Perangkat fisik optik. Manual tentang fisika Kamera dan perangkat optik lainnya.... Perangkat pencahayaan dan proyeksi

Instrumen optik telah membuka bagi manusia dua dunia kutub dalam hal skala - dunia kosmik dengan bentangannya yang luas dan dunia mikrokosmik, yang dihuni oleh organisme terkecil. Transmisi televisi, demonstrasi film, pengambilan gambar medan yang cepat, pengukuran jarak dan kecepatan yang akurat hanya dimungkinkan melalui penggunaan instrumen optik.

Perangkat paling umum yang membentuk gambar. Ini adalah teleskop dan teropong, mikroskop dan kaca pembesar, kamera dan proyektor slide ... Peralatan proyeksi adalah salah satu perangkat paling khas yang membentuk gambar (Gbr. 1). Jika proyektor disesuaikan untuk menampilkan film, itu disebut kamera film. Jika digunakan untuk menunjukkan transparansi, maka ini adalah proyektor slide. Dalam proyektor slide, foto transparan - slide D, diterangi oleh cahaya kondensor K, ditempatkan di dekat bidang fokus lensa sehingga gambar yang jelas diperoleh di layar. Ukuran gambar tergantung pada jarak proyektor dari layar. Saat mengubah jarak ini, perlu untuk mengubah posisi lensa relatif terhadap transparansi. Jika Anda meletakkan objek yang diterangi alih-alih layar, maka itu akan ditampilkan di lokasi transparansi. Sekarang, jika Anda meletakkan film alih-alih transparansi dan melepas kondensor, Anda mendapatkan sirkuit kamera.

Skema optik mata manusia juga menyerupai kamera. Mata membentuk bayangan pada retinanya. Besar kecilnya bayangan suatu benda di retina bergantung pada sudut pandang kita terhadap benda tersebut. Jadi, diameter sudut Matahari adalah 32. Sudut ini menentukan besar kecilnya bayangan Matahari di retina. Ketika dua titik ekstrim dari suatu objek terlihat pada sudut kurang dari 1, mereka bergabung di retina dan objek tampak oleh pengamat sebagai sebuah titik. Dalam hal ini, kami mengatakan bahwa resolusi mata tidak melebihi satu menit busur.

Teleskop memungkinkan untuk meningkatkan sudut di mana objek yang jauh terlihat. Teleskop pertama dibangun di awal XVII di dalam. G. Galileo. Mari kita gambarkan jalur sinar dari objek yang jauh dalam lingkup bercak modern. Dari titik ekstrim objek, sinar sejajar jatuh pada lensa dan menguraikan kontur objek pada bidang fokus. Melalui lensa mata, gambar dilihat pada sudut yang lebih besar dari , di mana objek terlihat dengan mata telanjang. Perbesaran sudut teleskop. Skema optik yang ditunjukkan pada gambar. 2 adalah diagram refraktor - teleskop dengan lensa objektif. Teleskop dengan lensa cermin disebut reflektor atau teleskop reflektif. Reflektor pertama dibuat oleh I. Newton pada tahun 1668 (Gbr. 3).

Teleskop dengan diameter lensa D memungkinkan Anda untuk mengamati objek atau titik dari suatu objek yang berada pada jarak sudut , jika kita mengasumsikan bahwa panjang gelombang cahaya yang dipancarkan oleh objek adalah m. Ternyata semakin besar diameter teleskop, detail objek yang lebih halus dapat dibedakan dengan bantuannya. Untuk refraktor terbesar, diameter objektif tidak melebihi . Secara teknis lebih mudah untuk membuat cermin berdiameter besar dan membuat reflektor.

Teleskop terbesar di dunia dengan cermin -meter dibangun di Uni Soviet. Ini dirancang untuk mengamati galaksi variabel, pulsar, quasar, dan objek luar angkasa lainnya.

Untuk melihat objek kecil pada sudut besar, itu dibawa sedekat mungkin ke mata. Namun, lensa mata dengan jelas menggambarkan objek di retina jika diletakkan tidak lebih dekat dari 10 cm dari mata. Pada jarak yang lebih kecil, kelengkungan maksimum lensa tidak cukup untuk mendapatkan gambar yang jelas pada retina. Oleh karena itu, objek yang sangat kecil diperiksa melalui kaca pembesar atau mikroskop - alat yang meningkatkan sudut pandang objek.

