Оптик болон физик төхөөрөмжүүд. Физикийн гарын авлага.Камер болон бусад оптик хэрэгсэл. Гэрэлтүүлэг ба проекцын төхөөрөмж

Оптик хэрэгслүүд нь асар том хэмжээтэй сансар огторгуйн ертөнц ба хамгийн жижиг биетүүд амьдардаг бичил харуурын ертөнц гэсэн хоёр туйлтай ертөнцийг хүмүүст нээж өгсөн. Телевизийн нэвтрүүлэг, кино үзүүлэх, газар нутгийг хурдан буудах, зай, хурдыг нарийн хэмжих нь зөвхөн оптик багаж ашиглан боломжтой юм.

Хамгийн түгээмэл төхөөрөмжүүд нь дүрс үүсгэдэг төхөөрөмж юм. Эдгээр нь дуран ба дуран, микроскоп ба томруулдаг шил, камер ба слайд проектор юм... Проекцийн аппарат нь дүрсийг бүрдүүлдэг хамгийн онцлог шинж чанартай төхөөрөмжүүдийн нэг юм (Зураг 1). Хэрэв проекцийн аппаратыг кино үзүүлэхэд тохируулсан бол түүнийг кино камер гэж нэрлэдэг. Хэрэв энэ нь слайд үзүүлэхэд ашиглагддаг бол энэ нь фен проектор юм. Толгойн проектор дээр тунгалаг гэрэл зураг - конденсатор K-ийн гэрлээр гэрэлтсэн D слайдыг линзний фокусын хавтгайд байрлуулснаар дэлгэцэн дээр тодорхой дүрс гарч ирнэ. Зургийн хэмжээ нь проекторын дэлгэцээс зайнаас хамаарна. Энэ зайг өөрчлөхдөө слайдтай харьцуулахад линзний байрлалыг өөрчлөх шаардлагатай. Хэрэв та дэлгэцийн оронд гэрэлтүүлэгтэй объектыг байрлуулах юм бол энэ нь ил тод байдлын байршилд дүрслэгдэх болно. Хэрэв та тунгалаг байдлын оронд хальс тавьж, конденсаторыг салгавал камерын хэлхээний диаграмм гарч ирнэ.

Хүний нүдний оптик загвар нь камертай төстэй. Нүд нь торлог бүрхэвч дээрээ дүрс үүсгэдэг. Нүдний торлог бүрхэвч дээрх объектын дүрсний хэмжээ нь бидний харж буй өнцгөөс хамаарна. Ийнхүү нарны өнцгийн диаметр нь 32. Энэ өнцөг нь нүдний торлог бүрхэвч дээрх нарны дүрсний хэмжээг тодорхойлдог. Объектын хоёр туйлын цэг 1-ээс бага өнцгөөр харагдах үед нүдний торлог бүрхэвч дээр нийлдэг ба объект нь ажиглагчид цэг мэт харагдана. Энэ тохиолдолд нүдний нарийвчлал нь нэг нуман минутаас хэтрэхгүй гэж тэд хэлдэг.

Телескоп нь алслагдсан объектын харагдах өнцгийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Анхны телескопыг онд бүтээжээ XVII эхэн үеВ. Г.Галилей. Алс холын биетээс ирэх цацрагийн замыг орчин үеийн толбоны хүрээнд дүрсэлцгээе. Объектийн туйлын цэгүүдээс линз дээр параллель туяа бууж, фокусын хавтгай дахь объектын контурыг тоймлодог. Нүдний шилээр дамжуулан тухайн объектыг нүцгэн нүдэнд харагдахаас илүү өнцгөөр дүрсийг хардаг. Телескопын өнцгийн томруулалт. Зурагт үзүүлсэн оптик схем. 2 нь рефракторын диаграмм - линз объектив бүхий телескоп юм. Толин тусгалтай дуран дуранг тусгал буюу тусгал дуран гэж нэрлэдэг. Анх тусгагчийг 1668 онд И.Ньютон бүтээсэн (Зураг 3).

Объектив линзийн диаметр бүхий телескоп нь тухайн объектоос ялгарах гэрлийн долгионы уртыг микрон гэж үзвэл өнцгийн зайд байрлах объект эсвэл объект дээрх цэгүүдийг ажиглах боломжийг олгодог. Телескопын диаметр том байх тусам түүний тусламжтайгаар объектын нарийн ширийн зүйлс харагдах болно. Хамгийн том рефракторууд нь линзний диаметрээс ихгүй байна. Том диаметртэй толь хийх, тусгагчийг бүтээх нь техникийн хувьд илүү хялбар байдаг.

Дэлхийн хамгийн том 1 метрийн тольтой дуран авайг ЗХУ-д бүтээжээ. Энэ нь хувьсах галактик, пульсар, квазар болон бусад сансрын биетүүдийг ажиглахад зориулагдсан.

Жижиг зүйлийг том өнцгөөс харахын тулд нүд рүү аль болох ойртуулдаг. Гэсэн хэдий ч нүдний линз нь нүдний торлог бүрхэвч дээрх объектыг нүднээс 10 см-ээс илүүгүй зайд байрлуулсан тохиолдолд тодорхой дүрсэлдэг. Богино зайд линзний хамгийн их муруйлт нь нүдний торлог бүрхэвч дээр тодорхой дүрсийг авахад хангалтгүй юм. Тиймээс маш жижиг объектуудыг томруулдаг шил эсвэл микроскопоор шалгадаг - объектын харагдах өнцгийг нэмэгдүүлдэг төхөөрөмж.

