Оптика Геометрическая оптика – раздел, в котором

Оптика

Геометрическая оптика – раздел, в котором изучают законы распространения света на основании представления о световом луче как линии, вдоль которой распространяется энергия световой волны.

Линза прозрачное устройство, по-разному изменяющее направление пропускаемых через нее световых лучей. O 1, O 2 - центры кривизны сферических поверхностей стекла. Главная оптическая ось Фокус 3

Виды линз Двояковыпуклая собирающая Двояковогнутая рассеивающая 4

Линза Фокус линзы (точка F) - это точка схождения падающих на линзу лучей, параллельных главной оптической оси. У собирающих линз фокус действительный, а у рассеивающих – мнимый. Главной оптической осью линзы называется прямая, проходящая через центры кривизны сферических поверхностей линзы. 5

Линза H F h F a b

Линза Оптической силой линзы D называется величина, обратная фокусному расстоянию F. D = 1/F [D] = 1 дптр = 1/м. 7

Формула линзы где n 1 – показатель преломления среды в которую помещена линза (воздух, жидкость), n 2 – показатель преломления вещества, из которого изготовлена линза (стекло), R 1, R 2 – радиусы кривизны сферических поверхностей линзы 8

Формула линзы Фокусное расстояние собирающей линзы считается положительным, а фокусное расстояние рассеивающей линзы принимается отрицательным. 9

Формула линзы H F h F a b Собирающая линза (действительное изображение) 10

Формула линзы - рассеивающая линза - собирающая линза (мнимое изображение) 11

Оптическая система глаза 12

Оптическая система глаза a b 13

Аккомодация - изменение с помощью цилиарных мышц радиуса кривизны хрусталика для фокусировки изображения на сетчатке в зависимости от расстояния до предмета. Это приводит к изменению фокусного расстояния. a b 14

Недостатки оптической системы глаза и их исправление при помощи линз В нормальном глазу при отсутствии аккомодации задний фокус совпадает с сетчаткой – такой глаз называют эмметропическим. Если же задний фокус не совпадает с сетчаткой, то такой глаз называют аметропическим. Близорукость – недостаток глаза, при котором задний фокус лежит перед сетчаткой (при отсутствии аккомодации). Дальнозоркость – недостаток глаза, при котором задний фокус лежит за сетчаткой (при отсутствии аккомодации). 15

для коррекции близорукого глаза применяют рассеивающую линзу для коррекции дальнозоркого глаза – собирающую 16

Еще одним недостатком оптической системы глаза является астигматизм, обусловленный асимметрией (несферической формой) роговицы или хрусталика. 17

18

Оптическая микроскопия Микроскоп – это оптический прибор для получения сильно увеличенных изображений объектов (или деталей их структуры), невидимых невооружённым глазом. 19

Схема построения изображения в микроскопе 20

21

Увеличение микроскопа где Гоб – увеличение объектива, Гок – увеличение окуляра Δ – расстояние между задним фокусом объектива F'oб и передним фокусом окуляра (оптическая длина тубуса), Foб – фокусное расстояние объектива [Fок]=м – фокусное расстояние окуляра 22

Разрешающая способность микроскопа λ – длина волны света, освещающего препарат. А – апертура, действующее отверстие оптического прибора, зависит от размера линз и определяет освещённость изображения. 23

Предельно достижимая разрешающая способность оптического микроскопа 24

Иммерсия - введение между объективом микроскопа и рассматриваемым предметом жидкости (масла) для усиления яркости и расширения пределов увеличения изображения. 25

Метод тёмного поля используется для исследования прозрачных неабсорбирующих объектов. Изображение формируется при помощи части лучей, рассеянных микрочастицами находящегося на предметном стекле препарата. Темнопольная микроскопия основана на эффекте Тиндаля, известным примером которого служит обнаружение пылинок в воздухе при освещении их узким лучом света. 26

Метод фазового контраста используется для исследования прозрачных и бесцветных объектов. Световая волна, проходя через оптически разные объекты, претерпевает разные изменения по фазе, которые с помощью специального оптического устройства преобразуются в изменения яркости. Получаемое таким образом изображение называется фазовоконтрастным. 27

Зрение 1. Механизм зрения 2. Возрастные изменения зрения 3. Адаптация мозга 4. Мозг и зрение 28