Optiniai prietaisai
5 (100%) 1 vote

Optiniai prietaisai

Optiniai

prietaisai




Mikroskopai

Mikroskopas (iš graikų mikrós: mažas; skopein: stebėti) yra optinis prietaisas skirtas stipriai padidintam, plika akim neįžiūrimų objektų (arba jų struktūros detalių), vaizdui gauti. Jį sudaro dvi pagrindinės optinės sistemos – objektyvas ir okuliaras ir viena pagalbinė – šviestuvas. Stebimas objektas dedamas ant stalelio, virš apskritos, esančios stalelio centre, angos, pro kurią iš apačios į objektą patenka apšvietėjo nukreipta šviesa. Paprasčiausiu atveju apšvietimo sistema yra įgaubtas veidrodis, kuris pastatomas įžambiai tokiu būdu, kad šaltinio spinduliai koncentruotųsi į stebimą objektą.

Mažų objektų stebėjimui ir tyrimui pritaikyti įvairių tipų mikroskopai. Mikroskopo pagalba nustatoma forma, dydis, sandara ir daugelis kitų mikroobjektų charakteristikų. Mikroskopas leidžia skirti struktūras su atstumais tarp jų elementų iki 0,2 µm.

Mikroskopai skirstomi į tokias grupes:

• optiniai mikroskopai

• stereoskopiniai mikroskopai

• lazeriniai (lazeriu apšviečiami) mikroskopai

• elektroniniai mikroskopai (apšviečiami elektronų srautu)

Mikroskopo istorija

Pirmojo mikroskopo išradimas paprastai priskiriamas Zacharijui Jansenui, kuris pirmąjį mikroskopą sukonstravo apie 1595 metus Nyderlanduose. Kadangi Zacharijus tuo metu buvo labai jaunas, manoma, kad pirmąjį mikroskopą galėjo sukurti jo tėvas Hansas. Šis pirmasis Jansenų sukurtas sudėtinis mikroskopas buvo paprastas vamzdelis su lęšiais abiejuose galuose. Prie pirmųjų mikroskopų tobulinimo prisidėjo ir anglų išradėjas Robertas Hukas (Robert Hooke, 1635-1703). Tokie pirmieji mikroskopai didino nuo 3 iki 9 kartų. Šiuolaikiniai tokio tipo mikroskopai didina virš 400 kartų. Optinio mikroskopo didinimo galimybes riboja difrakcijos fenomenas.

Teleskopai

Teleskopas – pagrindinis astronomų darbo įrankis. Teleskopo paskirtis – surinkti kuo daugiau dangaus šviesulių šviesos, o jeigu stebima vizualiai – padidinti kampą, kuriuo matomas stebimas objektas, ir šitaip sustiprinti skiriamąją akies gebą. Yra trijų tipų : veidrodiniai (reflektoriai), lęšiniai (refraktoriai) ir veidrodiniai – lęšiniai (Šmidto ir Maksutovo sistemų teleskopai). Pirmasis astronomijai teleskopą 1610 m. panaudojo italų astronomas Galilėjas Galilėjus.

Reflektorius

Reflektoriuose šviesą surenka ne lęšis, o įgaubtas parabolinis veidrodis, padengtras plonu aliuminio sluoksniu, vienodai gerai atspindinčiu visų bangų ilgių šviesą ir surenkančiu ją pirminio židinio plokštumoje. Židinio plokštumoje gautas atvaizdas gali būti fotografuojamas arba apžiūrimas pro okuliarą. Norint gauti gerą atvaizdą, veidrodžio paviršius neturi nukrypti nuo parabolės formos daugiau negu 1/10 bangos ilgio, t.y. 40-60 nm.

Refraktorius

Refraktoriuje šviesos spinduliai lūžta praėję pro stiklinių lęšių sistemas. Kiekviename refraktoriuje yra mažiausiai du iškilieji lęšiai – obektyvas ir okuliaras. Objektyvas surenka šviesą, sklindančią iš dangaus šviesulio, ir sudaro apverstą jo atvaizdą objektyvo židinio plokštumoje. Šį atvaizdą galima nufotofraguoti židinio plokštumoje padėjus šviesai jautrią plokštelę. Norint tą vaizdą apžiūrėti, reikia už židinio pastatyti kitą glaudžiamąjį (iškilų) lęšį – okuliarą, kurio židinio nuotolis daug trumpesnis negu objektyvo. Okuliaro ir objektyvo židiniai turi sutapti – tik tada bus matomas ryškus vaizdas. Refraktoriaus objektyvo skersmens ir židinio nuotolio santykis vadinamas teleskopo šviesingumu. Teleskopai, kurių šviesingumas yra nuo 1 iki 1/3, vadinami šviesingasiais, o kurių šviesingumas nuo 1/8 iki 1/20, – mažo šviesingumo.

