Optische Instrumente

Transkript

1 Optiche Intrumente Für die verchiedenten Anwendunen werden Kombinationen au n und anderen optichen Elementen eineetzt. In dieem Abchnitt werden einie dieer optichen Intrumente voretellt. In vielen Fällen it uner Aue am optichen Strahlenan beteilit, o entteht bei Mikrokop und Fernrohr ert au der Netzhaut de Aue ein reelle ild da wir ehen. 331

2 Da Aue Die Krümmun der Auenline wird durch den Auenmukel variiert und damit da ild au der Netzhaut char etellt. Auch Hornhaut, Kammerwaer und lakörper beeinluen die rennweite. Da der rennpunkt in wärier Umebun liet, it die rennweite innerhalb und außerhalb de Aue nicht leich roß. Vorderbereich de Auapel: 1.. Ziliar-Mukeln 3. Strahlenkörper 4. Sehnen 5. hintere Auenkammer 6. Hornhaut 7. Reenboenhaut 8. vordere Auenkammer 9. Pupille 1. Aderhaut 11. Netzhaut Der Auapel im Querchnitt 1. Sehnerv. Hornhaut lakörper 5. Netzhaut 6. Lederhaut 7. Aderhaut 8. Strahlenkörper 9. Reenboenhaut (Iri) 1. Anatz der Auenmukeln 11. Anatz der indehaut 1. Sehnervenkop (Papille) 13. elber Fleck 33

3 rennweiten ür da au unendlich okuierte Aue 1 17mm mm rennweiten bei ca. 1cm Abtand de eentand vom Aue 19mm 1 14mm 333

4 Sehwinkel und Verrößerun Optiche Intrumente zur Verrößerun eine Objekte verrößern den Sehwinkel. Die Winkelverrößerun V de Intrumente it der Quotient der Sehwinkel mit und ohne Intrument. V Die Verrößerun V it im Allemeinen nicht daelbe wie der Abbildunmaßtab ildröße / eentandröße. 334

5 Die Lupe Eine Sammelline erzeut ein verrößerte, virtuelle ild von einem eentand, der ich im rennpunkt der beindet. Verrößerte ild im Unendlichen au unendlich adaptierte Aue 335

6 Die Verrößerun beträt: V Da virtuelle ild liet in der ildweite wenn der eentand zwichen rennpunkt und teht. Verrößerte ild in endlicher Enternun au ildenternun adaptierte Aue 336

7 ei dieer Eintellun beträt die Verrößerun: b V ildröße zu ildweite b verhält ich wie eentandröße zu eentandweite. Alo olt: b b V Die ildweite dar aber nicht zu nahe rücken, damit da Aue noch char darau eintellen kann (b>1cm). 337

8 Da Mikrokop Da Mikrokop beteht au Objektiv (nahe dem eentand) und Okular (nahe dem Aue). Da Objektiv erzeut ein reelle verrößerte Zwichenbild. Da Okular verrößert da Zwichenbild nochmal wie eine Lupe. 1 1 b Parallele Strahlenbündel wird von dem au unendlich adaptierte Aue beobachtet Verrößerte und umekehrte ild im Unendlichen 338

9 339 Au der Zeichnun liet man ür die erte Abbildun ab: Für die zweite Abbildun eribt ich: Ohne Mikrokop wäre der Sehwinkel bei 5cm: Für kleine Winkel erhält man die Verrößerun: ei einem Abtand d b+ der n voneinander erhält man 1 1 b tan tan tan tan b V 1 d d b V

10 Atronomiche Fernrohr Die erte erzeut ein reelle, umekehrte Zwichenbild, da mit der zweiten al Lupe betrachtet wird. 1 1 Die Verrößerun beträt: tan tan 1 V 1 34

11 alileiche Fernrohr Mit einer Sammelline und einer Zertreuunline erhält man ein aurechte, verrößerte ild

12 Primenpektrometer Zur Meun der Intenität al Funktion von der Wellenläne de Lichte (Meun eine Spektrum) verwendet man ein Prima oder itter. Lampe Ohne zuätzliche optiche Elemente kann man mit dem Prima nicht eektiv ein Spektrum erzeuen, da die Strahlen jeder Farbe ein tark aueweitete Strahlenbündel bilden. 34

13 Primenpektrometer Lampe Spalt 1. Abbildun der Lichtquelle au den Spalt zum Maximieren der Intenität. Erzeuun einer kleinen Quelle mit Hile de Spalte 3. Erzeuun eine parallelen Strahlenbündel 4. Verchiedene Farben lauen unter verchieden Winkeln au dem Prima 5. Fokuierun jeder Farbe au einen andern Punkt in der rennebene die pektrale Aulöun it betimmt durch die Diperion de Prima und die Spaltbreite. 343

14 itterpektrometer. Ordnun (alle Farben leich) 1. Ordnun Lampe Spalt laue Licht wird chwächer ebeut al rote. Die Aulöun it betimmt durch Kohärenzläne, Anzahl der Striche, reite de Eintrittpalt und Anzahl der Striche pro mm. 344

15 ittermonochromator. Ordnun (alle Farben leich) 1. Ordnun Lampe Spalt Spalt Nur da Licht einer Farbe wird durch den Autrittpalt hindurchelaen. ittermonochromatoren können auch ür UV-Licht und Röntentrahlen verwendet werden ür die keine durchichtien Materialien mit Diperion exitieren. 345