Томруулдаг шилийг 17-р зуунд зохион бүтээсэн. Бичил биетний ертөнцийг нээсэн Голландын байгаль судлаач А.Леувенгук 300 дахин нэмэгджээ. Микроскопын загварыг 1650-иад онд сайжруулсан. Английн эрдэмтэн Р.Гүк. Гэхдээ 20-иод он хүртэл. XIX зуун микроскопууд маш сайн томруулдаг шилтэй өрсөлдөж чадахгүй байв. Олон линзээр хийсэн цогц линзийг хөгжүүлснээр ахиц дэвшил гарсан. Микроскопоор харагдах объектын хамгийн бага хэмжээсийг дараах хамаарлаар тодорхойлно: A. Энд А нь ойролцоогоор 1-тэй тэнцүү тогтмол байна. Ногоон гэрлийн хувьд микрон. Объект G өнцгөөр харагдахын тулд 1000 дахин өсгөхөд хангалттай.

Спектрийн оптик багаж нь гэрлийн спектрийн найрлагыг судлах зориулалттай. Тэд тоглож байна чухал үүрэгШинжлэх ухааны хөгжилд тэдгээрийг бичил сансарт тохиолддог үйл явцыг судлах, хэрэглээний зорилгоор хоёуланг нь ашигладаг. Жишээлбэл, орчин үеийн спектрийн төхөөрөмжийн тусламжтайгаар атомын цөмийн хэлбэрийг шүүж, бодисын элементийн нарийн шинжилгээг хийх боломжтой. Спектрийн төхөөрөмжийн жишээ бол цацрагийн спектрийг нүдээр харж болох спектроскоп (Зураг 4) юм. Спектроскопын гол хэсэг нь призм буюу дифракцийн тор юм. Линз нь судалж буй цацрагийг коллиматорын ангархай дээр цуглуулдаг - бага зөрүүтэй гэрлийн туяа үүсгэдэг төхөөрөмж - "параллель" цацраг. Призмээр дамжин өнгөрсний дараа цацраг нь урттай цахилгаан соронзон долгионоос бүрддэг бол өөр өөр өнцгөөр дамждаг n цацраг болж хувирдаг. Дэлгэц дээрх линз нь спектрийг бүрдүүлдэг А ангархайн зургийг гаргах болно. "Бараг" монохроматик цацрагийг, жишээлбэл, нэг шугамын спектрийн найрлагыг судлах шаардлагатай үед өндөр нарийвчлалтай төхөөрөмжийг спектроскопийн призмийн төхөөрөмжтэй цувралаар суурилуулдаг. Гэрлийн төхөөрөмжүүдийн урьдчилсан задралгүйгээр өндөр нарийвчлалтайашиглах боломжгүй, учир нь тэдгээр нь зөвхөн маш нарийн долгионы уртад ажиллах боломжтой.

Лазерыг бүтээх нь оптик багаж хэрэгслийн шинэ замыг нээсэн.

Орчин үеийн лазер гироскопууд нь механик хэт ачаалалтай ажиллах чадвартай бөгөөд тэдгээрийг пуужин, сансрын хөлөгт суурилуулах боломжтой. Сул соронзон орныг хэмжих лазер соронзон хэмжигч, бөөмсийн тархалтыг хурд, хэмжээгээр хэмжих багажийг бүтээжээ. Лазер оптик байршуулагчийг янз бүрийн зорилгоор амжилттай ашиглаж байна (Зураг 5). Өндөр тод байдал лазерын цацрагЭнэ нь хол зайд дамжуулах боломжийг олгодог бөгөөд лазер импульсийн богино хугацаа нь зайг хэмжих онцгой нарийвчлалыг өгдөг. Лазер хурд хэмжигч нь сонирхолтой загвартай (Зураг 6). Хөдөлгөөнт бөөмсөөс туссан лазерын гэрэл нь түүний хэлбэлзлийн давтамжийг өөрчилдөг. Хэвийн хурдтай үед Доплер эффектээс үүдэлтэй энэ өөрчлөлт нь маш бага байдаг. Гэсэн хэдий ч лазер гэрлийн өндөр фазын тогтвортой байдал, монохромат шинж чанараас шалтгаалан үүнийг хэмжих боломжтой бөгөөд хэмжсэн утгаас бөөмийн хурдыг тодорхойлох боломжтой, жишээлбэл, турбулент шингэний урсгалд хөдөлж байна (Турбулентийг үзнэ үү).

Физик, инженерүүд оптик тооцоолох машин бүтээж байна. Түүний дизайны хүчин чадал нь секундэд 1 тэрбум гаруй үйлдэлтэй, өөрөөр хэлбэл одоогийн байгаа "хамгийн хурдан" компьютеруудаас хэдэн арван дахин их юм. Ийм машины үндэс нь лазер төхөөрөмж байх болно. Мөн түүний санах ой нь голограф өгөгдлийн бичлэг дээр суурилсан оптик байх болно (Holog-raffia-г үзнэ үү). 10 X 10 хэмжээтэй голограмм дээр 100 сая гаруй мэдээллийг бичиж болно: ийм хэмжээний мэдээллийн хувьд 1 сая орчим хуудас хэвлэсэн текст шаардлагатай болно. Өнөөдөр голограф оптикийн тусламжтайгаар нарийн төвөгтэй математик тооцоолол, функцүүдийн ялгаа, интеграл үйлдлүүд хийгдэж, хамгийн төвөгтэй тэгшитгэлүүд шийдэгддэг. Оптик элементүүд нь олон төхөөрөмжийн дизайны салшгүй хэсэг юм. Тиймээс хяналттай оптик ил тод байдал нь нүдэнд харагдахгүй дүр төрхийг бий болгох боломжийг олгодог. цахилгаан соронзон цацраг, харагдахуйц цацраг болж хувирдаг.

