Оптика
Категория реферата: Рефераты по физике
Теги реферата: конспект урока по математике, дипломы рефераты
Добавил(а) на сайт: Курдин.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | Следующая страница реферата
Входным зрачком называется то из действительных отверстий или их изображений, которое сильнее всего ограничивает входящий пучок, т.е. видно под наименьшим углом из точки пересечения оптической оси с плоскостью предмета.
Выходным зрачком называется отверстие или его изображение, ограничивающее выходящий из системы пучок. Входной и выходной зрачки являются сопряженными по отношению ко всей системе.
Роль входного зрачка может играть то или иное отверстие или его изображение (действительное или мнимое). В некоторых важных случаях изображаемый предмет есть освещенное отверстие (например, щель спектрографа), причем освещение обеспечивается непосредственно источником света, расположенным недалеко от отверстия, или при помощи вспомогательного конденсора. В таком случае в зависимости от расположения роль входного зрачка может играть граница источника или его изображения, или граница конденсора и т.д.
Если апертурная диафрагма лежит перед системой , то она совпадает с
входным зрачком, а выходным зрачком явится её изображение в этой системе .
Если она лежит сзади системы, то она совпадает с выходными зрачком, а
входным зрачком явится её изображение в системе. Если апертурная диафрагма
ВВ лежит внутри системы (рис. 6) , то её изображение В1В1 в передней части
системы служит входным зрачком , а изображение В2В2 в задней части системы
– выходным. Угол, под которым виден радиус входного зрачка из точки
пересечения оси с плоскостью предмета, называется «апертурным углом», а
угол , под которым виден радиус выходного зрачка из точки пересечения оси с
плоскостью изображения, есть угол проекции или выходной апертурный угол.
[ 3 ]
Глава 4. Современные оптические системы.
4.1 Оптическая система.
Тонкая линза представляет простейшую оптическую систему. Простые тонкие линзы применяются главным образом в виде стекол для очков. Кроме того, общеизвестно применение линзы в качестве увеличительного стекла.
Действие многих оптических приборов – проекционного фонаря, фотоаппарата и других приборов - может быть схематически уподоблено
действию тонких линз. Однако тонкая линза дает хорошее изображение только в
том сравнительно редком случае , когда можно ограничиться узким одноцветным
пучком, идущим от источника вдоль главной оптической оси или под большим
углом к ней. В большинстве же практических задач, где эти условия не
выполняются, изображение , даваемое тонкой линзой , довольно не совершенно.
Поэтому в большинстве случаев прибегают к построению более сложных
оптических систем , имеющих большое число преломляющих поверхностей и не
ограниченных требованием близости этих поверхностей (требование , которому
удовлетворяет тонкая линза ). [ 4 ]
4.2 Фотографический аппарат.
Оптический прибор , предназначенный для получения фотографических снимков находящихся перед ним предметов, называют фотографическим аппаратом. Он состоит из светопроницаемой камеры К (рис. 8 ) с подвижной передней стенкой, в которой находится объектив О.
При фотографировании предмета АВ сначала с помощью перемещения
объектива на задней стенке аппарата получают резкое изображение предмета
A1B1. Затем объектив закрывается и на задней стенке фотоаппарата помещается
пластинка или пленка П, покрытая светочувствительным слоем. Затем объектив
открывается на определенное время, называемое выдержкой. При этом на
светочувствительном слое под действием света происходит химическая реакция
и возникает скрытое изображение предмета.
После проявления и закрепления с помощью специальных составов изображение на пластинке или пленке становится видимым. На полученном изображении светлые места предметов оказываются темными, а темные — светлыми и прозрачными, поэтому такое изображение называют негативом. Для получения обыкновенного фотоснимка, который называют позитивом, на негатив накладывают светочувствительную бумагу и освещают его так, чтобы лучи попадали на бумагу сквозь негатив. Через некоторое время на бумаге возникают скрытое изображение предмета. После проявления и закрепления на ней получается уже обычная фотография предмета. С одного негатива можно получить много позитивов, т. е. фотоснимков.
Для « засвечивания » фотобумаги обычно используют фотоувеличитель
(рис. 9). [ 2 ]
4.3 Глаз как оптическая система.
Органом зрения человека являются глаза, которые во многих отношениях
представляют собой весьма совершенную оптическую систему.