Kaca pembesar ditemukan pada abad ke-17 naturalis Belanda A. Leeuwenhoek, penemu dunia mikroorganisme, memberi peningkatan 300 kali lipat. Desain mikroskop ditingkatkan pada tahun 1650-an. Ilmuwan Inggris R. Hooke. Tapi sampai 20-an. abad ke-19 mikroskop tidak dapat bersaing dengan pembesar yang sangat baik. Kemajuan telah dicapai melalui pengembangan lensa multi-lensa yang kompleks. Dimensi minimum suatu objek yang dapat dilihat dalam mikroskop ditentukan oleh ketergantungan: A. Di sini A adalah konstanta yang sama dengan kira-kira 1. Untuk lampu hijau, m. Agar suatu benda dapat dilihat pada sudut G, perbesaran 1000 kali sudah cukup.

Instrumen optik spektral dirancang untuk mempelajari komposisi spektral cahaya. Mereka sedang bermain peran penting dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan digunakan baik untuk mempelajari proses yang terjadi dalam mikrokosmos, dan untuk tujuan terapan. Misalnya, dengan bantuan peralatan spektral modern, seseorang dapat menilai bentuk inti atom dan melakukan analisis unsur yang akurat dari suatu zat. Contoh instrumen spektral- spektroskop (Gbr. 4), di mana spektrum emisi dapat diamati secara visual. Bagian utama dari spektroskop adalah prisma atau kisi difraksi. Lensa mengumpulkan radiasi yang dipelajari pada celah kolimator - perangkat yang membentuk berkas cahaya divergensi rendah - sinar "paralel". Setelah melewati sebuah prisma, berkas tersebut berubah menjadi n berkas yang merambat pada sudut yang berbeda jika radiasi terdiri dari gelombang elektromagnetik dengan panjang . Lensa pada layar akan memberikan bayangan celah A yang membentuk spektrum. Ketika diperlukan untuk mempelajari radiasi monokromatik "hampir", misalnya komposisi spektral satu garis, instrumen resolusi tinggi dipasang secara seri dengan instrumen prisma spektroskopi. Tanpa dekomposisi awal perangkat ringan resolusi tinggi tidak dapat digunakan, karena hanya dapat bekerja dalam rentang panjang gelombang yang sangat sempit.

Penciptaan laser membuka jalur baru dalam instrumentasi optik.

Giroskop laser modern mampu beroperasi di bawah beban mekanis yang tinggi; mereka dapat dipasang pada roket dan pesawat ruang angkasa. Magnetometer laser untuk mengukur medan magnet yang lemah dan perangkat untuk mengukur kecepatan partikel dan distribusi ukuran telah dibuat. Radar optik laser berhasil digunakan untuk berbagai tujuan (Gbr. 5). kecerahan tinggi radiasi laser memungkinkan untuk mengirimkannya jarak jauh, dan durasi pendek dari pulsa laser memberikan akurasi yang luar biasa dalam mengukur jarak. Pengukur kecepatan laser menarik (Gbr. 6). Dipantulkan dari partikel yang bergerak, sinar laser akan mengubah frekuensi osilasinya. Pada kecepatan normal, perubahan akibat efek Doppler ini dapat diabaikan. Namun, karena stabilitas fase tinggi dan monokromatisitas sinar laser, sinar laser dapat diukur, dan nilai terukur dapat digunakan untuk menentukan kecepatan partikel, misalnya, cairan yang bergerak dalam aliran turbulen (lihat Turbulensi).

Fisikawan dan insinyur sedang mengembangkan komputer optik. Kapasitas desainnya lebih dari 1 miliar operasi per detik, yaitu sepuluh kali lebih banyak daripada komputer tercepat yang ada saat ini. Dasar dari mesin semacam itu adalah perangkat laser. Dan ingatannya akan bersifat optik, berdasarkan perekaman data holografik (lihat Holo-rafia). Pada hologram 10 X 10, lebih dari 100 juta unit informasi dapat direkam: untuk volume informasi seperti itu, diperlukan sekitar 1 juta halaman teks cetak. Dengan bantuan optik holografik, perhitungan matematika yang kompleks, diferensiasi fungsi, operasi integral dilakukan hari ini, persamaan paling kompleks diselesaikan. Elemen optik merupakan bagian integral dari desain banyak perangkat. Dengan demikian, transparansi optik terkontrol memungkinkan gambar diperoleh dengan bantuan gambar yang tidak terlihat oleh mata. radiasi elektromagnetik, diubah menjadi radiasi tampak.

