4. Leće i optički instrumenti

Σχετικά έγγραφα
F2_ zadaća_ L 2 (-) b 2

F2_K1_geometrijska optika test 1

Priprema za državnu maturu

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

Geometrijska optika 4. dio. Optički ureñaji: oko (najsloženije) leća lupa kao najjednostavniji optički ureñaj mikroskop, dalekozor, fotoaparat

1.4 Tangenta i normala

Geometrijska optika 3. dio. -sferni dioptar -leće -sferne i kromatične aberacije

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

Izbor zadataka Fizika 2

c - brzina svjetlosti u vakuumu, v - brzina svjetlosti u sredstvu. Apsolutni indeks loma nema mjernu jedinicu i n 1.

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

PITANJA IZ FOTOMETRIJE I GEOMETRIJSKE OPTIKE

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

1. Transverzalni valni impuls koji se širi užetom u trenutku t = 0 opisan je jednadžbom

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Geometrijska optika Lom svjetlosti na ravnim sistemima

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

POVRŠINA TANGENCIJALNO-TETIVNOG ČETVEROKUTA

( , 2. kolokvij)

ISPITNI ZADACI FORMULE. A, B i C koeficijenti (barem jedan A ili B različiti od nule)

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

Dvojna priroda čestica

7 Algebarske jednadžbe

π π ELEKTROTEHNIČKI ODJEL i) f (x) = x 3 x 2 x + 1, a = 1, b = 1;

Numerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 2009.)

BIPOLARNI TRANZISTOR Auditorne vježbe

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

( , treći kolokvij) 3. Na dite lokalne ekstreme funkcije z = x 4 + y 4 2x 2 + 2y 2 3. (20 bodova)

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

Geometrijska optika. Fizika 2 Predavanje 9. Dr. sc. Damir Lelas

VJEŽBE IZ FIZIKE 2 OPTIKA I FOTOMETRIJA

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Računarska grafika. Rasterizacija linije

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

Determinante. a11 a. a 21 a 22. Definicija 1. (Determinanta prvog reda) Determinanta matrice A = [a] je broj a.

1 Promjena baze vektora

Ĉetverokut - DOMAĆA ZADAĆA. Nakon odgledanih videa trebali biste biti u stanju samostalno riješiti sljedeće zadatke.

MATEMATIKA I 1.kolokvij zadaci za vježbu I dio

Elementi spektralne teorije matrica

Neka je a 3 x 3 + a 2 x 2 + a 1 x + a 0 = 0 algebarska jednadžba trećeg stupnja. Rješavanje ove jednadžbe sastoji se od nekoliko koraka.

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

Svjetlost. Priroda svjetlosti Zakoni geometrijske optike Fermatov princip Refleksija svjetlosti. Ravno zrcalo Sferno zrcalo.

Ispit održan dana i tačka A ( 3,3, 4 ) x x + 1

Fizika 2. Optika. Geometrijska optika 2009/10

5. PARCIJALNE DERIVACIJE

MATEMATIKA 1 8. domaća zadaća: RADIJVEKTORI. ALGEBARSKE OPERACIJE S RADIJVEKTORIMA. LINEARNA (NE)ZAVISNOST SKUPA RADIJVEKTORA.

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

( ) ( ) Zadatak 001 (Ines, hotelijerska škola) Ako je tg x = 4, izračunaj

10. STABILNOST KOSINA

Ogledala. H h. Na osnovu zakona odbijanja može se zaključiti da je: CD = OB 2 = h 2. i EF = OA 2 = H h, a sa slike se vidi da je visina ogledala DE:

λ ν = metoda + = + = = =

IZVODI ZADACI (I deo)

, Zagreb. Prvi kolokvij iz Analognih sklopova i Elektroničkih sklopova

Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

( x) ( ) ( ) ( x) ( ) ( x) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

5. Brzina svjetlosti

Operacije s matricama

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

OSNOVI ELEKTRONIKE VEŽBA BROJ 1 OSNOVNA KOLA SA DIODAMA

Linearna algebra I, zimski semestar 2007/2008

PRIMJER 3. MATLAB filtdemo

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

ČVRSTOĆA 13. GEOMETRIJSKE KARAKTERISTIKE RAVNIH PRESJEKA ŠTAPA

18. Geometrijska optika

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

Vrijedi relacija: Suma kvadrata cosinusa priklonih kutova sile prema koordinatnim osima jednaka je jedinici.

