Instrumente optice

Prof. Costin-Ionuț Dobrotă

COLEGIUL NAȚIONAL „DIMITRIE CANTEMIR” ONEȘTI

2018

http://fizicaliceu.com

CD ©2018

• Instrumente care formează imagini reale:

Aparatul de fotografiat

Aparatul de proiecție

Ochiul

• Instrumente care formează imagini virtuale:

Lupa

Microscopul

Telescopul

Luneta

Instrumente optice

CD ©2018

Caracteristici ale instrumentelor optice

• Mărirea transversală 2

1

y

y

• Puterea 2

1

tgP

y

• Grosismentul 2

1

tg

tgG

• Puterea separatoare

y1

– lungimea obiectului perpendicular pe axa optică

y2

– lungimea imaginii perpendiculară pe axa optică

α1

– unghiul sub care se vede obiectul privit cu ochiul

liber de la distanța vederii optime (δ = 0,25 m)

α2

– unghiul sub care se vede obiectul privit prin

instrumentul optic

1

SI, : adimensionale, 1 m 1 dioptrieG P

CD ©2018

Caracteristici ale instrumentelor optice2

1

y

y 2

1

tgP

y

2

1

tg

tgG

y1

– lungimea obiectului perpendicular pe axa optică

y2

– lungimea imaginii perpendiculară pe axa optică

α1

– unghiul sub care se vede obiectul privit cu ochiul

liber de la distanța vederii optime (δ = 0,25 m)

α2

– unghiul sub care se vede obiectul privit prin

instrumentul optic

1y

A

B

1

0,25 m

CD ©2018

Caracteristici ale instrumentelor optice2

1

y

y 2

1

tgP

y

2

1

tg

tgG

y1

– lungimea obiectului perpendicular pe axa optică

y2

– lungimea imaginii perpendiculară pe axa optică

α1

– unghiul sub care se vede obiectul privit cu ochiul

liber de la distanța vederii optime (δ = 0,25 m)

α2

– unghiul sub care se vede obiectul privit prin

instrumentul optic

F1 F2

1y

A

B2y

A’

B’

1

0,25 m

CD ©2018

Caracteristici ale instrumentelor optice2

1

y

y 2

1

tgP

y

2

1

tg

tgG

y1

– lungimea obiectului perpendicular pe axa optică

y2

– lungimea imaginii perpendiculară pe axa optică

α1

– unghiul sub care se vede obiectul privit cu ochiul

liber de la distanța vederii optime (δ = 0,25 m)

α2

– unghiul sub care se vede obiectul privit prin

instrumentul optic

1y

A

B2y

A’

B’

12

0,25 m

CD ©2018

Aparatul fotografic

Aparat fotografic din 1839

CD ©2018

Aparatul fotografic

Alcătuirea aparatului de fotografiat:• Cutia – cameră obscură• Obiectivul – sistem convergent de lentile• Diafragmă: dozează cantitatea de lumină• Obturator• Pelicula fotografică (film fotografic)

Imaginea în aparatul de fotografiat:• Reală• Răsturnată• Micșorată

http://philschatz.com/physics-book

CD ©2018

Camera foto digitală

Senzori de imagine:• CCD – charge-couple device • CMOS – complementary metal-oxide-semiconductor

Senzor CMOS

Senzor CCD

CD ©2018

Lupa: lentilă convergentă

F1 F2

1y

2y

A’

B’

Obiectul:• Plasat între focarul obiect și lupă

Imaginea:• Virtuală• Dreaptă• Mărită

B

A

CD ©2018

Lupa: lentilă convergentă

Puterea lupei:

2

1

tgP

y

F1 F2

1y

A

B

2y

A’

B’

1x

2x

2

12

1 1

1tg

yP

x x

În practică, obiectul AB este situat foarte

aproape de focarul F1 și putem aproxima:

1

1x f P C

f

CD ©2018

Microscopul: formarea imaginii

CD ©2018

Obiectiv Ocular

F1 F2A1

B1

Microscopul: formarea imaginii

F1’ F2’

1y

CD ©2018

Obiectiv Ocular

F1 F2 F1’ F2’A1

B1

Microscopul: formarea imaginii

'y

A’

B’

1y

CD ©2018

Obiectiv Ocular

F1 F2 F1’ F2’A1

B1

A’

B’

Microscopul: formarea imaginii

Imaginea:• Virtuală• Răsturnată• Mărită

2y

'y

A2

B2

1y

CD ©2018

Obiectiv Ocular

F1 F2 F1’ F2’A1

B1

Microscopul: formarea imaginii

2A’

B’

2 ' ocx f

e

În practică, imaginea A’B’ este

situată foarte aproape de focarul F1’

și putem aproxima: 2 ' ocx f

'y

2y

A2

B2

1y

Puterea microscopului:

2

1 1

tg '

oc

yP

y y f

CD ©2018

Obiectiv Ocular

F1 F2 F1’ F2’A1

B1

Microscopul: formarea imaginii

A2

B2

1y

2

Puterea microscopului:

A’

B’

2 ' ocx f

e

În practică, imaginea A’B’ este

situată foarte aproape de focarul F1’

și putem aproxima: 2 ' ocx f

Triunghiuri asemenea:

1

'

ob ob oc

y e eP

y f f f

'y

2y

1y

2

1 1

tg '

oc

yP

y y f

obf

CD ©2018

Obiectiv Ocular

F1 F2 F1’ F2’A1

B1

Microscopul: formarea imaginii

2

Grosismentul microscopului:

2

1

tg

tgG

A’

B’

2 ' ocx f

e

12 1

'tg , tg

oc

yy

f

1

',

oc

yG

f y

'y

2y

A2

B2

1y

CD ©2018

Obiectiv Ocular

F1 F2 F1’ F2’A1

B1

Microscopul: formarea imaginii

2

Grosismentul microscopului:

2

1

tg

tgG

A’

B’

2 ' ocx f

e

12 1

'tg , tg

oc

yy

f

2

1 1

tg'dar

oc

yP

f y y

1

',

oc

yG

f y

G P

'y

2y

A2

B2

1y

CD ©2018

• Cameră foto digitală• Camera foto DSLR• Telescopul lui Newton• Luneta lui Galilei• Aberațiile sistemelor optice

Teme suplimentare