Perangkat optik berdasarkan serat optik memungkinkan Anda untuk melihat organ dalam manusia dan mencegah penyakit serius.

Jadi, instrumen optik modern mutlak diperlukan dan banyak digunakan di berbagai cabang perekonomian nasional, dalam penelitian ilmiah.

Isi artikel

INSTRUMEN OPTIK, perangkat di mana radiasi dari setiap wilayah spektrum (ultraviolet, terlihat, inframerah) diubah (ditransmisikan, dipantulkan, dibiaskan, terpolarisasi). Untuk menghormati tradisi sejarah, perangkat optik biasanya disebut perangkat yang beroperasi dalam cahaya tampak. Selama penilaian awal kualitas perangkat, hanya karakteristik utamanya yang dipertimbangkan: kemampuan untuk memusatkan radiasi - luminositas; kemampuan untuk membedakan detail gambar tetangga - daya pisah; perbandingan ukuran suatu benda dengan bayangannya diperbesar. Untuk banyak perangkat, karakteristik yang menentukan adalah bidang pandang - sudut di mana titik ekstrim objek terlihat dari pusat perangkat.

Menyelesaikan kekuasaan.

Kemampuan alat untuk membedakan antara dua titik atau garis yang berdekatan disebabkan oleh sifat gelombang cahaya. Nilai numerik dari daya pisah, misalnya, dari sistem lensa, bergantung pada kemampuan perancang untuk mengatasi aberasi lensa dan dengan hati-hati memusatkan lensa ini pada sumbu optik yang sama. Batas teoretis resolusi dua titik citra yang berdekatan didefinisikan sebagai kesetaraan jarak antara pusatnya dengan jari-jari cincin gelap pertama dari pola difraksinya.

Meningkatkan.

Jika benda tersebut panjang H tegak lurus terhadap sumbu optik sistem, dan panjang bayangannya H, maka kenaikannya M ditentukan oleh rumus M = H΄/ H. Peningkatannya tergantung pada panjang fokus dan posisi relatif lensa; ada rumus yang sesuai untuk mengekspresikan ketergantungan ini. Karakteristik penting dari instrumen untuk pengamatan visual adalah perbesaran semu M. Ditentukan dari perbandingan besar kecilnya bayangan benda yang terbentuk pada retina selama pengamatan langsung terhadap benda dan pemeriksaannya melalui alat. Biasanya terlihat peningkatan M mengungkapkan sikap M=tg B/tg Sebuah, di mana Sebuah adalah sudut di mana pengamat melihat objek dengan mata telanjang, dan B- sudut di mana mata pengamat melihat objek melalui perangkat.

Jika Anda ingin membuat perangkat optik berkualitas tinggi, Anda harus mengoptimalkan rangkaian karakteristik utamanya - bukaan, resolusi, dan pembesaran. Mustahil untuk membuat yang baik, misalnya, teleskop, yang hanya mencapai perbesaran nyata yang besar dan meninggalkan luminositas kecil (bukaan). Ini akan memiliki resolusi yang buruk, karena secara langsung bergantung pada aperture.

Desain perangkat optik sangat beragam, dan fiturnya ditentukan oleh tujuan perangkat tertentu. Tetapi ketika menerjemahkan sistem optik apa pun yang dirancang menjadi perangkat optik-mekanik yang sudah jadi, perlu untuk mengatur semua elemen optik sesuai dengan skema yang diterima, kencangkan dengan aman, pastikan penyesuaian posisi bagian yang bergerak dengan tepat, dan letakkan diafragma untuk menghilangkan latar belakang radiasi hamburan yang tidak diinginkan. Seringkali perlu untuk mempertahankan nilai suhu dan kelembaban yang ditetapkan di dalam perangkat, untuk meminimalkan getaran, untuk menormalkan distribusi berat, untuk memastikan penghilangan panas dari lampu dan peralatan listrik tambahan lainnya. Nilai terlampir penampilan instrumen dan kemudahan penggunaan.

Mikroskop.

Jika suatu benda dilihat melalui lensa positif (pengumpul), yang terletak di belakang lensa tidak lebih jauh dari titik fokusnya, maka bayangan khayal yang diperbesar dari benda tersebut terlihat. Lensa seperti itu adalah mikroskop paling sederhana dan disebut kaca pembesar atau kaca pembesar. Dari diagram pada Gambar. 1 Anda dapat menentukan ukuran gambar yang diperbesar. Ketika mata diarahkan ke berkas cahaya paralel (bayangan benda berada pada jarak tak tentu, artinya benda terletak pada bidang fokus lensa), perbesaran semu M dapat ditentukan dari relasi (Gbr. 1):

M=tg B/tg Sebuah = (H/F)/(H/v) = v/F,

Teleskop.

