головна сторінка головна сторінка головна сторінка головна сторінка

Оптичні прилади

Наука и техника
 
ru - ua - en - fr - by - de - es

Оптичні прилади допомагають нам досліджувати навколишній світ. Телескоп дозволяє виявити й розглянути обрису й деталі далеких космічних тіл, а мікроскоп розкриває таємниці нашої планети, такі як будова живих кліток

Наші очі, по суті, являють собою оптичні прилади. Коли ми дивимося на предмет, лінзова система, розташована в передній частині кожного ока, формує його зображення на сітківці - шарі очного дна, що містить приблизно 125 млн. світлочутливих кліток. Падаючий на сітківку світло змушує клітки посилати в мозок електричний нервовий сигнал, дозволяючи нам візуально сприймати предмет

Крім того, ока мають систему регулювання яскравості. При яскравім висвітленні зіниця інстинктивно звужується, знижуючи яскравість зображення до прийнятного рівня. При слабкім висвітленні зіниця розширюється, збільшуючи яскравість зображення


Як діє лінза

Лінзова система ока складається з опуклої лінзи кришталика й розташованої перед нею заповненою рідиною скривленої оболонки, яка називається роговицею. Роговиця забезпечує чотири п'яті всього процесу фокусування. Тонке регулювання здійснюється кришталиком, чия кривизна поверхні змінюється розташованим довкола нього м'язовим кільцем (капсулою). Коли око не може прийняти необхідну форму, звичайно через порушення в даних м'язах, зображення видимих предметів стають розпливчастими

Летова роща Москва

Найпоширенішою вадою зору є неможливість сфокусувати на сітківці зображення окремих предметів. Якщо лінзова система ока занадто сильна, інакше кажучи, якщо вона дуже опукла, то вилучені предмети будуть розпливатися, а близькі - давати чіткі зображення. Людей з таким порушенням іменують короткозорими. Якщо опуклість кришталика недостатня, то розпливатися будуть близькі предмети, а чіткими залишаться зображення вилучених предметів. Власників такого зору називають далекозорими. Обоє порушення можна виправити, користуючись окулярами або контактними лінзами. Короткозорі люди носять окуляри з увігнутими лінзами (більш тонкими посередине), які дозволяють їхнім очам фокусироваться на вилучених предметах. Далекозорі люди носять окуляри з опуклими лінзами (стовщеними в центрі).


Збільшення

Сильні опуклі лінзи часто використовуються в якості збільшувальних стекол. Перші обладнання, що збільшують, використовувалися приблизно 2000 років тому. У давньогрецьких і давньоримських документах описується, як для збільшення предметів можна використовувати наповнений водою кругла скляна посудина. Повністю зроблені зі скла лінзи з'явилися набагато пізніше й, імовірно, уперше були використані в XI столітті ченцями, трудившимися над рукописами. Наприкінці XIII століття збільшувальне стекла з невеликим збільшенням уже використовувалися в окулярах для корекції далекозорості. Але техніка виготовлення ввігнутих лінз для корекції короткозорості була винайдена тільки на початку XV століття


Телескопи

Коли з'явилися збільшувальні стекла, люди, природно, спробували використовувати замість одного два такі стекла, щоб одержати ще більше збільшення. Експериментальним шляхом було виявлено, що при певній відстані між лінзами віддалений об'єкт можна побачити зі значним збільшенням. Таке розташування лінз послужило основою для створення першого телескопа, який у той час називався зоровою трубою. Винахід цього приладу іноді приписують англійському філософові, що жив в XIII столітті, і натуралістові Роджеру Бэкону. Але, можливо, пальма першості належить арабським ученим


Рефрактор Галилея

Зорова труба, створена в 1608 році голландським оптиком Хансом Липперши, привернула увагу італійського вченого Галилея. Протягом короткого часу вчений удосконалив конструкцію Липперши й створив кілька труб з поліпшеними характеристиками. З їхньою допомогою він зробив ряд відкриттів, включаючи гори й долини на Місяці, а також чотири супутники Юпітера

Відкриття Галилея показали важливість телескопа, а використовуваний їм тип приладу одержав популярність як телескоп Галилея. Опукла лінза його об'єктива збирала світло від спостережуваного об'єкта. А ввігнута лінза окуляра відхиляла світлові промені таким чином, що вони створювали збільшене пряме зображення. Лінзи встановлювалися в трубах, одна з яких (меншого діаметра) сковзала усередині іншої. Це дозволяло регулювати відстань між лінзами, одержуючи при цьому чітке зображення

Телескоп Галилея працює з використанням принципу переломлення (відхилення) світла й тому відомий також як телескопррефрактор. Інший вид телескопаррефрактора характеризується опуклістю обох лінз. Така конструкція створює збільшене, але перевернене зображення й відома як астрономічний телескоп


Рефлектор Ньютона

При використанні ранніх телескопівррефракторів виникала одна істотна проблема, яка обумовлена дефектом лінз, називаним хроматичною аберацією, що й приводять до появи навколо зображень небажаних кольорових ореолів. Для усунення цього недоліку англійський учений Исаак Ньютон в 16606е роки сконструював телескопррефлектор. Для концентрації світлових променів і створення зображення в ньому замість лінзи об'єктива використовується ввігнуте дзеркало, що не утворює кольорових ореолів. Плоске дзеркало відбиває світло в опуклу лінзу окуляра, установлену на головній трубі збоку. Прилад такого типу відомий як телескоп Ньютона


Мікроскопи

Збільшувальне скло іноді називають простим мікроскопом, тому що його використовують при спостереженні дрібних об'єктів

Складний мікроскоп складається із двох опуклих лінз. Лінза об'єктива створює збільшене зображення, яке потім знову збільшується лінзою окуляра. Як і в астрономічному телескопі, це зображення перевернене. Багато складних мікроскопів мають комплект об'єктивних лінз із різним ступенем збільшення

Rambler's Top100