Оптические системы

Автор: Пользователь скрыл имя, 08 Января 2011 в 15:44, реферат

Описание работы

Устройство человеческого глаза можно сравнить с устройством
фотоаппарата. Каждая часть играет существенную роль в акте
зрения. Основной оптический элемент - роговица, которая
преломляет лучи проходящего света и пропускает их дальше через
зрачок - округлое темное отверстие в центре цветной радужки.

Содержание

1.Устройство и принцип работы глаза.
2.Устройство и принцип работы телескопа.
3.Устройство и принцип работы микроскопа

Работа содержит 1 файл

опт.системы.doc

— 215.50 Кб (Скачать)

  объектов.  

  Вторая задача телескопа – увеличивать угол, под которым  

  наблюдатель видит объект. Способность увеличивать угол

  характеризуется увеличением телескопа. Оно равно

  отношению фокусных расстояний объектива и окуляра  

     Принцип работа телескопа

  Принцип работы телескопа заключается не в увеличении объектов, а

  в сборе света. Чем больше у него размер главного светособирающего

  элемента - линзы или зеркала, тем больше света он собирает. Важно, 

  что именно общее количество собранного света в конечном счете 

  определяет уровень детализации видимого - будь то удаленный

  ландшафт или кольца Сатурна. Хотя увеличение, или сила для

  телескопа тоже важно, оно не имеет решающего значения в

  достижении уровня детализации.  

      Типы телескопов

  Все телескопы подразделяются на три оптических класса.

  Преломляющие телескопы, или рефракторы, в качестве главного  

  светособирающего элемента используют большую линзу-объектив.

  Рефракторы всех моделей включают ахроматические

  (двухэлементные) объективные линзы - таким образом сокращается

   или практически устраняется ложный цвет, который влияет на

   получаемый образ, когда свет проходит через линзу. При создании и

   установке больших стеклянных линз возникает ряд трудностей;

   кроме того, толстые линзы поглощают слишком много света. Самый

   большой рефрактор в мире, имеющий объектив с линзой диаметром

  в 101 см, принадлежит Йеркской обсерватории.  

          

    

     Все большие астрономические телескопы представляют собой    

     рефлекторы. Рефлекторные телескопы популярны и у любителей, 

     поскольку они не так дороги, как рефракторы. Это отражающие

     телескопы, и для сбора света и формирования изображения в них

     используется вогнутое главное зеркало. В рефлекторах  

     ньютоновского типа, маленькое плоское вторичное зеркало

     отражает свет на стенку главной трубы.  

    
 

 

   Зеркально-линзовые (катадиоптрические) телескопы используют 

   как линзы, так и зеркала, за счет чего их оптическое устройство

   позволяет достичь великолепного качества изображения с высоким

   разрешением, при том, что вся конструкция состоит из очень

   коротких портативных оптических труб.  

                        
 
 
 
 

        История телескопа

   Первый телескоп был построен в 1609 году итальянским  

   астрономом Галилео Галилеем. Телескоп имел скромные размеры  

   (длина трубы 1245 мм, диаметр объектива 53 мм, окуляр 25 

   диоптрий), несовершенную оптическую схему и 30-кратное

   увеличение. Однако он позволил сделать целую серию

   замечательных открытий (фазы Венеры, горы на Луне, спутники

  Юпитера, пятна на Солнце, звезды в Млечном Пути). Очень плохое 

  изображения в первых телескопах заставило оптиков искать

  пути решения этой проблемы. Оказалось, что увеличение фокусного

  расстояния объектива значительно улучшает качество изображения.  

    В 1663 году Грегори создал новую схему телескопа-рефлектора.

    Грегори первым предложил использовать в телескопе вместо линзы

    зеркало. Первый телескоп-рефлектор был построен Исааком

   Ньютоном в 1668 году. Схема, по которой он был построен,

   получила название «схема Ньютона».. Длина телескопа составляла  

    15 см. В 1672 году Кассегрен предложил схему двухзеркальной

    системы, вскоре ставшую наиболее популярной. Первое зеркало

    было параболическим, второе имело форму выпуклого

    гиперболоида и располагалось перед фокусом первого.

    В настоящее время практически все телескопы являются

    зеркальными. Самый большой в мире зеркальный телескоп имени

    Кека имеет диаметр 10 м и находится на Гавайских островах. В

    России на Кавказе работает телескоп размером 6 м.

  В двадцатом веке астрономы сделали много шагов в изучении

  вселенной. Эти шаги были бы невозможны без использования

  больших и сложных телескопов, расположенных на высокогорных

  лабораториях и управляемых большим количеством 

  квалифицированных специалистов.