Teleskop memperbesar ukuran objek yang terlihat jauh. Skema teleskop paling sederhana mencakup dua lensa positif (Gbr. 2). Sinar dari benda yang jauh, sejajar sumbu teropong (sinar Sebuah Dan C dalam gambar. 2) dikumpulkan di fokus belakang lensa pertama (objektif). Lensa kedua (okuler) dipindahkan dari bidang fokus lensa dengan panjang fokusnya, dan sinar Sebuah Dan C keluar lagi sejajar dengan sumbu sistem. Beberapa balok B, yang tidak berasal dari titik-titik objek dari mana sinar datang Sebuah Dan C, jatuh pada sudut Sebuah ke sumbu teleskop, melewati fokus depan objektif dan setelah itu sejajar dengan sumbu sistem. Lensa mata mengarahkannya ke fokus belakangnya pada suatu sudut B. Karena jarak dari fokus depan lensa ke mata pengamat sangat kecil dibandingkan dengan jarak ke objek, maka dari skema Gambar. 2 Anda bisa mendapatkan ekspresi untuk peningkatan yang nyata M teleskop:

M= -tg B/tg Sebuah = –F/F atau F/F).

Tanda negatif menunjukkan bahwa bayangan terbalik. Dalam teleskop astronomi, tetap demikian; Teleskop terestrial menggunakan sistem pembalik untuk melihat gambar normal daripada gambar terbalik. Sistem pembalik mungkin termasuk lensa tambahan atau, seperti dalam teropong, prisma.

Perangkat pencahayaan dan proyeksi.

Lampu sorot.

Dalam skema optik lampu sorot, sumber cahaya, seperti kawah busur listrik, berada di fokus reflektor parabola. Sinar yang memancar dari semua titik busur dipantulkan oleh cermin parabola hampir sejajar satu sama lain. Berkas sinar divergen sedikit karena sumbernya bukan titik bercahaya, tetapi volume ukuran yang terbatas.

Diaskop.

Skema optik perangkat ini, yang dirancang untuk melihat transparansi dan bingkai warna transparan, mencakup dua sistem lensa: kondensor dan lensa proyeksi. Kondensor secara seragam menerangi sumber asli yang transparan, mengarahkan sinar ke lensa proyeksi, yang membangun gambar sumber asli di layar (Gbr. 4). Lensa proyeksi menyediakan pemfokusan dan penggantian lensanya, yang memungkinkan Anda mengubah jarak ke layar dan ukuran gambar di atasnya. Skema optik proyektor film adalah sama.

instrumen spektral.

Elemen utama perangkat spektral dapat berupa prisma dispersif atau kisi difraksi. Dalam perangkat seperti itu, cahaya pertama kali dikolimasi, mis. dibentuk menjadi seberkas sinar paralel, kemudian didekomposisi menjadi spektrum, dan, akhirnya, gambar celah input perangkat difokuskan pada celah outputnya untuk setiap panjang gelombang spektrum.

Spektrometer.

Dalam perangkat laboratorium yang kurang lebih universal ini, sistem kolimasi dan pemfokusan dapat diputar relatif terhadap pusat tabel, di mana elemen yang menguraikan cahaya menjadi spektrum berada. Perangkat memiliki skala untuk membaca sudut rotasi, misalnya, prisma dispersif, dan sudut deviasi setelahnya dari komponen spektrum warna yang berbeda. Berdasarkan hasil pembacaan tersebut, misalnya, indeks bias padatan transparan diukur.

Spektograf.

Ini adalah nama perangkat di mana spektrum yang dihasilkan atau bagiannya direkam pada bahan fotografi. Anda bisa mendapatkan spektrum dari prisma yang terbuat dari kuarsa (kisaran 210-800 nm), kaca (360-2500 nm) atau garam batu (2500-16000 nm). Dalam rentang spektrum di mana prisma menyerap cahaya dengan lemah, gambar garis spektral dalam spektrograf cerah. Dalam spektrograf dengan kisi difraksi, kisi difraksi melakukan dua fungsi: mereka menguraikan radiasi menjadi spektrum dan memfokuskan komponen warna ke bahan fotografi; perangkat tersebut juga digunakan di wilayah ultraviolet.

