uvod     zbiralne leče     razpršilne leče     naloge     o avtorju    

OPTIČNI INSTRUMENTI

Oko

Oko ima zbiralno lečo, ki ustvarja realno sliko opazovanih predmetov na mrežnici (tenki mrežasti plasti svetlobnih receptorjev na zadnji strani očesnega zrkla). Z akomodacijo (spreminjanjem goriščne razdalje in lege leče) lahko oko jasno vidi predmete od zelo velike oddaljenosti do normalne zorne razdalje x₀ (za normalno oko je ta 25 cm).

Oko je daljnovidno, če očesni optični sistem premalo lomi svetlobo (če je njegova goriščna razdalja predolga) ali če je očesno zrklo prekratko. Zelo oddaljeni predmeti se preslikajo za mrežnico. Z akomodacijo oko sicer še lahko jasno vidi oddaljene predmete, ne more pa videti bližnjih. Daljnovidno oko še jasno vidi predmete, oddaljene več kot x_d (ta oddaljenost je večja kot normalna zorna razdalja x₀ = 25 cm).

Daljnovidnem očesu pomagamo z dodatno zbiralno lečo, ki zbere žarke, prihajajoče od bližnjih predmetov, tako da se ti združijo na mrežnici. Goriščna razdalja f dodane leče mora biti tolikšna, da se predmeti z normalne zorne razdalje x₀ preslikajo tako, da žarki vpadajo na oko, kot da prihajajo od razdalje x_d, od koder jih lahko vidi oko samo:

Čim bolj je oko daljnovidno (čim daljša je njegova bližnja razdalja x_d), tem krajša mora biti goriščna razdalja dodatne zbiralne leče.

Pri kratkovidnem očesu se zelo oddaljeni predmeti preslikajo pred mrežnico, in sicer zato, ker je očesno zrklo predolgo ali ker je goriščna razdalja očesnega sistema prekratka. Kratkovidno oko jasno vidi le bližnje predmete, do oddaljenosti x_k. Ta je tem krajša, čim bolj je oko kratkovidno.

Kratkovidnost očesa omilimo z dodatno razpršilno lečo; ta žarke razprši, da se zberejo na mrežnici. Dodatna leča mora preslikati zelo oddaljene predmete vsaj do razdalje x_k, od koder jih oko vidi samo. Goriščna razdalja f očal mora biti: f = - x_k.

uvod     zbiralne leče     razpršilne leče     naloge     o avtorju    

Lupa

Lupa ali povečevalo je zbiralna leča s kratko goriščno razdaljo. Omogoča, da padajo žarki od predmeta na oko pod večjim zornim kotom, zato nastane na mrežnici večja slika in tako bolje razločimo podrobnosti predmeta.

Oko brez lupe najbolje razloči predmet, če je ta na normalni zorni oddaljenosti x₀ = 25 cm; tedaj padajo žarki na oko pod zornim kotom . Z lupo se predmet lahko približa očesu na oddaljenost f (slika na mrežnici je še ostra), zorni kot na oko vpadajočih žarkov pa se poveča na . Ker so zorni koti majhni, velja: .

Povečavo lupe M definiramo s kvocientom velikosti slik na mrežnici, kakršni dobimo z lupo in brez nje. Ta je enak kvocientu zornih kotov:

Povečava lupe je tem večja, čim krajša je njena goriščna razdalja.

uvod     zbiralne leče     razpršilne leče     naloge     o avtorju    

Projektor

S projektorjem preslikujemo predmet na oddaljen zaslon, kjer nastane velika in obrnjena realna slika. Projektor zato vsebuje zbiralno lečo s kratko goriščno razdaljo. Ker predmet (objekt) stoji blizu gorišča leče (vendar bolj oddaljen od leče kot gorišče), se leča imenuje objektiv.

Najpogosteje s projektorjem preslikujemo prozorne predmete (filme, diapozitive, folije ipd.) na oddaljen zaslon, pri čemer izkoriščamo svetlobo, prepuščeno skozi opazovani predmet.

Od predmeta prihajajočo svetlobo prestreže objektiv in jo zbere na oddaljenem zaslonu, kjer nastane močno povečana, obrnjena slika. Ta je ostra, če sta oddaljenost a predmeta in oddaljenost b zaslona od objektiva povezani z enačbo leče.

uvod     zbiralne leče     razpršilne leče     naloge     o avtorju    

Mikroskop

Mikroskop je sestavljen iz dveh zbiralnih optičnih sistemov - iz okularja in objektiva. Predmet p postavimo tik pred gorišče objektiva; objektiv da realno, povečano in obrnjeno sliko s₁. Povečava objektiva (M_ob) je tem večja, čim manjša je goriščna razdalja objektiva (f_ob) in čim bliže gorišču je predmet:

Realna slika s₁ je predmet za preslikavo z okularjem. Premikaje okular, postavimo sliko s₁ blizu gorišča okularja, tako da skozi okular vidimo povečano navidezno sliko s na oddaljenosti x₀ (bližnja razdalja normalnega vida) od okularja. Povečava okularja je:

Celotna povečava mikroskopa (M) je produkt povečave objektiva in povečave okularja. Velja:

ali

uvod     zbiralne leče     razpršilne leče     naloge     o avtorju