PROSTORNI STATIČKI ODREĐENI SUSTAVI

KONVEKSNI SKUPOVI. Definicije: potprostor, afin skup, konveksan skup, konveksan konus. 1/5. Back FullScr

1 UPUTSTVO ZA IZRADU GRAFIČKOG RADA IZ MEHANIKE II

Parabola Definicija parabole Parabola u koordinatnom sustavu Parabola i pravac Uvjet dodira pravca i parabole Jednadžba tangente u točki parabole

UPUTE ZA RAD S UV - LAMPOM

0 = 5x 20 => 5x = 20 / : 5 => x = 4.

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

numeričkih deskriptivnih mera.

2. KOLOKVIJ IZ MATEMATIKE 1

Zdaci iz trigonometrije trokuta Izračunaj ostale elemente trokuta pomoću zadanih:

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

6 Polinomi Funkcija p : R R zadana formulom

RADIJVEKTORI. ALGEBARSKE OPERACIJE S RADIJVEKTORIMA. LINEARNA (NE)ZAVISNOST SKUPA RADIJVEKTORA.

2.7 Primjene odredenih integrala

Računarska grafika. Rasterizacija linije

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

Polarizacija. Procesi nastajanja polarizirane svjetlosti: a) refleksija b) raspršenje c) dvolom d) dikroizam

Dvanaesti praktikum iz Analize 1

Transcript:

4. Leće i optički instrumenti. Ključni pojmovi Leće, Besselova metoda, dijaprojektor, mikroskop, Keplerov i Galilejev teleskop. Teorijski uvod Jednadžba leće: Žarišna daljina tanke leće, udaljenost predmeta od leće a te udaljenost slike od leće b povezane su relacijom () Oznake i karakteristične zrake za konvergentnu leću prikazane su na slici. Razmatrajući zraku koja prolazi kroz središte leće i uočavajući pripadajuće trokute, možemo utvrditi da je linearno povećanje dano izrazom () gdje je y visina slike, a x visina predmeta. Slika. Konstrukcija slike za konvergentnu leću Uvijek vrijedi pravilo da bi preokretanjem smjera zrake svjetlosti išle istim putem natrag. Stoga bi y mogao predstavljati predmet, a xsliku. Pri tome bi a i b zamijenili uloge, no jednadžba () bi ostala valjana. Jednadžba () bi prešla u inverznu. Kutno povećanje leće: Koristimo li leću kao jednostavnu lupu, možemo deinirati njezino kutno povećanje. Ljudsko oko jasno razlučuje predmete na udaljenosti 5 cm. Vidni kut koji na toj udaljenosti razapinje predmet visok h je h/5cm. Gledamo li predmet kroz lupu tako da se on nalazi tik iza žarišta lupe, vidni kut koji će razapinjati virtualna slika bit će h/. Omjer tih dvaju kutova nazivamo kutno povećanje lupe: cm Γ. (3) Uzimajući leću s manjom žarišnom daljinom, možemo ostvariti veće kutno povećanje. Kombinacija leća: Žarišna daljina optičkog sustava od dvije tanke leće žarišnih daljina i, udaljene za d <, dana je izrazom d = +, (4) n komb

gdje je n je indeks loma sredstva među lećama. Za kombinaciju leća > 0 i < 0 te > u granici d 0 dobivamo konvergentni optički sustav čija je žarišna daljina dana sa + > 0. (5) komb Besselova metoda: Određivanje žarišne daljine konvergentne leće, ili konvergentne kombinacije sustava leća, pomoću Besselove metode temelji se na činjenici da za danu udaljenost d između predmeta i realne slike postoje dva položaja leće (položaji I i II na slici ) međusobno udaljena za e. Do tog zaključka možemo doći uočavajući mogućnost zamjene veličina a i b na slici. U jednom od položaja slika je manja od predmeta a u drugom je veća od predmeta. Budući da je a I = b II i aii = bi, slijedi prema jednadžbi () da su pripadna povećanja dana s. Iz slike nalazimo a + b = d, b a = e, (6) I I I I te možemo izračunati 4. Iz jednadžbe () slijedi, odnosno d e =. (7) 4d Slika. Određivanje žarišne daljine konvergentne leće Besselovom metodom Dijaprojektor: Princip rada dijaprojektora jasan je iz slike 3. Slika 3. Dijaprojektor Mikroskop: Mikroskop je optički sustav sastavljen od dvije konvergentne leće, objektiva žarišne daljine od nekoliko milimetara te okulara. Predmet smještamo blizu žarišta objektiva (a, dakle, s vanjske strane). On daje realnu sliku (vidi sliku 4) koja predstavlja predmet za okular i namješta se vrlo blizu žarišta okulara ( a, dakle, s unutrašnje strane). Za ugođeni mikroskop konačna slika

