміналісти зміст Білянський Сергій 2- АТ

15 Проекційний апарат призначений для збільшення зображення, нанесеного на прозору основу. Джерело світла висвітлює пластинку із зображенням. Проходячи через неї, промені світла заломлюються в системі лінз, з якої виходять розбіжним пучком зміст Білянський Сергій 2- АТ

16 Пристрій проекційного апарата зміст Білянський Сергій 2- АТ

17 Мікроскоп Мікроскоп являє собою комбінацію двох лінз або систем лінз. Лінза О1, звернена до предмета називається об'єктивом (дає дійсне збільшення зображення предмета). Лінза О2 - окуляр. Предмет поміщають між фокусом об'єктива і крапкою, що знаходиться на подвійному фокусній відстані. Окуляр розміщують так, щоб зображення збігалося з фокальною площиною окуляра. Збільшенням мікроскопа називається відношення кута зору φ, під яким видно предмет при спостереженні через мікроскоп, до кута зору ψ при спостереженні неозброєним оком з відстані найкращого зору d0 = 25см зміст Білянський Сергій 2- АТ

18 Сучасний оптичний мікроскоп з цифровою відеокамерою. Еритроцити в оптичному мікроскопі. Мікроскоп застосовують для отримання великих збільшень при спостереженні дрібних предметів зміст Білянський Сергій 2- АТ

19 - збільшення мікроскопа -для мікроскопа, - h '- лінійний розмір зображення, що дається об'єктивом. F2 - фокусна відстань окуляра. - F1 - фокусна відстань об'єктиву. - для лупи. Лінійний розмір зображення в об'єктиві пов'язаний з лінійним розміром предмета співвідношенням: - Оптична довжина тубуса мікроскопа (відстань між заднім об'єктива і переднім фокусом окуляра). Збільшення мікроскопа: від декількох десятків до Мікроскоп дозволяє розрізняти дрібні деталі предмета, які при спостереженні неозброєним оком або за допомогою лупи зливаються зміст Білянський Сергій 2- АТ

20 Кутовим збільшенням зорової труби називається відношення кута зору, під яким ми бачимо зображення предмета в трубі, до кута зору, під яким ми бачимо той же предмет безпосередньо. - Збільшення зорової труби. Збільшення зорової труби дорівнює відношенню фокусної відстані об'єктиву до фокусної відстані окуляра. Труба Кеплера дає перевернене зображення зміст Білянський Сергій 2- АТ

21 Бінокль Бінокль являє собою дві зорові труби, з'єднані разом для спостереження предмета двома очима. Призмовий бінокль. Для зменшення розмірів застосовуваних в біноклі труб Кеплера та перевертання зображення використовуються прямокутні призми повного відображення зміст Білянський Сергій 2- АТ

22 Телескопи Телескоп - оптичний пристрій являє собою потужну зорову трубу, призначену для спостереження вельми віддалених об'єктів - небесних світил. Телескоп - це оптична система, яка, «вихоплюючи» з простору невелику область, зорово наближаючи розташовані в ній об'єкти. Телескоп вловлює паралельні своєї оптичної осі промені світлового потоку, збирає їх в одну точку (фокус) і збільшує за допомогою лінзи або, частіше, системи лінз (окуляра), яка одночасно знову перетворить розбіжні промені світла в паралельні. Лінзовий телескоп удосконалювався. Щоб поліпшити якість зображення, астрономи використовували новітні технології скловаріння, а також збільшували фокусна відстань телескопів, що, природно приводило до збільшення і їх фізичних розмірів (наприклад, в кінці XVIII століття довжина телескопа Яна Гевелія сягала 46 м) зміст Білянський Сергій 2- АТ

23 Телескоп У чому відмінність оптичних схем? зміст Білянський Сергій 2- АТ

24 Хід променів у телескопах Телескоп - рефлектор Телескоп - рефрактор зміст Білянський Сергій 2- АТ