Шилэн кабель дээр суурилсан оптик багажууд нь шалгах боломжтой болгодог дотоод эрхтнүүдхүн, ноцтой өвчнөөс урьдчилан сэргийлэх.

Тиймээс орчин үеийн оптик хэрэгслүүд нь зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд олон салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Үндэсний эдийн засаг, шинжлэх ухааны судалгаанд.

Өгүүллийн агуулга

ОПТИК ХЭРЭГСЭЛ,спектрийн аль ч бүсээс (хэт ягаан туяаны, харагдахуйц, хэт улаан туяаны) цацрагийг хувиргадаг төхөөрөмж (дамжуулах, тусах, хугарах, туйлшрах). Түүхэн уламжлалыг хүндэтгэн үзэгдэх гэрэлд ажилладаг төхөөрөмжийг ихэвчлэн оптик гэж нэрлэдэг. Төхөөрөмжийн чанарын анхны үнэлгээнд зөвхөн түүний үндсэн шинж чанарыг харгалзан үздэг: цацрагийг төвлөрүүлэх чадвар - нүхний харьцаа; зэргэлдээх зургийн нарийн ширийн зүйлийг ялгах чадвар - шийдвэрлэх хүч; Объектын хэмжээ болон түүний дүрсийн харьцаа нь томруулалт юм. Олон төхөөрөмжүүдийн хувьд тодорхойлох шинж чанар нь харааны талбар юм - төхөөрөмжийн төвөөс объектын туйлын цэгүүд харагдах өнцөг юм.

Зөвшөөрөх хүч.

Төхөөрөмжийн хоёр ойрхон цэг эсвэл шугамыг ялгах чадвар нь гэрлийн долгионы шинж чанартай холбоотой юм. Жишээлбэл, линзний системийн шийдвэрлэх чадлын тоон утга нь дизайнерын линзний гажуудлыг даван туулах, эдгээр линзийг нэг оптик тэнхлэгт болгоомжтой төвлөрүүлэх чадвараас хамаарна. Хоёр зэргэлдээх дүрслэгдсэн цэгийн нарийвчлалын онолын хязгаарыг тэдгээрийн төвүүдийн хоорондох зайны дифракцийн хэв маягийн эхний харанхуй цагирагийн радиус хүртэлх тэгш байдал гэж тодорхойлогддог.

Өсөх.

Хэрэв объект урт бол Хнь системийн оптик тэнхлэгт перпендикуляр бөгөөд түүний зургийн урт Х΄, дараа нь өсөлт мтомъёогоор тодорхойлно м = Х΄/ Х. Томруулах нь фокусын урт ба линзний харьцангуй байрлалаас хамаарна; Энэ хамаарлыг илэрхийлэх зохих томъёо байдаг. Харааны ажиглалтын төхөөрөмжийн чухал шинж чанар бол илэрхий томруулах явдал юм. М. Энэ нь тухайн объектыг шууд ажиглаж, төхөөрөмжөөр харах үед нүдний торлог бүрхэвч дээр үүссэн объектын зургийн хэмжээсийн харьцаагаар тодорхойлогддог. Ихэвчлэн харагдахуйц өсөлт Мхандлагаар илэрхийлсэн М= тг б/тг а, Хаана а- ажиглагчийн объектыг нүцгэн нүдээр харах өнцөг, ба б- төхөөрөмжөөр дамжуулан ажиглагчийн нүд объектыг харах өнцөг.

Хэрэв та өндөр чанартай оптик төхөөрөмж бүтээхийг хүсч байвал түүний гол шинж чанарууд болох диафрагмын харьцаа, нарийвчлал, томруулагчийг оновчтой болгох хэрэгтэй. Жишээлбэл, зөвхөн өндөр харагдахуйц томруулж, диафрагмын харьцааг (диафраг) бага байлгах замаар та сайн дуран хийж чадахгүй. Энэ нь диафрагмаас шууд хамаардаг тул нягтрал муутай байх болно.

Оптик төхөөрөмжүүдийн загвар нь маш олон янз байдаг бөгөөд тэдгээрийн онцлог нь тодорхой төхөөрөмжүүдийн зориулалтаас хамаардаг. Гэхдээ аливаа зохион бүтээсэн оптик системийг бэлэн оптик-механик төхөөрөмж болгон хэрэгжүүлэхдээ бүх оптик элементүүдийг батлагдсан схемийн дагуу нарийн зохион байгуулж, найдвартай бэхлэх, хөдөлж буй хэсгүүдийн байрлалыг нарийн тохируулах, диафрагмуудыг байрлуулах шаардлагатай. хүсээгүй дэвсгэр тархсан цацраг . Төхөөрөмжийн доторх температур, чийгшлийн тодорхой утгыг хадгалах, чичиргээг багасгах, жингийн хуваарилалтыг хэвийн болгох, чийдэн болон бусад туслах цахилгаан төхөөрөмжөөс дулааныг зайлуулах шаардлагатай байдаг. Утга өгсөн Гадаад төрхтөхөөрөмж, ажиллахад хялбар.

Микроскопууд.

