Instrumente optice

Instrumentele optice le intalnim la tot pasul. Toti ne imortalizam momentele deosebite in viata cu un aparat de fotografiat sau chiar cu o camera de luat vederi.

Un instrument optic este un sistem de lentile, oglinzi, diafragme centrate optic, adica asezate pe acelasi ax optic, numit axul optic principal al sistemului. Diafragma este un disc opac care are in mijloc un orificiu fix sau cu raza reglabila prin care poate trece un fascicul mai ingust sau mai larg de lumina.

Scopul instrumentelor optice este de a obtine imagini distincte ale obiectelor pe un paravan sau intr-un dispozitiv sensibil la lumina cum este ochiul sau filmul fotografic. Obiectele a caror imagine dorim sa o obtinem sunt foarte mici sau se afla la distante foarte mari.

Pentru caracterizarea performantelor instrumentelor optice se definesc marimile: marimea transversala, puterea de marire, grosismentul si puterea de separare.

Marimea transversala este definita, ca si in cazul dioptrului sferic, ca fiind raportul dintre lungimea transversala (perpendiculara pe axul optic) Y2 a imaginii si lungimea transversala Y1 a obiectului,

Y2

?= ----

Y1

Marimea transversala liniara este folosita la instrumentele optice care dau imagini reale

Puterea de marire a instrumentului este definita ca raportul dintre tangenta unghiului ?2 sub care se vede prin instrument un obiect (diametrul aparent) si dimensiunea liniara transversala (perpendiculara pe axul optic) Y1 a obiectului

tg?2

P= ----

Y1

Puterea de marire este utilizata la instrumentele optice care dau imagine virtuala. Are dimensiunea inversei unei distante.

Grosismentul sau marirea unghiulara este definit ca raportul dintre tangenta unghiului ?2 sub care se vede un obiect prin instrumentul optic si tangenta unghiului ?1 sub care se vede obiectul cu ochiul liber de la distanta optima de vedere clara, acceptata pentru un ochi normal de 0,25 m, adica

tg?2

G = ----

tg?1

Grosismentul este o marime adimensionala.

Puterea de separare a instrumentului optic defineste capacitatea acestuia de a da imagini separate pentru doua puncte apropiate ale obiectului. Aceasta poate fi putere de separare liniara, definita ca distanta minima intre doua puncte ale obiectului care apar ca imagini distincte in instrumentul optic sau puterea de separare unghiulara definita ca unghiul minim sub care se vad doua puncte de pe obiect ce apar ca distincte in imaginea data de instrument.

Instrumentele optice se clasifica in :

- Instrumente optice care dau imagini reale: ochiul; aparatul de fotografiat; aparatul de protectie

- Instrumente optice care dau imagini virtuale: lupa; microscopul; luneta; telescopul.

INSTRUMENTE CARE DAU IMAGINI REALE

? Aparatul de fotografiat este un instrument optic cu care se obtin imagini reale ale obiectelor care sunt apoi fixate pe placi sau filme acoperite cu emulsie fotografica. Componentele optice ale aparatului fotografic sunt: obiectivul fotografic, care este fix sau interschimbabil, obturatorul, camera obscura, caseta materialului fotografic, vizorul.

Obiectivul aparatului fotografic este un sistem optic convergent, care formeaza imagini reale ale obiectelor fotografiate.

Obturatorul foloseste la reglarea timpului de expunere la lumina.

Vizorul serveste la incadrarea imaginii in limitele dimensiunilor suprafetei fotosensibile libere din aparat.

? Aparatul de protectie este un instrument optic care da o imagine reala, marita a unui obiect Obiectul poate fi luminos sau luminat, transparent sau opac. Componentele optice ale unui aparat de protectie sunt: sursa de lumina foarte intensa, oglinda sferica asezata in spatele sursei care reflecta lumina pe obiect, condensorul, obiectivul de proiectie.

Sursa de lumina este un bec de putere mare, asezat in centrul unei oglinzi sferice concave pentru utilizarea mai avantajoasa a luminii.

Condensorul este un sistem de lentile cu distanta focala mica, care are rolul de a transforma fasciculul divergent de lumina in fascicul paralel. In general se construieste din doua lentile plan-convexe asezate cu fetele curbe fata-n fata. Deoarece fascicul de lumina care cade pe condensor este larg apare aberatia de sfericitate care trebuie corectata.

Obiectivul este de tipul celui de la un aparat fotografic si formeaza pe ecran o imagine marita, reala si dreapta a obiectului.