Instrumente Optice

1
Instrumente Optice
Echipa nr. 4 , clasa 9 C Branila Simona , Laslo
Andreea Staicu Oana
2
Surse de documentare

• http//www.e-scoala.ro/referate/fizica_telescopul_
  optic.html
• http//www.e-referate.ro/referate/Telescopul2005-0
  3-18.html
• http//ro.wikipedia.org/wiki/LunetC483
• http//www.astronomia.go.ro/Pages/binoclul.html
• http//ro.wikipedia.org/wiki/Microscop
• http//ro.wikipedia.org/wiki/Microscop_electronic
• http//www.ecursuri.ro/referate/referate.php?repor
  tmicroscopul
• http//www.referatele.com/referate/fizica/online9/
  Instrumente--optice--Functionare
• lentilelor-lupa-relescopul-refractatorul-lui
  Galileo-Reflectorul.php
• http//www.astronomie.go.ro/Pages/binocul.html
• http//spatiusiastronomie.siienceline.ro/LUNETELE
  PRIMELEINTRUMENTE_ASTRONOMICE_4955_536_1.html
• http//ro.wikipedia.org/wiki/LUNETC483
• http//referat.clopotel.ro/Lupa-13324.html
• http//ro.wikipedia.org/wiki/Lupa
• http//www.referat24.ro/referat-lupa-id745.html
• http//optik.uv.ro/photo.html

3

• http//www.referat.ro/referate/Aparate_optice_cf8
  88.html
• http//www.focus94.ro
• http//www.google.ro/search?hlroqinstrumentele
  opticemeta
• http//www.referatenelimitate.ro/ochiul-uman-inst
  rument-optic.html
• http//images.google.ro/images?um1hlroqochiu
  luman
• http//www.studentie.ro/img/parteneriate/94764068
  1812_BAKER- RMS1microscop.jpg
• http//www.physicsequipments.com/pcat-gifs/produc
  ts-small/Binocular-Coaxial-Microscop.jpg
• http//www.vdcoutdoors.ro/site/admin/upload/small
  /6.jp
• http//www.telescop-expert.ro/regi/gfx/ATN-MO4.jp
  g
• http//ro.wikipedia.org/wiki/LunetC483
• http//ro.wikipedia.org/wiki/FiC59FierFernglas
  (alt).JPG
• http//www.astronomia.go.ro/Pages/Imagini/Optica/
  Cassegrain/maks1.jpg
• http//ro.wikipedia.org/wiki/Telescop
• http//ro.wikipedia.org/wiki/Fotografie

4
Schita proiectului

• Lupa
• Telescopul
• Microscopul
• Aparat fotografic
• Luneta
• Binoclu
• Ochiul

5

Elementele Principale

• Ochiul si defectele lui miopia si
  hipermetropia (drumul razelor de lumina)
• functionarea lentilelor
• primul telescop (a fost inventat de Roger Bacon,
  care a trait in anii 1220)
• lupa este adesea numita microscop simplu
• influenta fotografiilor asupra opiniei oamenilor
  despre Terra
• George Eastman a introdus prima camera de
  fotografiat Kodak
• Componentele aparatului foto cutia,
  obicetivul, diafragma, obturatorul, sistemul de
  vizualizare si pelicula fotografica
• luneta este un instrument optic alcatuit din mai
  multe lentile folosit la observarea obiectelor
  indepartate
• binoclul este format din 2 telescoape identice
  montate unul langa altul
• telescopul cu vizare laterala a fost inventat de
  Newton in 1672