Хэрэв линзний ард байрлах объектыг фокусын цэгээс холгүй эерэг линзээр харвал тухайн объектын томруулсан виртуал дүрс харагдана. Ийм линз нь энгийн микроскоп бөгөөд томруулдаг шил эсвэл гэж нэрлэдэг томруулдаг шил. Зураг дээрх диаграмаас. 1 томруулсан зургийн хэмжээг тодорхойлох боломжтой. Нүдийг зэрэгцээ гэрлийн туяанд тохируулах үед (объектийн дүрс нь тодорхойгүй хол зайд байрладаг, энэ нь объект линзний фокусын хавтгайд байрладаг гэсэн үг юм) илэрхий томрох Мхамаарлаас тодорхойлж болно (Зураг 1):

М= тг б/тг а = (Х/е)/(Х/v) = v/е,

Телескопууд.

Телескоп нь алслагдсан биетүүдийн харагдах хэмжээг нэмэгдүүлдэг. Хамгийн энгийн дурангийн хэлхээнд хоёр эерэг линз орно (Зураг 2). Телескопын тэнхлэгтэй параллель алслагдсан объектын туяа (туяа аТэгээд вЗураг дээр. 2), эхний линзний арын фокус дээр цуглуулсан (зорилго). Хоёрдахь линз (нүдний шил) нь фокусын уртаар линзийн фокусын хавтгайгаас салгагдаж, туяа аТэгээд всистемийн тэнхлэгтэй зэрэгцүүлэн дахин гарна. Зарим туяа б, туяа туссан объект дээрх цэгээс бусад цэгүүдээс ялгардаг аТэгээд в, өнцгөөр унадаг адурангийн тэнхлэг рүү шилжиж, линзний урд талын фокусыг дамжуулж, дараа нь системийн тэнхлэгтэй параллель явна. Нүдний шил нь түүнийг арын фокус руу өнцгөөр чиглүүлдэг б. Линзний урд талын фокусаас ажиглагчийн нүд хүртэлх зай нь объект хүртэлх зайтай харьцуулахад өчүүхэн бага байдаг тул Зураг дээрх диаграмаас харагдана. 2 бид илэрхий томруулах илэрхийлэлийг олж авах боломжтой Мдуран:

М= –тг б/тг а = –Ф/еэсвэл Ф/е).

Сөрөг тэмдэг нь дүрсийг доош нь харуулж байна. Одон орны дурангаар энэ нь хэвээр байна; Хуурай газрын биетүүдийг ажиглах дуран нь урвуу дүрсийг харахын оронд хэвийн дүрсийг эргүүлэх системийг ашигладаг. Боох систем нь нэмэлт линз эсвэл дурантай адил призмийг агуулж болно.

Гэрэлтүүлэг ба проекцын төхөөрөмж.

Гэрэлтүүлэг.

Гэрэлтүүлгийн оптик загварт гэрлийн эх үүсвэр, жишээлбэл, цахилгаан нумын цэнэгийн тогоо нь параболын тусгалын фокус дээр байрладаг. Нумын бүх цэгээс гарч буй туяа нь параболик толин тусгалаар тусгагдсан байдаг. Эх үүсвэр нь гэрэлтүүлэгч цэг биш, харин хязгаарлагдмал хэмжээтэй эзэлхүүн учраас цацрагийн туяа бага зэрэг ялгаатай байдаг.

Диаскоп.

Тунгалаг болон тунгалаг өнгөт хүрээг үзэх зориулалттай энэхүү төхөөрөмжийн оптик дизайн нь конденсатор ба проекцийн линз гэсэн хоёр линзийн системийг агуулдаг. Конденсатор нь ил тод эхийг жигд гэрэлтүүлж, туяаг проекцийн линз рүү чиглүүлж, дэлгэцэн дээрх эхийн дүрсийг бүтээдэг (Зураг 4). Проекцийн линз нь линзээ төвлөрүүлж, солих боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь дэлгэц хүртэлх зай, түүн дээрх зургийн хэмжээг өөрчлөх боломжийг олгодог. Кино проекторын оптик загвар нь адилхан.

Спектрийн төхөөрөмж.

Спектрийн төхөөрөмжийн гол элемент нь дисперсийн призм эсвэл дифракцийн тор байж болно. Ийм төхөөрөмжид гэрлийг эхлээд нэгтгэдэг, өөрөөр хэлбэл. нь зэрэгцээ цацрагийн туяа болж, дараа нь спектр болгон задарч, эцэст нь төхөөрөмжийн оролтын ангархайн дүрс нь спектрийн долгионы урт тус бүр дээр түүний гаралтын ангархай дээр төвлөрдөг.

Спектрометр.

Энэ их эсвэл бага хэмжээний бүх нийтийн лабораторийн төхөөрөмжид гэрлийг спектр болгон задалдаг элемент байрладаг үе шатын төвтэй харьцуулахад коллиматор ба фокусын системийг эргүүлж болно. Төхөөрөмж нь эргэлтийн өнцгийг, жишээлбэл, дисперсийн призм, түүний дараа спектрийн янз бүрийн өнгөт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хазайлтын өнцгийг унших зориулалттай масштабтай. Ийм уншилтын үр дүнд үндэслэн, жишээлбэл, тунгалаг хатуу бодисын хугарлын индексийг хэмждэг.

Спектрограф.

Энэ нь үүссэн спектр эсвэл түүний хэсгийг гэрэл зургийн материалд тэмдэглэдэг төхөөрөмжийн нэр юм. Та кварц (210-800 нм), шил (360-2500 нм) эсвэл чулуулгийн давс (2500-16000 нм) -ээр хийсэн призмээс спектрийг авч болно. Призмүүд гэрлийг шингээдэг спектрийн мужуудад спектрограф дахь спектрийн шугамын зураг тод өнгөтэй байдаг. бүхий спектрографуудад дифракцийн торСүүлийнх нь хоёр үүргийг гүйцэтгэдэг: цацрагийг спектр болгон задалж, өнгөт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гэрэл зургийн материалд төвлөрүүлдэг; Ийм төхөөрөмжийг хэт ягаан туяаны бүсэд бас ашигладаг.

