Instrumente optice

Instrumente optice

Lumina constituie un sistem fizic foarte potrivit pentru obtinerea, stocarea si transmisia informatiei, precum si pentru comanda diferitelor instalatii, iar instrumentele optice se numara printre cele mai sensibile si mai practice. In ultimele decenii optica a intervenit masiv in aplicatiile tehnice. Instrumentele optice destinate sa formeze o imagine observabila cu ochiul liber sau o imagine reala, prinsa pe un ecran sunt caracterizate prin:

campul aparatului marimea imaginii date de aparat, determinata de grosismentul si puterea aparatului luminozotatea imaginii, determinate de claritatea sistemului optic puterea separatoare profunzimea spatiului obiect

Componentele optice fundamentale sunt:

prismele optice; pot fi clasificate dupa rolul lor, in trei grupe mari: prisme acomatice, dispersive, de polarizare

oglinzile; dupa forma suprafetei reflectante exista: oglinzi plane, sferice, parabolice, elipsoidice, hiperbolice etc.; oglinzile obtinute prin metalizare (vaporizarea in vid a unui metal: argint, aluminiu, aur, platina, cupru, crom, nichel, zinc) pot avea suprafata reflectanta anterioara (deasupra) sau posterioara (in interior), fata de suportul de sticla.

lentilele, in special cele sferice constituiue elemntele optice cele mai importante in constructia aparatelor optice.

Toate instrumentele optice sunt alcatuite din componentele mentionate mai sus plus un sistem de reglaj si un suport. Instrumentele optice principale sunt:

lupa, instrument optic cu ajutorul caruia se formeaza imagini marite virtuale

microscopul, aparat utilizat pentru studierea obiectelor de marimi extrem de reduse care nu pot fi observate nici cu lupa

telescopul, instrument optic folosit de astronomi pentru observarea obiectelor foarte indepartate de Terra

: Test de evaluare - apele curgatoare si statatoare : Studiul hidrogeologic preliminar depozite comuna Afumati

aparatul foto, dispozitiv optic folosit pentru a obtine imagini ale obiectelor pe o pelicula.

aparatul de proiectie, proiecteaza imaginile aflate pe un suport transparent.

Lupa

Este alcatuita dintr-o lentila convergenta cu distanta focala de cativa centimetri. Lupa se foloseste pentru a mari obiece. Ea da o imagine virtuala, dreapta si marita a obiectului. Acesta se afla intre lentila si focar. Lupa trebuie tinuta cat mai aproate de ochi.

Cum realizeaza lupa impresia de marire a imaginii se arata schematic in figura de mai jos:

Microscopul

Microscopul 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 L, 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.

Telescopul

Cand lupele au ajuns la indemana oricui s-a incercat sa se foloseasca cate doua lupe, una peste alta, pentru a obtine o marire mai mare. In timp ce se experimenta acest lucru, cineva a descoperit ca o distanta corespunzatoare intre lentile pot determina imagini marite ale obiectelor de la distanta. Un asemenea aranjament de lentile a pus baza primului telescop. Inventia telescopului se datoreaza filozofului englez Roger Bacon, care a trait in anii 1200. Dar este posibil ca aceasta inventie sa fi fost facuta mai devreme de oameni de stiinta arabi. Telescopul este de doua feluri: de refractie (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 (este utilizata ca principalelement optic o oglinda concava. Lumina nu traverseaza lentilele, ci este reflectaata de un sistem de oglinzi)

Aparatul foto

Aparatul fotografic este cosnstituit dintr-o incinta netransparenta in care se gasesc : un dispozitiv de transport al filmului, un obturator ce poate fi deschis pentru o durata de ordinul fractiunilor de secunda si, elementul cel mai important, un obiectiv, constituit dintr-un sistem de lentile si un dsipozitiv de diafragmare. Obiectivul are rolul de a crea o imagine optica reala pe filmul fotografic. Pentru a obtine o fotografie clara, distanta dintre lentila obiectiv si planul filmuluitrebuie sa fie egala cu distanta imaginii. Aceasta distanta depinde de distanta focala f si de distanta α a obiectului. In consecinta, aproape toate aparatele fotografice dispun de posibilitati de punere la punct a distantei; prin rotirea unui inel distanta focala poate fi modificata, fie manual fie-la aparatele moderne- automat (auto focalizare).

Aparatul de proiectie

Diaproiectoarele proiecteaza pe un ecran imaginile aflate pe un support transparent. Spre a obtine imagini cat mai luminoase, proiectoarele sunt prevazute cu becuri foarte puternice a caror supra-incalzire este eviatata printr-o instalatie de racire. Pentru o iluminare uniforma a diafilmului sau a foliei lumina retroemisa a lampii este focalizata cu ajutorul unei oglinzi concave, iar apoi este transformata in fascicul paralel utilizand o lentila condensor. Unele diaproiectoare permit asezarea orijontala a foliei : in fata lentilei obiectiv, razele sunt deviate cu 90s cu ajutorul unei oglinzi.