DALEKOHLEDOVÉ SYSTÉMY

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "DALEKOHLEDOVÉ SYSTÉMY"

Transkript

1 UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA KATEDRA OPTIKY DALEKOHLEDOVÉ SYSTÉMY BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vypracovala: Nina Mišingerová Obor 5345R008 Optometrie Studijní rok 2011/2012 Vedoucí práce: Doc. Mgr. Jaroslav Řeháček, Ph.D.

2 Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma,, Dalekohledové systémy vypracovala samostatně pod vedením Doc. Mgr. Jaroslava Řeháčka, Ph.D., s využitím zdrojů literatury uvedených v závěru práce. V Olomouci dne... Nina Mišingerová

3 Poděkování Tímto bych chtěla poděkovat především vedoucímu bakalářské práce Doc. Mgr. Jaroslavu Řeháčkovi, Ph.D. za rady a připomínky týkající se této práce a za pomoc při její přípravě. A dále mu také děkuji za čas strávený konzultacemi a kontrole práce.

4 Obsah Úvod Historie dalekohledů Základní vlastnosti dalekohledové optické soustavy Clona, aperturní clona Vstupní a výstupní pupila Zorné pole Rozlišovací schopnost dalekohledu Praktické nekonečno Světelnost Paralaxa Vady optického zobrazení Monochromatické (jednobarevné) vady čoček Otvorová vada Koma Astigmatismus a sklenutí Zkreslení Chromatická (barevná) vada Princip a konstrukce dalekohledu Princip dalekohledové optické soustavy Konstrukce dalekohledové optické soustavy Keplerův dalekohled Galileův dalekohled Objektiv, okulár a převracející soustava Rozdílné funkce objektivu a okuláru Huygensův okulár Konstrukce objektivů Fraunhoferův objektiv Gaussův objektiv Clairautův objektiv Převracející soustavy dalekohledů Dalekohledy v praxi Dalekohledy v praxi obecně Triedr Divadelní kukátko Turistický dalekohled Lovecký dalekohled Dalekohledy v optometrii Turmon Dalekohledové brýle Lupové brýle...35 Závěr...36 Seznam použitých zdrojů...37

5 Úvod Je tomu již přes 400 let, kdy byl objeven dalekohledový systém, jehož uplatnění má široké spektrum možností. Díky němu bylo dosaženo mnoha astronomických objevů, byli prozkoumány okolní planety a Slunce, ale také s ním pozorujeme krajinu kolem nás. V průběhu čtyř století došlo k významným úpravám a modernizacím dalekohledu, což napomohlo k jeho většímu obecnému uplatnění. V dnešní době se vyskytuje na mnoha pracovištích a domácnostech jako nezbytná pomůcka při mnoha činnostech, ale také jako doplňková aparatura pro volný čas. Dalekohledy jsou nezbytnou součástí pro astronomické výzkumy, ale také jsou velmi potřebné například ve zdravotnictví. Konkrétním odvětvím ve zdravotnictví, které využívá dalekohledů denně, je mikrochirurgie nebo stomatologie. Velkým přínosem je vynález dalekohledových brýlí pro slabozraké, jež vylepšují centrální zrakovou ostrost, a tedy i život člověka s tímto postižením. Člověk s dobrým zrakem může použít dalekohledu při turistice na pozorování krajiny, a nebo při pozorování noční oblohy. Možností využití dalekohledu je tedy mnoho. Tato práce slouží jako stručný přehled o problematice a využití dalekohledových soustav. Za historickým úvodem jsou popsány základní optické vlastnosti a vady optického zobrazení, jež velmi ovlivňují kvalitu výsledného obrazu. V následující kapitole je popsán princip a konstrukce nejznámějších čočkových dalekohledových systémů (tzv. refraktorů). Jejich nezbytnou součástí je objektiv a okulár, o nichž pojednává další kapitola, ve které jsou popsány základní typy těchto optických členů. Závěr práce patří dalekohledům v praxi, zvláště pak v optometrii. 5

6 1 Historie dalekohledů První zmínka o dalekohledové soustavě pochází z roku 1608, kdy byla v Nizozemsku podána žádost o patentová práva na,,přístroj přibližující pomocí čoček věci vzdálené. Žádost podal holandský výrobce a brusič čoček Hans (Johann) Lippershey z Middelburgu ( ). Ovšem nebyl úplně první, kdo takzvaná přibližovací skla používal. Již staří Peršané a Arabové s jejich pomocí sledovali různé jevy kolem sebe. Díky Hansovi Lippersheyovi však vstoupil dalekohled do dějin. Při svých pokusech totiž zjistil, že předměty pozorované dvěma čočkami za sebou se oku jeví přiblížené. Na tomto principu sestrojil první dalekohled. