Optyka · Przyrządy optyczne

Przyrządy optyczne — teoria

Przyrządy optyczne

Lupa to soczewka skupiająca. Ustaw przedmiot między soczewką a jej ogniskiem, aby zobaczyć obraz pozorny, prosty i powiększony. Dla oka, które patrzy bez zmiany akomodacji, powiększenie kątowe lupy można oszacować ze wzoru:

M\approx\frac{D}{f}.

M

oznacza powiększenie kątowe,

D\approx25\,\text{cm}

to umowna odległość dobrego widzenia, a

f

— ogniskowa lupy. Akomodacja to zmiana kształtu soczewki oka, dzięki której ostro widzisz obiekty w różnych odległościach.

Przyrządy optyczne

W mikroskopie obiektyw tworzy powiększony, rzeczywisty obraz pośredni, a okular działa jak lupa. Dla typowego ustawienia powiększenie kątowe szacujemy ze wzoru:

M\approx\frac{L}{f_{ob}}\frac{D}{f_{ok}}.

L

to długość tubusu,

f_{ob}

— ogniskowa obiektywu,

f_{ok}

— ogniskowa okularu, a

D

— umowna odległość dobrego widzenia. W lunecie astronomicznej obiektyw ma większą ogniskową niż okular. Powiększenie kątowe wynosi w przybliżeniu

|M|\approx f_{ob}/f_{ok}

, a obraz końcowy jest odwrócony. Luneta służy do obserwacji odległych obiektów.

Przyrządy optyczne

Aparat fotograficzny tworzy na matrycy obraz rzeczywisty i odwrócony. Ustawiasz ostrość, przesuwając soczewkę tak, by obraz powstał na matrycy. Lupą i mikroskopem oglądasz małe obiekty, lunetą — odległe, a aparatem zapisujesz obraz na matrycy. Powiększenie kątowe opisuje, jak duży obiekt widzisz pod danym kątem; nie jest tym samym co stosunek wysokości obrazu do wysokości przedmiotu.

Pułapki i najczęstsze błędy

Przy lupie, mikroskopie i lunecie zwykle mówimy o powiększeniu kątowym. Stosunek wysokości obrazu do wysokości przedmiotu to powiększenie liniowe. Sprawdź, którego z nich dotyczy dany wzór.