6
Aparatul fotografic
7
Partile componente ale unui aparat fotografic
sunt 1) Cutia care este inchisa astfel incat
sa nu patrunda lumina 2) Obiectivul este
alcatuit dintr-o lentila convergenta sau un
ansamblu de lentile convergente a cariu distanta
focala este de cativa centimetri 3) O diafragma
este reglabila, aflata in spatele obiectivului 4)
Obtulatorul aflat in apropierea peliculei
fotografice 5) Un sistem de vizualizare permite
fotografului sa vada ce va fotografia, sa
incadreze corect si sa realizeze diferite
reglaje 6) Pelicula fotografica este un film din
plastic, acoperit cu un strat de granule
microscopice, pe care lumina provoaca o reactie
chimica. Imaginea va fi astfel inregistrata pe
pelicula chiar daca este invizibila. Pentru a
aparea imaginea, pelicula trebuie sa sufere un
tratament chimic , numit developare. In functie
de filmul utilizat se obtin diapozitive sau
negative, dupa care se pot face fotografii pe
hartie fotografica.
8
Un aparat de fotografiat functioneaza la
fel ca ochii nostri. Daca ii inchidem, ii
deschidem si apoi ii inchidem din nou, vedem o
imagine din jurul nostrum. Un aparat foto face
acelasi lucru, capturand imagini. George Eastman
a introdus prima camera de fotografiat Kodak,
care avea obiectivul de forma cilindrica. Kodak a
fost una din primele aparate de fotografiat ce se
foloseau tinandu-se in mana. Din jurul anului
1840, aparatul de fotografiat a permis oamenilor
sa aiba o inregistrare vizuala a vietilor lor.
9
LUPA
Lupa este cel mai simplu aparat optic
intalnit. Este alcatuit dintr-o lentila
convergenta cu distanta focala mica, comparativ
cu raza de curbura si dimensiunile lentilei. La
formarea imaginii prin lupa a obiectului
vizionat, acesta trebuie pozitionat intre centrul
optic si focarul obiect.
10
Prima intentie de marire a unui obiect a
aparut acum aproape 2000 de ani in urma. Lupa
este un sistem optic simplu, constand din una sau
mai multe lentile cu distanta focala relativ mica
(intre 10 si 100 mm). Lupele folosite curent au
grosismentul cuprins intre 2,5 si 25. O
lentila simpla, cu distanta focala mica, folosita
ca lupa, este afectata puternic de aberatii (de
sfericitate, cromatice etc), care limiteaza
puterea ei si reduc mult din calitatile imaginii.
De aceea lupele cu convergenta mare sunt de fapt
sisteme de lentile fixate intr-o montura
metalica, corectate penru majoritatea aberatiilor.
11
Telescopul
Telescopul este un instrument optic care
permite observarea obiectelor îndepartate si
neclare ca si cum ar fi mult mai luminoase si mai
apropiate de observator. Telescoapele
sunt folosite în astronomie pentru observarea
corpurilor ceresti îndepartate. Majoritatea
telescoapelor functioneaza colectând lumina emisa
de stele sau reflectata de suprafata planetelor.
Acestea se numesc telescoape optice. Ele folosesc
o lentila curba sau o oglinda sferica sau
parabolica pentru a colecta razele de lumina si a
le trimite spre o lentila mica plasata în focar
care face posibila observarea obiectului.
12
Exista doua tipuri principale de
telescoape dupa principiul de functionare
reflector si refractor. În telescopul reflector
imaginea observata este reflectata de o oglinda
intr-un sistem de prisme si apoi la o lentila
ocular, asezata de obicei pe partea laterala a
instrumentului. În telescopul refractor se
foloseste refractia în lentile.
Telescopul refractor este un tip de telescop
optic care refracta lumina. Aceasta
refractie face ca razele paralele de lumina sa
convearga intr-un punct focal. Din aceasta cauza
utilizatorul poate vedea un obiect mai clar,
luminos si aproape. Este asemanator din punct de
vedere al constructiei cu microscopul. Un
refractor tipic are 2 lentile, lentila obiectiv
si ocularul. Obiectivul este format din doua
bucati de sticla cu dispersii diferite.
Fiecare parte a acestor bucati de sticla este
finisata pe o parte si pe alta. Lentila
este convexa iar puterea de a aduna razele de
lumina a unui astfel de telescop este
proportionala cu marimea obiectivului.

13
Telescopul reflector, cunoscut si sub numele
de telescop newtonian, este cel mai simplu.
Acesta foloseste o oglinda concava pentru a aduna
razele de lumina si formeaza imaginea într-un
focar aflat deasupra oglinzii. Telescoapele
reflectatoare sunt în special folositoare pentru
a aduna lumina de la obiecte intunecate.
Sensibilitatea luminii unui astfel de telescop
creste cu patratul diametrului oglinzii
telescopului. Deci daca se dubleaza diametrul
oglinzii puterea de a aduna razele de lumina
creste de 4 ori. Oglinda telescopului este
facuta dintr-o sticla speciala care nu se
contracta si mareste la diferite temperaturi.
Oglinda e polizata cu ajutorul calculatorului
pentru ca diferentele de grosime de pe suprafata
trebuie sa fie mai mici decât o fracsiune din
grosimea unui fir de par. Pentru a crea un strat
reflectator se acopera suprafata oglinzii cu un
strat subtire de aluminiu, protejat la exterior
cu un strat de protectie în general din SiO2
14
Luneta
Luneta este un instrument optic alcatuit
din mai multe lentile folosit la observarea
obiectelor îndepartate. Ca orice instrument
optic în care privim direct, luneta deviaza
razele de lumina paralele care sosesc de la
obiect, acestea fiind focalizate pe retina ochiul
observatorului . Cu cât aceasta schimare de
directie a razelor paralele prin sistemul
lenticular al lunetei este mai mare, în acelasi
raport creste imaginea obiectului vizat în
luneta, si cu cât densitatea razelor de lumina
ajunse pe retina e mai mare, cu atât imaginea va
fi mai luminoasa

15
Aici este prezentat modul de functionare a
lunetei lui Kepler

• Obiectivul (1) produce o imagine reala si
  rasturnata (5) a obiectului (4), situat departe
  de observator.
• Prin lentila ocularului (2) lumina ajunge la ochi
  (3), care vede o imagine virtuala marita (6).
• Marirea imaginii depinde de distanta focala a
  lentilei obiectivului si ocularului.