je virtualna i nalazi se na udaljenosti od okulara približno jednakoj udaljenosti jasnog vida. Ukupno povećanje mikroskopa dano je umnoškom povećanja objektiva (8) (b je udaljenost slike od objektiva) i kutnog povećanja okulara, cm Γ. (9) Slika 4. Mikroskop Teleskop: Teleskop je optički sustav, u principu, sastavljen od dvije leće, objektiva i okulara, namijenjen za promatranje udaljenih predmeta. Žarišna daljina objektiva mnogo je dulja od žarišne daljine okulara. Keplerov teleskop koristi dvije konvergentne leće razmaknute za +, a Galilejev teleskop koristi jednu konvergentnu i jednu divergentnu leću na udaljenosti + =. U oba slučaja se žarišta dviju leća poklapaju pa paralelni snop zraka koji ulazi u objektiv izlazi kao paralelan snop iz okulara, samo pod većim kutom. Budući da je kutno povećanje u oba slučaja dano omjerom kutova (slika 5 i 6), razmatranjem zraka kroz središta svake od leća i pripadnih trokuta možemo ga svesti na izraz Zahtijeva se da je u oba slučaja (slike 5 i 6). Γ. (0) Slika 5. Galilejev teleskop Slika 6. Keplerov teleskop 3

3. Mjerni uređaj i mjerenje Mjerni uređaj postavljen na desnoj optičkoj klupi prikazan je na slici 7. Sastoji se od izvora paralelnog snopa svjetlosti, nosača leća s predmetom i lećama te zastora. Također postoji jedan dijapozitiv, buha na objektnom stakalcu te zakretna ručka. Paralelni snop svjetlosti ostvaruje se pomoću svjetiljke i kondenzora ( =+ 6cm). Pri određivanju žarišne daljine direktnom metodom predmet (zastor sa strelicom) se postavi na optičku klupu ispred kondenzora. Pomoću leće projicira se oštra slika na zastor postavljen na optičkoj klupi i odrede se udaljenosti a i b, te izračuna pomoću jednadžbe (). Kod Besselove metode izabere se udaljenost d između predmeta i zastora te se odrede dva položaja leće za koje je slika na zastoru oštra. Mjeri se d te razmak e između dva položaja leće. Projektor za dijapozitive se sastavlja prema slici 3 koristeći konvergentnu leću =+ 0 cm. Za mikroskop se upotrebljavaju leće = + cm, = + 5 cm, za Keplerov teleskop leće =+ 30 cm, =+ 5 cm, a za Galilejev teleskop leće = + 30 cm, = 5 cm. Za preciznije namještanje predmeta u odnosu na žarište objektiva mikroskopa koristi se zakretna ručka. Prilikom gledanja u mikroskop treba izvor zasjeniti papirom kako bi se izbjeglo oštećenje vida zbog jakog intenziteta svjetlosti. Slika 7. Leće i optički instrumenti 4. Zadaci. Grupa A (lijeva optička klupa): Pronađite oštru sliku predmeta na zastoru pomoću leće =+ 0 cm. Izmjerite a i b, procijenite pogreške i izračunajte. Grupa B (desna optička klupa): Pronađite položaj leće I koji daje oštru sliku predmeta na zastoru pomoću kombinacija leća =+ 0 cm, = 0 cm te njemu komplementari položaj II. Izmjerite d i 4

e, i ponovite mjerenje za 5 različitih izbora d. Prevedite relaciju (7) na linearan oblik te metodom najmanjih kvadrata odredite komb. Iz poznatih vrijednosti i komb odredite. Diskutirati sistematsku pogrešku sadržanu u, s obzirom da je razmak između glavnih ravnina dviju leća zanemaren u izrazu (5).. Grupa A: Pronađite položaj leće I koji daje oštru sliku predmeta na zastoru pomoću kombinacija leća =+ 0 cm, = 0 cm te njemu komplementari položaj II. Izmjerite d i e, i ponovite mjerenje za 5 različitih izbora d. Prevedite relaciju (7) na linearan oblik te metodom najmanjih kvadrata odredite komb. Iz poznatih vrijednosti i komb odredite. Diskutirati sistematsku pogrešku sadržanu u, s obzirom da je razmak između glavnih ravnina dviju leća zanemaren u izrazu (5). Grupa B: Pronađite oštru sliku predmeta na zastoru pomoću leće = + 0 cm. Izmjerite a i b, procijenite pogreške i izračunajte. 3. Postavite projektor za dijapozitive i procijeniti povećanje. Postavite mikroskop i procijenite povećanje te usporedite s teorijskim predviđanjem. Postavite Keplerov (Grupa A) i Galilejev (Grupa B) teleskop i odredite kakva je slika udaljenog predmeta. Procijenite povećanje i usporedite s teorijskim izrazom. Pozvati voditelja turnusa da provjeri svaki od optičkih instrumenata. 5