 

   3.Устройство и принцип работы микроскопа

                     

  
 

    На протяжении длительного времени человек жил в окружении

    невидимых существ, использовал продукты их жизнедеятельности

    (например, при выпечке хлеба из кислого теста, приготовлении

    вина и уксуса), страдал, когда эти существа являлись причинами

     болезней или портили запасы пищи, но не подозревал об их

     присутствии. Не подозревал потому, что не видел, а не видел

     потому, что размеры этих микро существ лежали много ниже того

     предела видимости, на который способен человеческий глаз.

     Известно, что человек с нормальным зрением на оптимальном

     расстоянии (25–30 см) может различить в виде точки предмет

     размером 0,07–0,08 мм. Меньшие объекты человек заметить не

     может. Это определяется особенностями строения его органа

     зрения.Приблизительно в то же время, когда началось

     исследование космоса с помощью телескопов, были сделаны

     первые попытки раскрыть, с помощью линз тайны микромира.

     Так, при археологических раскопках в Древнем Вавилоне находили

     двояковыпуклые линзы — самые простые оптические приборы.

     Линзы были изготовлены из отшлифованного горного хрусталя.

     Можно считать, что с их изобретением человек сделал первый шаг

     на пути в микромир.

     Простейший способ увеличить изображение небольшого предмета

     - это наблюдать его с помощью лупы. Лупой называют

     собирающую линзу с малым фокусным расстоянием (как правило,

     не более 10 см), вставленную в рукоятку.

              Создатель телескопа Галилей в 1610 году обнаружил, что в

              сильно раздвинутом состоянии его зрительная труба

              позволяет сильно увеличить мелкие предметы.

              Его можно считать изобретателем микроскопа, состоящего из

              положительной и отрицательной линз.Более совершенным

              инструментом для наблюдения микроскопических

              предметов является простой микроскоп. Когда появились эти

              приборы, в точности неизвестно. В самом начале XVII века

              несколько таких микроскопов изготовил очковый мастер

              Захария Янсен из Миддельбурга.

     В сочинении А. Кирхера, вышедшем в 1646 году, содержится

     описание простейшего микроскопа, названного им "блошиным

     стеклом". Он состоял из лупы, вделанной в медную основу, на

     которой укрепляли предметный столик, служивший для

     помещения рассматриваемого объекта; внизу находилось плоское

     или вогнутое зеркало, отражающее солнечные лучи на предмет и

     таким образом освещающее его снизу. Лупу передвигали

     посредством винта к предметному столику, пока изображение не

     становилось отчетливым и ясным. 

      Первые выдающиеся открытия были сделаны как раз с помощью

      простого микроскопа. В середине XVII века блестящих успехов

      добился голландский естествоиспытатель Антони Ван Левенгук.

      В течение многих лет Левенгук совершенствовался в

      изготовлении крохотных (иногда меньше 1 мм в диаметре)

      двояковыпуклых линзочек, которые он изготавливал из     

      маленького стеклянного шарика, в свою очередь получавшегося в

      результате расплавления стеклянной палочки в пламени. Затем

      этот стеклянный шарик подвергался шлифовке на примитивном

      шлифовальном станке. На протяжении своей жизни Левенгук

      изготовил не менее 400 подобных микроскопов. Один из них,

      хранящийся в университетском музее в Утрехте, дает более чем

      300-кратное увеличение, что для XVII века было огромным

      успехом. 

      В начале XVII века появились сложные микроскопы,

      составленные из двух линз.Изобретатель такого сложного

      микроскопа точно не известен, но многие факты говорят о том,

      что им был голландец Корнелий Дребель, живший в Лондоне и

      находившийся на службе у английского короля Иакова I. В

      сложном микроскопе было два стекла: одно - объектив -

      обращенное к предмету, другое - окуляр - обращенное к глазу

      наблюдателя. В первых микроскопах объективом служило

      двояковыпуклое стекло, дававшее действительное, увеличенное,

      но обратное изображение. Это изображение и рассматривалось

      при помощи окуляра, который играл, таким образом, роль лупы,

      но только лупа эта служила для увеличения не самого предмета, а

      его изображения. В 1663 году микроскоп Дребеля был

      усовершенствован английским физиком Робертом Гуком, который

      ввел в него третью линзу, получившую название коллектива. Этот

      тип микроскопа приобрел большую популярность, и большинство

      микроскопов конца XVII - первой половины VIII века строились

      по его схеме.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

Информация о работе Оптические системы