ОПТИК ХЭРЭГСЭЛ
спектрийн аль ч бүсээс (хэт ягаан туяаны, харагдахуйц, хэт улаан туяаны) цацрагийг хувиргадаг төхөөрөмж (дамжуулах, тусах, хугарах, туйлшрах). Түүхэн уламжлалыг хүндэтгэн үзэгдэх гэрэлд ажилладаг төхөөрөмжийг ихэвчлэн оптик гэж нэрлэдэг. Төхөөрөмжийн чанарын анхны үнэлгээнд зөвхөн түүний үндсэн шинж чанарыг харгалзан үздэг: цацрагийг төвлөрүүлэх чадвар - нүхний харьцаа; зэргэлдээх зургийн нарийн ширийн зүйлийг ялгах чадвар - шийдвэрлэх хүч; объектын хэмжээ ба түүний дүрсийн харьцаа - томруулах. Олон төхөөрөмжүүдийн хувьд тодорхойлох шинж чанар нь харааны талбар юм - төхөөрөмжийн төвөөс объектын туйлын цэгүүд харагдах өнцөг юм.
Зөвшөөрөх хүч.Төхөөрөмжийн хоёр ойрхон цэг эсвэл шугамыг ялгах чадвар нь гэрлийн долгионы шинж чанартай холбоотой юм. Жишээлбэл, линзний системийн шийдвэрлэх чадлын тоон утга нь дизайнерын линзний гажуудлыг даван туулах, эдгээр линзийг нэг оптик тэнхлэгт болгоомжтой төвлөрүүлэх чадвараас хамаарна. Хоёр зэргэлдээх дүрслэгдсэн цэгийн нарийвчлалын онолын хязгаарыг тэдгээрийн төвүүдийн хоорондох зайны дифракцийн хэв маягийн эхний харанхуй цагирагийн радиус хүртэлх тэгш байдал гэж тодорхойлогддог.
Өсөх.Хэрэв H урттай объект системийн оптик тэнхлэгт перпендикуляр, түүний дүрсний урт нь H" бол m томруулагчийг m = H"/H томъёогоор тодорхойлно. Томруулах нь фокусын урт ба линзний харьцангуй байрлалаас хамаарна; Энэ хамаарлыг илэрхийлэх зохих томъёо байдаг. Харааны ажиглалтын төхөөрөмжүүдийн чухал шинж чанар нь илэрхий томруулалт юм M. Энэ нь объектыг шууд ажиглаж, төхөөрөмжөөр үзэх үед нүдний торлог бүрхэвч дээр үүссэн объектын зургийн хэмжээсийн харьцаагаар тодорхойлогддог. Ихэвчлэн харагдахуйц томруулагч M нь M = tgb /tga харьцаагаар илэрхийлэгддэг бөгөөд a нь ажиглагчийн объектыг нүцгэн нүдээр харах өнцөг, b нь ажиглагчийн нүдийг төхөөрөмжөөр дамжуулан харах өнцөг юм. . Хэрэв та өндөр чанартай оптик төхөөрөмж бүтээхийг хүсч байвал түүний гол шинж чанарууд болох диафрагмын харьцаа, нарийвчлал, томруулагчийг оновчтой болгох хэрэгтэй. Жишээлбэл, зөвхөн өндөр харагдахуйц томруулж, диафрагмын харьцааг (диафраг) бага байлгах замаар та сайн дуран хийж чадахгүй. Энэ нь диафрагмаас шууд хамаардаг тул нягтрал муутай байх болно. Оптик төхөөрөмжүүдийн загвар нь маш олон янз байдаг бөгөөд тэдгээрийн онцлог нь тодорхой төхөөрөмжүүдийн зориулалтаас хамаардаг. Гэхдээ аливаа зохион бүтээсэн оптик системийг бэлэн оптик-механик төхөөрөмж болгон хэрэгжүүлэхдээ бүх оптик элементүүдийг батлагдсан схемийн дагуу нарийн зохион байгуулж, найдвартай бэхлэх, хөдөлж буй хэсгүүдийн байрлалыг нарийн тохируулах, диафрагмуудыг байрлуулах шаардлагатай. хүсээгүй дэвсгэр тархсан цацраг . Төхөөрөмжийн доторх температур, чийгшлийн тодорхой утгыг хадгалах, чичиргээг багасгах, жингийн хуваарилалтыг хэвийн болгох, чийдэн болон бусад туслах цахилгаан төхөөрөмжөөс дулааныг зайлуулах шаардлагатай байдаг. Төхөөрөмжийн гадаад төрх байдал, ашиглахад хялбар байдал нь чухал юм.
Микроскопууд.Хэрэв линзний ард байрлах объектыг фокусын цэгээс холгүй эерэг линзээр харвал тухайн объектын томруулсан виртуал дүрс харагдана. Ийм линз нь энгийн микроскоп бөгөөд томруулдаг шил эсвэл томруулдаг шил гэж нэрлэгддэг. Зураг дээрх диаграмаас. 1 томруулсан зургийн хэмжээг тодорхойлох боломжтой. Нүдийг зэрэгцээ гэрлийн туяанд тохируулах үед (объектийн дүрс нь тодорхойгүй хол зайд байгаа бөгөөд энэ нь объект линзний фокусын хавтгайд байрладаг гэсэн үг юм) M-ийн харагдах томруулалтыг хамаарлаас тодорхойлж болно. (Зураг 1): M = tgb /tga = (H /f)/(H/v) = v/f, энд f нь линзний фокусын урт, v нь зай юм. хамгийн сайн алсын хараа, өөрөөр хэлбэл хэвийн байрлалтай үед нүд сайн хардаг хамгийн богино зай. Объектын виртуал дүрс нь хамгийн сайн харагдах зайд байхаар нүдийг тохируулах үед M нэгээр нэмэгддэг. Орон байрны чадвар нь бүх хүмүүст өөр өөр байдаг бөгөөд нас ахих тусам улам дорддог; 25 см бол хамгийн сайн харааны зай гэж тооцогддог хэвийн нүд. Нэг эерэг линзийг харах талбарт нэг нь тэнхлэгээсээ холдох тусам хөндлөн гажилтын улмаас зургийн тод байдал хурдан мууддаг. Хэдийгээр 20 дахин томруулдаг томруулгууд байдаг ч ердийн томруулалт нь 5-аас 10 хүртэл байдаг. Энгийн микроскоп гэж нэрлэгддэг нийлмэл микроскопын томруулалт нь 2000 дахин хүрдэг.
бас үзнэ үү МИКРОСКОП ; ЭЛЕКТРОН МИКРОСКОП.