Kadangi pavieniais lęšiais dėl chromatinės aberacijos gaunamas spalvotas atvaizdas (įvairių spalvų, t.y. nevienodo bangų ilgio, spinduliai lūžta skirtingai ir susikerta ne toje pacioje židinio plokštumoje), tai teleskopų objektytvai ir okuliarai dažniausiai gaminami iš 3-5 įvairios formos lęšių, kurie panaikina vienas kito aberacijas.

Didžiausias pasaulyje refraktorius nuo 1897 m. veikia Jerkyzo observatorijoje (JAV). Jo skersmuo 102 cm. Didesnius refraktorius pagaminti labai sunku.

Šmidto

Veidrodinis-lęšinis teleskopas, turi sferinį veidrodį, kurio sferinė aberacija ištaisoma sudėtingos formos lęšio, talpinamo teleskopo vamzdžio priekyje. Sferinis veidrodis nesukelia komos aberacijos. Vienintelė Šmidto sistemos teleskopo aberacija – židinio lauko kreivumas, kuris ištaisomas išlenkiant stiklinę fotoplokštelę ar filmą ekspozicijos metu. Šmidto sistemos teleskopai turi didžiausią puikios kokybės fotografinį lauką iš visų teleskopų. Pav., Anglijos-Australijos 1.2 m skersmens Šmidto teleskopas duoda 40 kvadr. laipsnių lauką.

Maksutovo

Teleskopas, kurio pagrindinis veidrodis yra sferoido formos, o jo sferinė aberacija ištaisoma specialiu lęšiu – menisku, kuris įtaisomas teleskopo vamzdžio priekyje, netoli veidrodžio židinio. Menisko abu paviršiai yra taip pat sferiniai, bet nevienodo kreivumo. Didžiausias Maksutovo sistemos teleskopas yra Gruzijoje, Abastumanės observatorijoje; jo menisko skersmuo yra 70 cm. Du kart mažesnis Maksutovo sistemos teleskopas yra Molėtų observatorijoje.

Didieji pasaulio teleskopai

Didieji pasaulio teleskopai yra unikalūs didelio tikslumo mechaniniai, optiniai ir elektroniniai prietaisai. Juos projektuojant ir gaminant, susiduriama su techninėmis problemomis. Dešimčių ir net šimtų tonų masės teleskopai turi būti nukreipiami į dangaus objektus 1″ tikslumu. Teleskopas suprojektuojamas ir pagaminamas per keletą metų. Didžiausi teleskopai kainuoja daugiau nei 100 mln. JAV dolerių. Didesnius kaip 8 m skersmens teleskopų veidrodžius sunku pagaminti, todėl jie sudaromi iš mažesnių.

Didžiausias pasaulyje veikiantis (1993 m. duomenimis) 10 m skersmens teleskopas yra Mauna Kea observatorijoje, Havajų salose. Jo veidrodis sudarytas iš 36 šešiakampių veidrodžių, sudėtų kaip bičių korys.

Didžiausias Lietuvoje ir Šiaurės Europoje yra Molėtų observatorijos 165 cm skermens Ričio ir Kretjeno sistemos reflektorius.

Periskopai

Periskopas naudojamas stebėti prisidengus. Paprasčiausiu atveju jį sudaro dviejų visiško atspindžio prizmių ir keturių lęšių optinė sistema, lygiavertė dviems Keplerio žiūronams, sustatytiems objektyvais vienas prieš kitą.

Periskopai naudojami povandeniniuose laivuose, tranšėjose ir panašiuose įrenginiuose. Gulsčiai einantys spinduliai prizmės P1 pasukami kampu, artimu 90o ir nukreipiami pro optinę sistemą stačiai žemyn.

Binoklis

Galilėjaus žiūronas – binoklis. Galilėjaus žiūroną sudaro glaudžiamasis lęšis – objektyvas ir sklaidomasis lęšis – okuliaras.

Prizminis binoklis

Didesniam padidinimui gauti ir daiktų išdėstymo gylio išskyrimui pagerinti naudojami prizminiai binokliai, kurie yra ne kas kita, kaip du sujungti Keplerio žiūronai, kuriuose vaizdas visiškai apverčiamas spindulių kelyje padėjus keturias visiško atspindžio prizmes.Čia šviesa sklinda zigzagais, todėl prizminio binoklio vamzdis nėra ilgas. Prizminio binoklio dviejų vamzdžių objektyvai įtaisyti vienas nuo kito didesniu nuotoliu negu atstumas tarp dviejų akių centrų. Todėl, žiūrint į daiktus pro binoklį, stereoskopinis efektas labai padidėja, geriau išskiriamas daiktų išdėstymo gylis.

Šiuo metu Jūs matote 33% šio straipsnio.
Matomi 992 žodžiai iš 3036 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.