INSTRUMEN OPTIK
perangkat di mana radiasi dari setiap wilayah spektrum (ultraviolet, terlihat, inframerah) diubah (ditransmisikan, dipantulkan, dibiaskan, terpolarisasi). Untuk menghormati tradisi sejarah, perangkat optik biasanya disebut perangkat yang beroperasi dalam cahaya tampak. Selama penilaian awal kualitas perangkat, hanya karakteristik utamanya yang dipertimbangkan: kemampuan untuk memusatkan radiasi - luminositas; kemampuan untuk membedakan detail gambar tetangga - daya pisah; perbandingan ukuran suatu benda dengan bayangannya diperbesar. Untuk banyak perangkat, karakteristik yang menentukan adalah bidang pandang - sudut di mana titik ekstrim objek terlihat dari pusat perangkat.
Menyelesaikan kekuasaan. Kemampuan alat untuk membedakan antara dua titik atau garis yang berdekatan disebabkan oleh sifat gelombang cahaya. Nilai numerik dari daya pisah, misalnya, dari sistem lensa, bergantung pada kemampuan perancang untuk mengatasi aberasi lensa dan dengan hati-hati memusatkan lensa ini pada sumbu optik yang sama. Batas teoretis resolusi dua titik citra yang berdekatan didefinisikan sebagai kesetaraan jarak antara pusatnya dengan jari-jari cincin gelap pertama dari pola difraksinya.
Meningkatkan. Jika sebuah benda dengan panjang H tegak lurus terhadap sumbu optik sistem, dan panjang bayangannya adalah H", maka perbesaran m ditentukan dengan rumus m = H"/H. Peningkatannya tergantung pada panjang fokus dan posisi relatif lensa; ada rumus yang sesuai untuk mengekspresikan ketergantungan ini. Karakteristik penting perangkat untuk pengamatan visual adalah perbesaran semu M. Ini ditentukan dari rasio ukuran bayangan suatu objek yang terbentuk di retina selama pengamatan langsung objek dan melihatnya melalui perangkat. Biasanya, kenaikan nyata M dinyatakan dengan rasio M = tgb /tga, di mana a adalah sudut di mana pengamat melihat objek dengan mata telanjang, dan b adalah sudut di mana mata pengamat melihat objek melalui perangkat . Jika Anda ingin membuat perangkat optik berkualitas tinggi, Anda harus mengoptimalkan rangkaian karakteristik utamanya - luminositas, resolusi, dan pembesaran. Mustahil untuk membuat yang baik, misalnya, teleskop, yang hanya mencapai perbesaran nyata yang besar dan meninggalkan luminositas kecil (bukaan). Ini akan memiliki resolusi yang buruk, karena secara langsung bergantung pada aperture. Desain perangkat optik sangat beragam, dan fiturnya ditentukan oleh tujuan perangkat tertentu. Tetapi ketika menerjemahkan sistem optik apa pun yang dirancang menjadi perangkat optik-mekanik yang sudah jadi, perlu untuk mengatur semua elemen optik sesuai dengan skema yang diterima, kencangkan dengan aman, pastikan penyesuaian posisi bagian yang bergerak dengan tepat, dan letakkan diafragma untuk menghilangkan latar belakang radiasi hamburan yang tidak diinginkan. Seringkali perlu untuk mempertahankan nilai suhu dan kelembaban yang ditetapkan di dalam perangkat, untuk meminimalkan getaran, untuk menormalkan distribusi berat, untuk memastikan penghilangan panas dari lampu dan peralatan listrik tambahan lainnya. Pentingnya melekat pada penampilan perangkat dan kemudahan penanganan.
Mikroskop. Jika suatu benda dilihat melalui lensa positif (pengumpul), yang terletak di belakang lensa tidak lebih jauh dari titik fokusnya, maka bayangan khayal yang diperbesar dari benda tersebut terlihat. Lensa seperti itu adalah mikroskop sederhana dan disebut pembesar atau kaca pembesar. Dari diagram pada Gambar. 1 Anda dapat menentukan ukuran gambar yang diperbesar. Ketika mata diarahkan ke seberkas cahaya paralel (bayangan objek berada pada jarak yang sangat jauh, yang berarti bahwa objek terletak di bidang fokus lensa), perbesaran semu M dapat ditentukan dari hubungan (Gbr. 1): M = tgb / tga = (H / f) / (H / v) \u003d v / f, di mana f adalah panjang fokus lensa, v adalah jarak visi terbaik, yaitu jarak terkecil di mana mata melihat dengan baik dengan akomodasi normal. M bertambah satu ketika mata diatur sehingga bayangan maya benda berada pada jarak penglihatan terbaik. Kemampuan untuk mengakomodasi semua orang berbeda, seiring bertambahnya usia mereka memburuk; 25 cm dianggap sebagai jarak penglihatan terbaik mata normal. Di bidang pandang lensa positif tunggal, dengan jarak dari sumbunya, ketajaman gambar menurun dengan cepat karena aberasi melintang. Meskipun ada pembesar dengan perbesaran 20 kali, perbesaran khas mereka adalah dari 5 sampai 10. Perbesaran mikroskop majemuk, biasanya disebut hanya sebagai mikroskop, mencapai 2000 kali.
Lihat juga MIKROSKOP ; MIKROSKOP ELEKTRON.