25 Труба Галилея Галилео Галилей ( ) Галилей в 1609 году конструирует собственноручно первый телескоп. Лучи, идущие от предмета, проходят через собирающую линзу и становятся сходящимися (дали бы перевернутое, уменьшенное изображение). Затем они попадают на рассеивающую линзу и становятся расходящимися. Они дают мнимое, прямое, увеличенное изображение предмета. С помощью своей трубы с 30-кратным увеличением Галилей сделал ряд астрономических открытий: Обнаружил горы на Луне, пятна на Солнце, открыл четыре спутника Юпитера, фазы Венеры, установил, что Млечный Путь состоит из множества звезд. В наше время в основном применяются в театральных биноклях зміст Білянський Сергій 2- АТ

26 Труба Кеплера Іоганн Кеплер (1571 – 1630) У 1613 р. була виготовлена Крістофом Шайнер за схемою Кеплера. Об'єктив - довгофокусна лінза, яка дає дійсне зменшене, перевернуте зображення предмета. Зображення віддаленого предмета виходить в фокальній площині об'єктива. Окуляр знаходиться від цього зображення на своєму фокусній відстані зміст Білянський Сергій 2- АТ

27 РефлекторРефрактор зміст Білянський Сергій 2- АТ

28 Прагнучи удосконалити конструкцію телескопа таким чином, щоб домогтися максимально високої якості зображення, вчені створили кілька оптичних схем, що використовують як лінзи, так і дзеркала. Серед таких телескопів найбільшого поширення набули катадіоптричні системи Ньютона. За типом елемента, використовуваного для збору світлових променів у фокусі, всі сучасні споживчі телескопи поділяються на лінзові (рефрактори), дзеркальні (рефлектори) і дзеркально-лінзові (катадіоптричні). Телескопи за типом елемента, використовуваного для збору світлових променів у фокусі рефрактори ( лінзові ) рефлектори ( дзеркальні ) катадіоптричні ( дзеркально - лінзові ) зміст Білянський Сергій 2- АТ

29 Лінзові телескопи ( рефрактори ) переваги: закрита труба телескопа запобігає проникненню всередину труби пилу і вологи, які чинять негативний вплив на корисні властивості телескопа. прості в обслуговуванні і експлуатації - положення їх лінз зафіксовано в заводських умовах, що позбавляє користувача від необхідності самостійно проводити юстування, тобто тонку підстроювання. відсутнє центральне екранування, яке зменшує кількість надходить світла і веде до спотворення дифракційної картини. недоліки: хроматична аберація зміст Білянський Сергій 2- АТ

30 Дзеркальні телескопи ( рефлектори ) переваги: Об'єктив - параболічне дзеркало великого діаметру позбавлене хроматичної аберації. менш дорогі у виробництві: в конструкції рефлектора присутні всього дві нужденні в поліровці і спеціальних покриттях поверхні. мінуси: велику довжину труби, що робить телескоп більш вразливим до коливань. складне обслуговування, що припускає регулярну юстування кожного дзеркала зміст Білянський Сергій 2- АТ

31 Дзеркально - лінзові телескопи ( катадіоптричні ) переваги: При збереженні компактних розмірів телескопа, дозволяє домагатися більшого збільшення. недоліки: Потребують постійної юстування зміст Білянський Сергій 2- АТ

32 Радіотелескопы Переваги: Дозволяють «бачити» багато небесних об'єктів. Поліпшення якості і збільшення кількості даних зміст Білянський Сергій 2- АТ

33 Фотоапарат. Побудова зображення у фотоапараті Зображення дійсне, зменшене і зворотне (перевернуте) При фотографуванні предмет розташовується на відстані, більшій фокусної відстані об'єктива. Будь фотоапарат складається з: світлонепроникної камери, об'єктиву (оптичного приладу, що складається з системи лінз), затвора, механізму для наведення на різкість і видошукача зміст Білянський Сергій 2- АТ

34 Цей малюнок взятий із старовинного манускрипту. На ньому зображена камера - обскура, за допомогою якої в 1544 р. спостерігалося сонячне затемнення. Винайшов Ібн-аль Хасам г зміст Білянський Сергій 2- АТ

35 Фотоаппарат. Фотографія (грец.) - малювання світлом, світлопис Перші в світі знімки -) Знімок Ньепса 1826 р. - закріпив «Сонячний малюнок» -) Знімок Тальбота 1835 р. - зафіксував сонячний промінь зміст Білянський Сергій 2- АТ