Calea razelor luminoase în luneta lui Kepler
16
Prima luneta a fost construita în Olanda la
începutul anului 1600. Cel care a
introdus folosirea lunetei în astronomie a fost
Galileo Galilei. Cu luneta construita de el în
anul 1609, savantul italian a descoperit muntii
de pe Luna, natura stelara a Caii Lactee, patru
sateliti ai lui Jupiter, petele solare. Dar la
aparitia si perfectionarea lunetei au contribuit
multi inventatori ai epocii.



17
Binoclul
Binoclul este format din 2 telescoape
identice montate unul langa altul si aliniate
pentru a focaliza in acelasi punct si in aceeasi
directie lumina venita de la un anumit obiect.
Relativ mici, telescoapele cu un singur tub sunt
deseori numite monocluri pentru a contrasta cu
termenul de binoclu.
18
monoclul
binoclul
Fata de un monoclu, un binoclu ofera
utilizatorului o imagine tridimensionala cele 2
telescoape prin care ne uitam produc o singura
imagine ce da o senzatie de profunzime,
putandu-se astfel exprima distanta. Este mult mai
confortabil sa privesti printr-un binoclu
deoarece nu este nevoie sa inchidem un ochi.
Binoclurile utilizate pentru a observa obiecte ce
nu se afla la o distanta fixa trebuie sa aiba un
aranjament focal. In unele cazuri cele doua
tuburi (telescoape) focalizeaza independent
schimband distanta dintre ocular si obiectiv.
Binoclul este folosit destul de mult de catre
astronomi amatori, campul lor vizual facandu-i
utili la observarea cometelor sau a supernavelor
si chiar in observatiile generale.
19
Microscopul
Microscopul este un instrument optic care
mareste imaginea unui obiect observat printr-un
sistem de lentile. Cel mai raspândit tip de
microscop este microscopul cu lumina artificiala,
descoperit prin anii 1600.
20
Un microscop este alcatuit din urmatoarele
elemente A.Obiectivul Acest sistem optic
este format din mai multe lentile dar, pe
ansamblu, este un sistem optic convergent. El
este plasat în imediata apropiere a obiectului
observat la o distanta cu putin mai mare decât
distanta sa focala. Microscoapele de cercetare
sunt prevazute cu mai multe obiective prinse
într-o montura care se poate roti. Pentru
îmbunatatirea calitatii imaginii la microscoapele
destinate obtinerii unor mariri foarte mari,
între obiect si obiectiv se pune un strat fin de
lichid (ex ulei de cedru). Un astfel de
microscop se numeste microscop cu imersie.
B.Oculatorul Si ocularul este un sistem
optic convergent. Atunci când este folosit pentru
a furniza imagini virtuale, are o comportare
asemanatoare unei lupe. Rolul de obiect îl joaca
imaginea furnizata de obiectiv. Unele microscoape
sunt prevazute cu oculare de schimb utilizate
pentru a obtine mariri diferite. Majoritatea
microscoapelor moderne au o pereche de oculare
pentru a permite observarea binoculara. Unele
oculare sunt prevazute cu sisteme care permit
masurarea distantei între diferitele detalii ale
imaginilor observate.
21
C. Sistem de iluminare Sursa de lumina poate fi
artificiala (lampa separata sau inclusa în
microscop) sau naturala. Condensorul este un
sistem optic convergent care asigura iluminarea
uniforma a probei.D.Sistem de inregistrare
Cea mai simpla înregistrare a imaginii se poate
face cu ajutor unui aparat de fotografiat montat
pe ocular. Un astfel de sistem prezinta
dezavantajul ca ocularul este astfel ocupat.
Pentru a evita aceasta situatie, microscoapele
moderne au un sistem de divizare a fascicolului
de lumina astfel încat o parte din aceasta se
propaga spre ocular, iar cealalta parte este
redirectionata spre un aparat de fotografiat.
Marimea furnizata de un microscop optic este
limitata teoretic la aproximativ 3000 de ori.
22
Primul microscop electronic a fost construit în
1931 de catre inginerii germani Ernst Ruska si
Max Knoll.


23
Ochiul
24
Componentele ochiului Ochiul uman
este asemanator cu o bila. In fata in mijloc
exista un strat transparent, putin proeminent,
corneea. Aceasta este legata de stratul care
formeaza albul ochiului si acopera de jur
imprejur globul ocular sclerotica. Marginile
scleroticii sunt prevazute cu o retea bogata de
vase sangvine. Corneea este primul mediu de
refractie a luminii lentila optica prin care
trece lumina. Pozitia si forma ei nu poate fi
modificata, si ca urmare, nici distanta focala.
Sub cornee se afla irisul. Aceasta da
culoarea ochiului de cele mai multe ori caprui,
albastru sau verde. Irisul este de fapt un disc
musculos, cu o gaura in centru pupila. Lumina
patrunde in interiorul ochiului prin pupila.
Umoarea apoasa dintre cornee si iris ajuta la
mentinerea curateniei corneei si indepartarea
germenilor.