Teleskop. Teleskop memperbesar ukuran objek yang terlihat jauh. Skema teleskop paling sederhana mencakup dua lensa positif (Gbr. 2). Sinar dari objek yang jauh, sejajar dengan sumbu teleskop (sinar a dan c pada Gambar 2), dikumpulkan di fokus belakang lensa pertama (objektif). Lensa kedua (okuler) dipindahkan dari bidang fokus lensa dengan panjang fokusnya, dan sinar a dan c muncul darinya lagi sejajar dengan sumbu sistem. Beberapa sinar b, datang dari titik yang berbeda dari objek dari mana sinar a dan c berasal, jatuh pada sudut a ke sumbu teleskop, melewati fokus depan objektif, dan setelah itu sejajar dengan sumbu sistem . Lensa mata mengarahkannya ke fokus belakang pada sudut b. Karena jarak dari fokus depan lensa ke mata pengamat sangat kecil dibandingkan dengan jarak ke objek, maka dari skema Gambar. 2, Anda bisa mendapatkan ekspresi untuk perbesaran tampak M dari teleskop: M = -tgb / tga = -F / f "(atau F / f). Tanda negatif menunjukkan bahwa bayangannya terbalik. Dalam teleskop astronomi, tetap demikian, dalam teleskop untuk mengamati objek terestrial menggunakan sistem pembalik untuk melihat gambar normal daripada gambar terbalik. Sistem pembalik dapat mencakup lensa tambahan atau, seperti dalam teropong, prisma.

Teropong. Teleskop teropong, biasa disebut teropong, adalah instrumen kompak untuk mengamati dengan kedua mata pada saat yang sama; perbesarannya biasanya 6 sampai 10 kali. Teropong menggunakan sepasang sistem belok (paling sering - Porro), yang masing-masing mencakup dua prisma persegi panjang (dengan alas pada 45 °), berorientasi pada wajah persegi panjang. Untuk mendapatkan perbesaran tinggi dalam bidang pandang yang luas, bebas dari penyimpangan lensa, dan karenanya bidang pandang yang signifikan (6-9°), teropong memerlukan lensa mata berkualitas sangat tinggi, lebih baik daripada teleskop dengan bidang pandang sempit. . Lensa mata teropong memberikan pemfokusan gambar, dan dengan koreksi penglihatan, - skalanya ditandai dalam dioptri. Selain itu, pada teropong, posisi lensa okuler menyesuaikan dengan jarak antara mata pengamat. Biasanya, teropong diberi label berdasarkan perbesarannya (dalam kelipatan) dan diameter lensa (dalam milimeter), seperti 8*40 atau 7*50.

