Instrumentele optice: telescopul, lupa, microscopul

Instrumentele Optice

·        Definire

·        Caracteristici Optice

·        Telescopul

·        Lupa

·        Microscopul

·        Aparatul Foto

·        Aparatul De Proiectie

Instrumente optice

     Un instrument optic este un ansamblu de lentile, oglinzi si diafragme cu ajutorul caruia obtinem imagini ale diferitelor obiecte.

     Axele optice ale pieselor ce constituie instrumentul optic trbuie sa coincida cu axa geometrica a instrumentului, adica sa avem un sistem optic centrat.

     Instrumentele optice dau imagini ale obiectelor in care se pot distinge amanunte care nu pot fi observate cu ochiul liber.

     Din punct de vedere al naturii imaginilor, instrumentele optice se clasifica in:

·        instrumente care dau imagini reale, cum sunt ochiul, aparatrul fotografic si aparatul de proiectii; aceste imagini pot fi prinse pe un ecran de proiectie, pe o placa sau pe un film fotografic;

·        instrumente care dau imagini virtuale. Fiind folosite, de obicei, pentru examinarea directa, cu ochiul, a obiectelor. Aceste instrumente sunt formate din doua parti: un obiectiv indreptat spre obiectul de cercetat si un ocular indreptat spre ochiul observatorului. Obiectivul este un sistem optic convergent si formeaza o imagine reala a obiectului. Aceasta imagine joaca rolul de obiect pentru ocular care va da imaginea definitiva, virtuala, “preluata” de ochiul observatorului.

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

·            Aparatul foto. Dispozitiv optic folosit pentru a obtine imagini ale obiectelor pe o pelicula.

·            Aparatul de proiectie. Proiecteaza imaginile aflate pe un suport transparent.

                      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.

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 ura alaturata.)

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.

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 ul 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.