Телескопууд.Телескоп нь алслагдсан биетүүдийн харагдах хэмжээг нэмэгдүүлдэг. Хамгийн энгийн дурангийн хэлхээнд хоёр эерэг линз орно (Зураг 2). Телескопын тэнхлэгтэй параллель (2-р зурагт a ба c туяа) алслагдсан объектын цацрагийг эхний линзний арын фокус (объект) дээр цуглуулдаг. Хоёрдахь линз (нүдний шил) нь фокусын уртаараа линзний фокусын хавтгайгаас салгагдаж, системийн тэнхлэгтэй зэрэгцээ a, c туяа дахин гарч ирдэг. Объект дээр а ба в туяа гарч ирсэн цэгээс ялгарах зарим b туяа нь дурангийн тэнхлэгтэй а өнцгөөр унаж, линзний урд фокусыг дайран өнгөрч, тэнхлэгтэй параллель очдог. систем. Нүдний шил нь түүнийг арын фокус руу өнцгөөр чиглүүлдэг b. Линзний урд талын фокусаас ажиглагчийн нүд хүртэлх зай нь объект хүртэлх зайтай харьцуулахад өчүүхэн бага байдаг тул Зураг дээрх диаграмаас харагдана. 2 бид дурангийн M илэрхий томруулах илэрхийлэлийг олж авч болно: M = -tgb /tga = -F/f" (эсвэл F/f). Сөрөг тэмдэг нь дүрс урвуу байгааг харуулж байна. Одон орон судлалын дуран дээр энэ хэвээр байна. Газрын биетийг ажиглах телескопуудад урвуу дүрсийг харахын оронд хэвийн дүрсийг харахын тулд эргүүлэх системийг ашигладаг. Урвуулах систем нь нэмэлт линз эсвэл дуран дахь призмийг агуулж болно.

Дуран.Дуран дуран нь хоёр нүдээр нэгэн зэрэг ажиглах зориулалттай авсаархан хэрэгсэл юм. түүний өсөлт нь ихэвчлэн 6-10 дахин байдаг. Дурангууд нь хос ороосон системийг (ихэнхдээ Порро) ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүрдээ тэгш өнцөгт ирмэг бүхий хоёр тэгш өнцөгт призм (суурь нь 45°) багтдаг. Линзний гажуудалгүй, өргөн хүрээг хамарсан харах өнцөг (6-9°) авахын тулд дуранд нь маш өндөр чанартай, нарийхан харах өнцөг бүхий дурангаас илүү дэвшилтэт нүдний шил хэрэгтэй. Дурангийн нүдний шил нь дүрсийг төвлөрүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд алсын харааг засах замаар түүний масштабыг диоптроор тэмдэглэдэг. Үүнээс гадна дурандахад нүдний шилний байрлалыг ажиглагчийн нүдний хоорондох зайд тохируулдаг. Дүрмээр бол дуранг томруулж (олон дахин) болон линзний диаметр (миллиметрээр) гэж тэмдэглэдэг, жишээлбэл, 8*40 эсвэл 7*50.