Pemandangan optik. Teleskop apa pun untuk pengamatan terestrial dapat digunakan sebagai penglihatan optik, jika tanda yang jelas (kisi, tanda) yang sesuai dengan tujuan yang diberikan diterapkan di bidang apa pun dari ruang gambarnya. Desain khas dari banyak instalasi optik militer adalah sedemikian rupa sehingga lensa teleskop secara terbuka melihat target, dan lensa okuler berada di penutup. Skema semacam itu membutuhkan pemutusan sumbu optik penglihatan dan penggunaan prisma untuk menggesernya; prisma yang sama mengubah bayangan terbalik menjadi bayangan lurus. Sistem dengan pergeseran sumbu optik disebut periskopik. Biasanya, penglihatan optik dihitung sehingga pupil keluarnya dihapus dari permukaan terakhir lensa mata pada jarak yang cukup untuk melindungi mata penembak agar tidak mengenai tepi teleskop saat senjata mundur.
pencari jarak. Pengukur jarak optik, yang mengukur jarak ke objek, terdiri dari dua jenis: monokular dan stereoskopik. Meskipun mereka berbeda dalam detail struktural, bagian utama dari skema optik adalah sama untuk mereka dan prinsip operasinya sama: sisi segitiga yang tidak diketahui ditentukan dari sisi yang diketahui (alas) dan dua sudut segitiga yang diketahui. . Dua teleskop paralel yang dipisahkan oleh jarak b (alas) membuat gambar dari objek jauh yang sama sehingga tampaknya diamati dari mereka dalam arah yang berbeda (ukuran target juga dapat berfungsi sebagai alas). Jika, dengan bantuan beberapa perangkat optik yang sesuai, bidang gambar kedua teleskop digabungkan sehingga dapat dilihat secara bersamaan, ternyata gambar objek yang sesuai dipisahkan secara spasial. Rangefinder ada tidak hanya dengan bidang tumpang tindih penuh, tetapi juga dengan setengah bidang: bagian atas dari ruang gambar dari satu teleskop digabungkan dengan bagian bawah dari ruang gambar yang lain. Dalam perangkat tersebut, menggunakan elemen optik yang sesuai, gambar yang dipisahkan secara spasial digabungkan dan nilai terukur ditentukan dari pergeseran relatif gambar. Seringkali prisma atau kombinasi prisma berfungsi sebagai elemen geser. Dalam skema pengintai bermata, ditunjukkan pada Gambar. 3, fungsi ini dilakukan oleh prisma P3; itu terkait dengan skala yang dikalibrasi dalam jarak terukur ke objek. Pentaprisma B digunakan sebagai reflektor cahaya pada sudut siku-siku, karena prisma tersebut selalu membelokkan berkas cahaya yang datang sebesar 90°, terlepas dari seberapa akurat pemasangannya pada bidang horizontal instrumen. Gambar yang dibuat oleh dua teleskop dalam pengintai stereoskopik dilihat oleh pengamat dengan kedua mata sekaligus. Basis pengintai semacam itu memungkinkan pengamat untuk melihat posisi objek dalam volume, pada kedalaman tertentu di ruang angkasa. Setiap teleskop memiliki kisi-kisi dengan tanda yang sesuai dengan nilai jangkauan. Pengamat melihat skala jarak yang masuk jauh ke dalam ruang yang digambarkan, dan menentukan keterpencilan objek yang menggunakannya.

Perangkat pencahayaan dan proyeksi. Lampu sorot. Dalam skema optik lampu sorot, sumber cahaya, seperti kawah busur listrik, berada di fokus reflektor parabola. Sinar yang memancar dari semua titik busur dipantulkan oleh cermin parabola hampir sejajar satu sama lain. Berkas sinar divergen sedikit karena sumbernya bukan titik bercahaya, tetapi volume ukuran yang terbatas.
Diaskop. Skema optik perangkat ini, yang dirancang untuk melihat transparansi dan bingkai warna transparan, mencakup dua sistem lensa: kondensor dan lensa proyeksi. Kondensor secara seragam menerangi sumber asli yang transparan, mengarahkan sinar ke lensa proyeksi, yang membangun gambar sumber asli di layar (Gbr. 4). Lensa proyeksi menyediakan pemfokusan dan penggantian lensanya, yang memungkinkan Anda mengubah jarak ke layar dan ukuran gambar di atasnya. Skema optik proyektor film adalah sama.

