Subjektivní optické přístroje = přístroje, kde obraz je zaznamenáván pouze okem
Oko
Lupa
Optický mikroskop
Dalekohled
1. OKO
Oko = spojná optická soustava, která na sítnici vytváří obrazy převrácené, skutečné a zmenšené
Akomodace = schopnost oční čočky měnit svou optickou mohutnost
(ciliární svaly napínající čočku mění její poloměry křivosti a tím se mění její optická mohutnost)
Hranice akomodace zdravého oka :
blízký bod - nejbližší bod, který se ostře zobrazí na sítnici při největší akomodaci
daleký bod - nejvzdálenější bod, který se ostře zobrazí na sítnici při nulové akomodaci
Konvenční zraková vzdálenost = vzdálenost předmětu, při které se nejméně oko unavuje
pro zdravé oko: d = 25 cm
Lidské oko vidí ostře ty předměty, které se nacházejí mezi blízkým a dalekým bodem.
Vady oka :
Krátkozrakost - obraz předmětu se zobrazí před sítnicí odstranění : pomocí rozptylek
Dalekozrakost - obraz předmětu se zobrazí za sítnicí odstranění : pomocí spojek
Astigmatismus - obraz předmětu se zobrazí neostře ve směru vertikálním nebo horizontálním příznaky : zaměňování si podobných znaků (H, M, N nebo 0, 8) příčiny : špatné zakřivení rohovky odstranění : pomocí torických korekčních čoček
Další důležité pojmy : sítnice, žlutá skvrna, slepá skvrna, tyčinky, čípky
Zorný úhel (τ) - tau
τ > 1´ ..... oko je schopno rozlišit 2 body na předmětu
τ < 1´ ..... 2 body splynou v jediný (oko je nerozliší)
= centrovaná spojná optická soustava zvětšující zorný úhel malých předmětů
Složení :
OBJEKTIV - spojka (f1)
OKULÁR - spojka (f2) f1 << f2
princip zobrazování :
pozorovaný předmět (y) se klade před ohniskovou rovinu objektivu
objektivem se vytvoří převrácený, zvětšený a skutečný obraz y´ předmětu y
tento obraz se pozoruje okulárem jako lupou
(aby se oko nenamáhalo akomodací, seřizuje se mikroskop tak, aby obraz y´ ležel v ohniskové rovině okuláru - docílíme toho úpravou vzdálenosti objektivu od předmětu)
okulár pak zobrazuje předmět v nekonečnu (oko vidí neskutečný obraz y´´pod zorným úhlem τ´)
Poznámka : U běžných mikroskopů se dosahuje zvětšení až 1 000 krát. Speciálním mikroskopem lze dosáhnout až zvětšení 2 000 krát, což je také největší možné zvětšení optickým mikroskopem, tzn. v oboru světelného vlnění. Další zvětšení již není možné, poněvadž se projevuje vlnová povaha světla, která omezuje rozlišovací schopnost mikroskopu.
Srovnej (princip činnosti mikroskopu na Encyklopedii fyziky)
4. DALEKOHLED
= optický přístroj zvětšující zorný úhel při pozorování vzdálených předmětů
Složení : OBJEKTIV (f1) a OKULÁR (f2) f1 >> f2
Rozdělení :
Keplerův dalekohled (hvězdářský)
objektiv i okulár tvoří spojky
obrazové ohnisko objektivu a předmětové ohnisko okuláru splývají
vzdálenost optických středů = f1 + f2
z obrázku plyne :
Potom pro úhlové zvětšení mikroskopu platí :
f1 ... ohnisková vzdálenost objektivu
f2 ... ohnisková vzdálenost okuláru
Poznámka:
- Obraz v oku je výškově i stranově převrácený. V astronomii to nevadí a pro pozemská pozorování se obraz vytvořený objektivem převrací pomocí spojné čočky nebo optických hranolů (Hranolový dalekohled - TRIEDR)
- dalekohled = afokální (teleskopická) soustava (paprsky vstupující do objektivu i vystupující z okuláru jsou rovnoběžné)
obrazové ohnisko objektivu splývá s předmětovým ohniskem okuláru
vzdálenost optických středů = f1 - | f2 |
obraz je vzpřímený, neskutečný, úhlově zvětšený v praxi: divadelní kukátko