Оптик үзмэрүүд.Газар дээр суурилсан ажиглалтын дуран дуран нь түүний зургийн орон зайн аль ч хавтгайд өгөгдсөн зорилгод тохирсон тодорхой тэмдэг (тор, тэмдэг) байрлуулсан бол оптик хараа болгон ашиглаж болно. Цэргийн олон тооны оптик байгууламжийн ердийн загвар нь дурангийн линз нь зорилтот объект руу илэн далангүй хардаг бөгөөд нүдний шил нь хамгаалах байранд байрладаг. Энэ схем нь харааны оптик тэнхлэгт нугалж, түүнийг шилжүүлэхийн тулд призм ашиглахыг шаарддаг; Эдгээр призмүүд нь урвуу дүрсийг шууд дүрс болгон хувиргадаг. Оптик тэнхлэгийн шилжилттэй системийг перископ гэж нэрлэдэг. Дүрмээр бол оптик хараа нь зэвсгийг эргүүлэх үед буучны нүдийг дурангийн ирмэг рүү цохихоос хамгаалахын тулд түүний гаралтын хэсэг нь нүдний шилний сүүлчийн гадаргуугаас хангалттай зайд байхаар зохион бүтээгдсэн байдаг.
Холын хэмжигч.Объект хүртэлх зайг хэмждэг оптик зай хэмжигч нь монокуляр ба стереоскоп гэсэн хоёр төрөлтэй. Хэдийгээр тэдгээр нь дизайны нарийн ширийн зүйлээр ялгаатай боловч оптик дизайны гол хэсэг нь ижил бөгөөд үйл ажиллагааны зарчим нь ижил байдаг: гурвалжны мэдэгдэж буй тал (суурь) ба хоёр мэдэгдэж буй өнцгийг ашиглан түүний үл мэдэгдэх талыг тодорхойлно. Зэрэгцээ чиглэсэн хоёр телескоп нь b (суурь) зайгаар тусгаарлагдсан ижил алслагдсан объектын зургийг өөр өөр чиглэлд ажиглаж байхаар бүтээдэг (байлтын хэмжээ нь мөн суурь болж болно). Хэрэв ямар нэгэн тохиромжтой оптик төхөөрөмжийг ашиглан хоёр телескопын зургийн талбарыг нэгэн зэрэг харах боломжтой болгох юм бол тухайн объектын харгалзах зургууд орон зайн хувьд тусгаарлагдсан болно. Зөвхөн талбайн бүрэн давхцалтай төдийгүй хагас талбарын давхцал бүхий хүрээ хэмжигчүүд байдаг: нэг телескопын зургийн орон зайн дээд тал нь нөгөөгийн зургийн орон зайн доод талтай нийлдэг. Ийм төхөөрөмжид тохирох оптик элементийг ашиглан орон зайн тусгаарлагдсан зургуудыг нэгтгэж, хэмжсэн утгыг зургийн харьцангуй шилжилтээс тодорхойлно. Ихэнхдээ хяргах элемент нь призм эсвэл призмийн хослол юм. Зурагт үзүүлсэн монокуляр зай хэмжигч хэлхээнд. 3, энэ функцийг P3 призмээр гүйцэтгэдэг; Энэ нь объект хүртэлх хэмжсэн зайд төгссөн масштабтай холбоотой юм. Ийм призмууд нь төхөөрөмжийн хэвтээ хавтгайд суурилуулсан нарийвчлалаас үл хамааран туссан гэрлийн туяаг үргэлж 90 ° хазайлгадаг тул В пентапризмуудыг зөв өнцгөөр гэрлийн тусгал болгон ашигладаг. Стереоскопийн зай хэмжигч дээр ажиглагч хоёр нүдээр хоёр дурангаар бүтээсэн зургийг нэгэн зэрэг хардаг. Ийм зай хэмжигчний суурь нь ажиглагчдад объектын байрлалыг гурван хэмжээст, орон зайн тодорхой гүнд мэдрэх боломжийг олгодог. Телескоп бүр нь хүрээний утгыг харгалзах тэмдэг бүхий торлог бүрхэвчтэй байдаг. Ажиглагч нь дүрсэлсэн орон зайд гүнзгий орж буй зайны хэмжүүрийг харж, объектын зайг тодорхойлоход ашигладаг.

Гэрэлтүүлэг ба проекцын төхөөрөмж. Гэрэлтүүлэг.Гэрэлтүүлгийн оптик загварт гэрлийн эх үүсвэр, жишээлбэл, цахилгаан нумын цэнэгийн тогоо нь параболын тусгалын фокус дээр байрладаг. Нумын бүх цэгээс гарч буй туяа нь параболик толин тусгалаар тусгагдсан байдаг. Эх үүсвэр нь гэрэлтүүлэгч цэг биш, харин хязгаарлагдмал хэмжээтэй эзэлхүүн учраас цацрагийн туяа бага зэрэг ялгаатай байдаг.
Диаскоп.Тунгалаг болон тунгалаг өнгөт хүрээг үзэх зориулалттай энэхүү төхөөрөмжийн оптик дизайн нь конденсатор ба проекцийн линз гэсэн хоёр линзийн системийг агуулдаг. Конденсатор нь ил тод эхийг жигд гэрэлтүүлж, туяаг проекцийн линз рүү чиглүүлж, дэлгэцэн дээрх эхийн дүрсийг бүтээдэг (Зураг 4). Проекцийн линз нь линзээ төвлөрүүлж, солих боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь дэлгэц хүртэлх зай, түүн дээрх зургийн хэмжээг өөрчлөх боломжийг олгодог. Кино проекторын оптик загвар нь адилхан.