instrumen spektral. Elemen utama perangkat spektral dapat berupa prisma dispersif atau kisi difraksi. Dalam perangkat seperti itu, cahaya pertama kali dikolimasi, mis. dibentuk menjadi seberkas sinar paralel, kemudian didekomposisi menjadi spektrum, dan, akhirnya, gambar celah input perangkat difokuskan pada celah outputnya untuk setiap panjang gelombang spektrum.
Spektrometer. Dalam perangkat laboratorium yang kurang lebih universal ini, sistem kolimasi dan pemfokusan dapat diputar relatif terhadap pusat tabel, di mana elemen yang menguraikan cahaya menjadi spektrum berada. Perangkat memiliki skala untuk membaca sudut rotasi, misalnya, prisma dispersif, dan sudut deviasi setelahnya dari komponen spektrum warna yang berbeda. Berdasarkan hasil pembacaan tersebut, misalnya, indeks bias padatan transparan diukur.
Spektograf. Ini adalah nama perangkat di mana spektrum yang dihasilkan atau bagiannya direkam pada bahan fotografi. Anda bisa mendapatkan spektrum dari prisma yang terbuat dari kuarsa (kisaran 210-800 nm), kaca (360-2500 nm) atau garam batu (2500-16000 nm). Dalam rentang spektrum di mana prisma menyerap cahaya dengan lemah, gambar garis spektral dalam spektrograf cerah. Dalam spektrograf dengan kisi difraksi, kisi difraksi melakukan dua fungsi: mereka menguraikan radiasi menjadi spektrum dan memfokuskan komponen warna ke bahan fotografi; perangkat tersebut juga digunakan di wilayah ultraviolet.
Lihat juga ASTRONOMI DAN ASTROPISIKA ; OPTIK.
LITERATUR
Lahir M., Wolf E. Dasar-dasar optik. M., 1970 Efremov A.A. dan perakitan perangkat optik lainnya. M., 1978 Handbook of the designer of optical-mechanical devices. L., 1980 Kulagin S.V. Dasar-dasar merancang perangkat optik. L., 1982 Pogarev G.V. Penyesuaian instrumen optik. L., 1982

Ensiklopedia Collier. - Masyarakat Terbuka. 2000 .

Lihat apa itu "PERANGKAT OPTIK" di kamus lain:

Ini adalah perangkat di mana radiasi dari setiap wilayah spektrum (ultraviolet, terlihat, inframerah) diubah (ditransmisikan, dipantulkan, dibiaskan, terpolarisasi). Mereka dapat menambah, mengurangi, meningkatkan (dalam kasus yang jarang memburuk) ... ... Wikipedia

INSTRUMEN OPTIK- berbagai set optik (lihat), perangkat yang didasarkan pada hukum perambatan cahaya atau penggunaan sifat-sifat cahaya. Bagian wajib dari perangkat optik dan optoelektronik adalah lensa, prisma, cermin, pelat dan ... ... Ensiklopedia Politeknik Hebat

I. Dari lentil individu, achromatized dan non-achromatized, sistem O. yang paling beragam digabungkan, yang hanya terpusat umumnya dianggap, yaitu, yang di mana sumbu O dari masing-masing komponen lentil bertepatan. Dalam sains,… … kamus ensiklopedis F. Brockhaus dan I.A. Efron

Perangkat optik- perangkat teknis, tindakan yang didasarkan pada sifat gelombang cahaya, memungkinkan untuk memperoleh gambar objek menggunakan sistem optik (lensa, prisma, cermin, dll.). op dibagi: menjadi perangkat observasi; alat pengukur ... ... Kamus Perbatasan

Perangkat optik- perangkat teknis, yang operasinya didasarkan pada sifat gelombang cahaya, yang memungkinkan untuk memperoleh gambar objek menggunakan sistem optik dari lensa, prisma, cermin, dll. Bagian aksial lensa optik dan lensa okuler. Dengan janji O. p. ... ... Kamus istilah militer

- (dari kata optik). Alat berdasarkan sifat-sifat cahaya dan digunakan untuk berbagai keperluan. Kamus kata-kata asing termasuk dalam bahasa Rusia. Chudinov A.N., 1910. INSTRUMEN OPTIK dari kata optik. Alat berdasarkan …… Kamus kata-kata asing dari bahasa Rusia

Perangkat yang memungkinkan memperoleh gambar objek menggunakan sistem optik (lensa, prisma, cermin, dll.). Bagian utama dari P.o. adalah lensa dan okuler. Karakteristik PO: perbesaran, bidang pandang, pupil masuk dan keluar, pelepasan ... ... Kamus Darurat

Pengukur aliran optik (laser) adalah pengukur aliran yang operasinya didasarkan pada penggunaan ketergantungan efek optik pada kecepatan cairan atau gas. Daftar Isi 1 Jenis pengukur aliran optik ... Wikipedia

Sifat optik batuan- - sifat yang mencirikan penyerapan, transmisi dan refleksi gelombang elektromagnetik dalam jangkauan optik di batuan. [GOST R 50544 93] Judul istilah: Properti batuan Judul ensiklopedia: Peralatan abrasif, Abrasive, ... ... Ensiklopedia istilah, definisi dan penjelasan bahan bangunan

Daftar Isi 1 Definisi 2 Struktur sensor optik ... Wikipedia