36 -) Знімок Дагера-) 1837 р. - відкрив надійний спосіб прояву і закріплення прихованого зображення на чутливої до світла срібній пластині -) Знімок Фріцше Травень виконав знімок за способом Тальбота зміст Білянський Сергій 2- АТ

37 « Око.... Хто б міг подумати, що настільки тісний простір здатне вмістити в себе всі образи Всесвіту ?» « Око.... Хто б міг подумати, що настільки тісний простір здатне вмістити в себе всі образи Всесвіту ?» Око як оптичний прилад Леонардо да Вінчі зміст Білянський Сергій 2- АТ

38 передня камера 2. кришталик (16-20 дптр) 3. райдужна оболонка 4. рогівка (40 дптр) 5. зв'язки кришталика 6. м'язи ока 7. склоподібне тіло (3 - 5 дптр) 8. білкову оболонку 9. судинна оболонка 10. пігментний шар 11. сітківка 12. жовта пляма 13. сліпе пляма 14. зоровий нерв зміст Білянський Сергій 2- АТ

39 Як ми бачимо... Як ми бачимо... Зображення дійсне, зменшене і зворотне (перевернуте) зміст Білянський Сергій 2- АТ

40 Які бувають очі Очі різних тварин пристосовані до їх способу життя і мають різну будову, хоча принцип отримання зображення єдиний. 1. Фотосеточний очей мухи: зображення складається як мозаїка від кожної частини. 2. Величезні (щодо їхніх розмірів) телескопічні очі глибоководних риб вловлюють дуже слабке світло.\ 3. Деякі глибоководні істоти име- ють стебельчатим очі, висунуті на від- паростках з голови. 4. Телескопічний очей птахів з висуваю- щимся очним яблуком забезпечує ост- рої зір на великих відстанях. 5. Очей зебри має велику світлосилу (за рахунок більшого розміру зіниці), але меншу поле зору, ніж у людини. 6. Положення очей і їх форма забезпечують людині стереоскопічний зір в межах ~ 400 по вертикалі і ~ 1000 гори-зонтально зміст Білянський Сергій 2- АТ

41 Що Ви знаєте про дальтонізм? Так відчуває кольору людина (розрізняє близько 60 кольорів). У собак чорно - біле зір. летючі миші в повній темряві орієнтуються за допомогою ультразвуку, а кольори не розрізняють. Бджола червону частину спектру не бачить, але зате відчуває ультра- фіолетове світло. Термоскопіческіе очі глибоководних кальмарів сприймають тільки теплові промені і розташовані по всій поверхні нижньої частини хвоста ПРИЧИНА відмінностей? У різному будові головного мозку приймають світло рецепторів зміст Білянський Сергій 2- АТ

42 Дефекти зору... Дефекти зору... Міопія (або короткозорість) і гіперметропія (або далекозорість) зміст Білянський Сергій 2- АТ

43 Особливості зору... Особливості зору... У чому секрет портрета, стежить за вами, звідки б Ви не дивилися на нього? Про це можна дізнатися з книги Я. Перельмана «Цікава фізика» Прямі, насправді, паралельні Перевернутые портреты Дівчина або саксофоніст? зміст Білянський Сергій 2- АТ

44 Список джерел 1. І. Я. Ланіна 100 ігор з фізики : книга для вчителя. - М.: Просвещение, Предметна тиждень фізики в школі / Н. П. Наволокова ( та ін ); під заг. ред. Ю. І. Ненашева - Ростов н / Д.: Фенікс, Якиманська І. С. Особистісно - орієнтоване навчання в сучасній школі - М.: « Вересень », Фізика : підручник для 11 класу загаль. установ / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев - М.: Просвещение, ВАТ « Московські підручники », С. Я. Тихомирова, Б. М. Яворський Фізика 11 клас - М.: « Мнемозина », А. П. Римкевіч Задачник з фізики 9-11 клас - М.: Дрофа, Матеріали інтернет - сайтів : зміст Білянський Сергій 2- АТ