INSTRUMENTE OPTICE

Definirea si clasificarea instrumentelor opticeUn instrument optic este un ansamblu centrat de lentile, oglinzi i diafragme cu ajutorul cruia obtinem imagini ale diferitelor obiecte. D.p.d.v al naturii imaginilor instrumentele optice se clasifica n:A.Instrumente ce dau imagini realeB.Instrumente ce dau imagini virtuale

Instrumente optice care dau imagini realeA. Instrumentele care dau imagini reale, cum sunt ochiul, aparatul fotografic i aparatul de proiectie; aceste imagini pot fi prinse pe un ecran de proiecie, pe o plac sau un film fotografic.

Instrumente optice care dau imagini virtuale

Fiind folosite, de obicei, pentru examinarea direct, cu ochiul, a obiectelor, aceste instrumente sunt formate din 2 pari (obiectivul si ocularul):Obiectivul este un sistem optic convergent i formeaz o imagine real a obiectului. Aceasta imagine joac rolul de obiect pentru ocular care va da imaginea definitiv virtual, prelucrat de ochiul observator.

Caracteristici opticeUn instrument optic se caracterizeaz prin mrimi fizice care permit s se compare ntre ele dou instrumente de acelai tip i deci s se aleag cel care ndeplinete anumite cerine.Mrirea. Mrirea unui instrumente este raportul dintre o anumit dimensiune liniar a imaginii i dimensiunea corespunztoare a obiectului.

Caracteristici opticePuterea. Se numete putere raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede prin instrument un obiect i dimensiunea liniar a obiectului pe o direcie perpendicular pe axa optic.

Caracteristici opticeGrosismentul. Se numeste grosisment sau mrire unghiular raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede obiectul prin instrument (diametru aparent al imaginii) i tangenta unghiului sub care se vede obiectul cnd este privit cu ochiul liber (diametrul aparent al obiectului).

Puterea de separatiePuterea de separaie este capacitatea instrumentului de a forma imagini distincte, separate, a dou puncte vecine.Cu ct valoarea sa este mai mare, cu att pot fi distinse puncte mai apropiate ale obiectului.Dup corectarea aberaiilor diferitelor piese ce compun instrumentul optic, puterea separatoare depinde doar de fenomenul de difractie.

Aparatul fotograficAparatul fotografic este un instrument optic care formeaza pe o plac fotografic sau pe film, o imagine real a obiectului. Piesa optic principala a sa este obiectivul, compus din 4 sau mai multe lentile corectate de aberaii.

Aparatul de proiectieRolul unui aparat de proiecie este acela de a da o imagine mrit i real a unui obiect. Un obiect este format, n general, din urmtoarele pri.-sursa de lumin S-o oglind sferic M-condensatorul C, un sistem de lentile cu distanta focala mica.-Obiectivul de proiectie Ob, care formeaza imaginea reala a obiectului pe ecran.

LupaRelativ puternice, lentilele convexe sunt adesea folosite ca lupe. Lupa este alcatuita dintr-o lentila convergenta cu distanta focala de cativa centimetri. Lupa se foloseste pentru a mari obiecte. Ea da o imagine virtuala, dreapta si marita a obiectului. Acesta se afla intre lentila si focar. Lupa trebuie tinuta cat mai aproape de ochi.Prima intentie de marire a unui obiect a aparut acum aproape 2000 de ani in urma. Vechile documente grecesti si romane descriu cum un vas rotund de sticla umplut cu apa poate fi folosit pentru a mari obiecte. Lentilele de sticla au aparut mult mai tarziu si au fost folosite probabil prima data in anii 1000 de calugarii care scriau manuscrise. Dupa anii 1200 , ochelarii cu lentile slabe au inceput sa fie folositi pentru a corecta hipermetropia. Dar numai prin anii 1400 s-a descoperit tehnica fabricarii ochelarilor cu lentile concave pentru a corecta miopia.

MicroscopulMicroscopul utilizeaza doua lentile convergente : obiectivul (cu o distanta focala de sub un centimetru) si ocularul (cu o distanta focala de cativa centimetri). Cele doua lentile convergente sunt separate de o distanta mult mai mare decat distantele focale.Lupa este adeseori numita microscop simplu, pentru ca este utila in observarea obiectelor mici. Pentru o marire accentuata cu un minimum de deformare a imaginii este folosit un sistem de doua sau mai multe lentile. Un astfel de dispozitiv este numit microscop compus.Cel mai simplu microscop compus contine doua lentile convexe. Imaginea marita de lentilele obiective este marita mai departe de lentilele ocheanului. Ca si la telescopul astronomic, imaginea este rasturnata, dar acest lucru nu este important la vizualizarea unor monstre minuscule. Multe microscoape compuse au o gama de lentile obiective de diferite puteri.

LunetaLuneta este un instrument optic alcatuit din mai multe lentile si prisme dispuse intr-un tub; ea serveste- in astronomie, in topografie, in tehnica militara etc.- la observarea obiectelor foarte indepartate. Cel care a introdus folosirea lunetei in astronomie este Galileo Galilei. Dar la aparitia si perfectionarea lunetei au contribuit multi inventataori ai epocii, mai ales ca instrumentul era deja cunoscut si utilizat, intr-o forma primitiva, in Olanda si Franta.

TelescopulLuneta a deschis calea inventarii telescopului, teoria acestuia fiind facuta in 1663 de matematicianul si astronomul scotian James Gregory (1638 - 1675). Cateva telescoape s-au fabricat in 1720, dar a fost nevoie de o perioada de maturizare de inca circa 60 de ani pentru ca opticienii sa poata pune la punct tehnica de producere a lentilelor si oglinzilor de buna calitate, iar aparatura optica de observatie stiintifica sa faca intr-adevar un mare salt. Problema construirii de oglinzi cu diametru cat mai mare, care sa fie slefuite cu foarte mare precizie, este esentiala pentru producerea de telescoape cu rezolutii si mariri bune, pentru observatii astronomice. Telescopul este de doua feluri : de refractie (cand lumina este captata de obiectivul aflat la capatul unui tub optic ce formeaza imaginea in planul sau focal.Aceasta imagine devine obiect pentru ocular care va forma imaginea finala, virtuala marita ) si de reflexie ( cand este utilizata ca principal element optic o oglinda concava. Lumina nu traverseaza lentilele, ci este reflectata de un sistem de oglinzi).