Спектрийн төхөөрөмж.Спектрийн төхөөрөмжийн гол элемент нь дисперсийн призм эсвэл дифракцийн тор байж болно. Ийм төхөөрөмжид гэрлийг эхлээд нэгтгэдэг, өөрөөр хэлбэл. нь зэрэгцээ цацрагийн туяа болж, дараа нь спектр болгон задарч, эцэст нь төхөөрөмжийн оролтын ангархайн дүрс нь спектрийн долгионы урт тус бүр дээр түүний гаралтын ангархай дээр төвлөрдөг.
Спектрометр.Энэ их эсвэл бага хэмжээний бүх нийтийн лабораторийн төхөөрөмжид гэрлийг спектр болгон задалдаг элемент байрладаг үе шатын төвтэй харьцуулахад коллиматор ба фокусын системийг эргүүлж болно. Төхөөрөмж нь эргэлтийн өнцгийг, жишээлбэл, дисперсийн призм, түүний дараа спектрийн янз бүрийн өнгөт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хазайлтын өнцгийг унших зориулалттай масштабтай. Ийм уншилтын үр дүнд үндэслэн, жишээлбэл, тунгалаг хатуу бодисын хугарлын индексийг хэмждэг.
Спектрограф.Энэ нь үүссэн спектр эсвэл түүний хэсгийг гэрэл зургийн материалд тэмдэглэдэг төхөөрөмжийн нэр юм. Та спектрийг кварц (210-800 нм), шил (360-2500 нм) эсвэл чулуулгийн давс (2500-16000 нм) -ээр хийсэн призмээс авч болно. Призмүүд гэрлийг шингээдэг спектрийн мужуудад спектрограф дахь спектрийн шугамын зураг тод өнгөтэй байдаг. Дифракцийн сараалжтай спектрографуудад сүүлийнх нь хоёр үүргийг гүйцэтгэдэг: цацрагийг спектр болгон задалж, өнгөт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гэрэл зургийн материалд төвлөрүүлдэг; Ийм төхөөрөмжийг хэт ягаан туяаны бүсэд бас ашигладаг.
бас үзнэ үү Одон орон ба астрофизик ; ОПТИК.
Уран зохиол
Төрсөн M., Wolf E. Оптикийн үндэс. М., 1970 Ефремов А.А. гэх мэт оптик багажийн угсралт. М., 1978 Оптик-механик төхөөрөмж зохион бүтээгчийн гарын авлага. Л., 1980 Кулагин С.В. Оптик хэрэгслийн дизайны үндэс. Л., 1982 Погарев Г.В. Оптик хэрэгслийн тохируулга. Л., 1982

Коллиерийн нэвтэрхий толь бичиг. - Нээлттэй нийгэм. 2000 .

Бусад толь бичгүүдээс "OPTICAL DEVICES" гэж юу болохыг харна уу:

Эдгээр нь спектрийн аль ч бүсээс (хэт ягаан туяаны, харагдахуйц, хэт улаан туяаны) цацрагийг хувиргах (дамжуулах, тусах, хугарах, туйлшрах) төхөөрөмжүүд юм. Тэд нэмэгдүүлэх, бууруулах, сайжруулах (ховор тохиолдолд муудах) ... ... Википедиа

ОПТИК ХЭРЭГСЭЛ- төрөл бүрийн оптикийн багц (харна уу), тэдгээрийн дизайн нь гэрлийн тархалтын хууль эсвэл гэрлийн шинж чанарыг ашиглахад үндэслэсэн болно. Оптик болон оптоэлектроник төхөөрөмжүүдийн зайлшгүй эд анги нь линз, призм, толь, хавтан ба... ... Том Политехникийн нэвтэрхий толь бичиг

I. Ахроматжсан болон акроматжаагүй бие даасан сэвэг зарамнаас хамгийн олон төрлийн О.-ийн системийг нэгтгэсэн бөгөөд эдгээрээс зөвхөн төвлөрсөн системийг ерөнхийд нь авч үздэг, өөрөөр хэлбэл сэвэг зарамны бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн О. тэнхлэгүүд давхцдаг. Шинжлэх ухаанд …… нэвтэрхий толь бичигФ. Брокхаус ба И.А. Эфрон

Оптик хэрэгсэл- үйлдлүүд нь гэрлийн долгионы шинж чанарт суурилсан техникийн төхөөрөмжүүд нь оптик систем (линз, призм, толь гэх мэт) ашиглан объектын дүрсийг авах боломжтой болгодог. О.п. Үүнд: ажиглалтын төхөөрөмж; хэмжих хэрэгсэл ...... Хилийн толь бичиг

Оптик хэрэгсэл- линз, призм, толь гэх мэт оптик системийг ашиглан объектын дүрсийг авах боломжтой гэрлийн долгионы шинж чанарт суурилсан үйл ажиллагаа нь техникийн төхөөрөмж O. p. линз ба нүдний шил. O. p-ийн заасны дагуу ... ... Цэргийн нэр томъёоны тайлбар толь

- (оптик гэдэг үгнээс). Гэрлийн шинж чанарт суурилсан багаж хэрэгсэл, янз бүрийн зориулалтаар ашиглагддаг. Орос хэлэнд орсон гадаад үгсийн толь бичиг. Чудинов А.Н., 1910. Оптик гэдэг үгнээс ОПТИК ХЭРЭГСЭЛ. ...... дээр суурилсан хэрэгслүүд Орос хэлний гадаад үгсийн толь бичиг

Оптик систем (линз, призм, толь гэх мэт) ашиглан объектын зургийг авах боломжийг олгодог төхөөрөмжүүд. P.o-ийн үндсэн хэсгүүд. линз ба нүдний шил юм. P.O.-ийн шинж чанарууд: томруулах, харах талбар, орох, гарах сурагчид, зай ... ... Онцгой байдлын толь бичиг

Оптик (лазер) урсгал хэмжигч нь шингэн эсвэл хийн хөдөлгөөний хурдаас оптик нөлөөллийн хамаарлыг ашиглахад суурилдаг урсгал хэмжигч юм. Агуулга 1 Оптик урсгал хэмжигчүүдийн төрлүүд ... Википедиа

Чулуулгийн оптик шинж чанар- – чулуулаг дахь оптик хүрээний цахилгаан соронзон долгионы шингээлт, дамжуулалт, тусгалыг тодорхойлдог шинж чанарууд. [ГОСТ R 50544 93] Нэр томъёоны гарчиг: Чулуулгийн шинж чанар Нэвтэрхий толь бичгийн гарчгууд: Зүлгүүрийн төхөөрөмж, Зүлгүүр, ... … Барилгын материалын нэр томъёо, тодорхойлолт, тайлбарын нэвтэрхий толь бичиг

Агуулга 1 Тодорхойлолт 2 Оптик мэдрэгчийн бүтэц ... Википедиа