[pic]
В целом глаз человека — это шарообразное тело диаметром около 2,5 см, которое называют глазным яблоком (рис.10). Непрозрачную и прочную внешнюю
оболочку глаза называют склерой, а ее прозрачную и более выпуклую переднюю
часть — роговицей. С внутренней стороны склера покрыта сосудистой
оболочкой, состоящей из кровеносных сосудов, питающих глаз. Против роговицы
сосудистая оболочка переходит в радужную оболочку, неодинаково окрашенную у
различных людей, которая отделена от роговицы камерой с прозрачной
водянистой массой.
В радужной оболочке имеется круглое отверстие, называемое зрачком, диаметр которого может изменяться. Таким образом, радужная оболочка играет роль диафрагмы, регулирующей доступ света в глаз.
При ярком освещении зрачок уменьшается, а при слабом освещении —
увеличивается. Внутри глазного яблока за радужной оболочкой расположен
хрусталик, который представляет собой двояковыпуклую линзу из прозрачного
вещества с показателем преломления около 1,4. Хрусталик окаймляет кольцевая
мышца, которая может изменять кривизну его поверхностей, а значит, и его
оптическую силу.
Сосудистая оболочка с внутренней стороны глаза покрыта разветвлениями светочувствительного нерва , особенно густыми напротив зрачка. Эти разветвления образуют сетчатую оболочку , на которой получается действительное изображение предметов, создаваемое оптической системой глаза. Пространство между сетчаткой и хрусталиком заполнено прозрачным стекловидным телом, имеющим студенистое строение. Изображение предметов на сетчатке глаза получается перевернутое. Однако деятельность мозга, получающего сигналы от светочувствительного нерва, позволяет нам видеть все предметы в натуральных положениях.
Когда кольцевая мышца глаза расслаблена, то изображение далеких предметов получается на сетчатке . вообще устройство глаза таково, что человек может видеть без напряжения предметы, расположенные не ближе 6 м от глаза. Изображение более близких предметов в этом случае получается за сетчаткой глаза. Для получения отчетливого изображения такого предмета кольцевая мышца сжимает хрусталик всё сильнее до тех пор, пока изображение предмета не окажется на сетчатке, а затем удерживает хрусталик в сжатом состоянии.
Таким образом, «наводка на фокус» глаза человека осуществляется
изменением оптической силы хрусталика с помощью кольцевой мышцы.
Способность оптической системы глаза создавать отчетливые изображения
предметов, находящих на различных расстояниях от него , называют
аккомодацией ( от латинского «аккомодацио» – приспособление). При
рассматривании очень далёких предметов в глаз попадают параллельные лучи. В
этом случае говорят , что глаз аккомодирован на бесконечность.
Аккомодация глаза не бесконечна. С помощью кольцевой мышцы оптическая сила глаза может увеличиваться не больше чем на 12 диоптрий. При долгом рассматривании близких предметов глаз устает , а кольцевая мышца начинает расслабляться и изображение предмета расплывается.
Глаза человека позволяют хорошо видеть предметы не только при дневном освещении. Способность глаза приспосабливаться к различной степени раздражения окончаний светочувствительного нерва на сетчатке глаза, т.е. к различной степени яркости наблюдаемых объектов называют адаптацией.
Сведение зрительных осей глаз на определенной точке называется конвергенцией. Когда предметы расположены на значительном расстоянии от человека, то при пере воде глаз с одного предмета на другой между осями глаз практически не изменяется, и человек теряет способность правильно определять положение предмета. Когда предметы находятся очень далеко , то оси глаз располагаются параллельно , и человек не может даже определить , движется предмет или нет, на который он смотрит. Некоторую роль в определении положения тел играет и усилие кольцевой мышцы, которая сжимает хрусталик при рассматривании предметов , расположенных недалеко от человека. [ 2 ]
Глава 5. Оптические системы, вооружающие глаз.
Хотя глаз и не представляет собой тонкую линзу , в нем можно все же найти точку, через которую лучи проходят практически без преломления , т.е. точку, играющую роль оптического центра. Оптический центр глаза находится внутри хрусталика вблизи задней поверхности его. Расстояние h от оптического центра до сетчатой оболочки, называемое глубиной глаза, составляет для нормального глаза 15 мм.
Зная положение оптического центра, можно легко построить изображение какого-либо предмета на сетчатой оболочке глаза. Изображение всегда действительное, уменьшенное и обратное (рис.11,а). Угол ? , под которым виден предмет S1S2 из оптического центра О , называется углом зрения.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: класс, скачать реферат бесплатно на тему.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | Следующая страница реферата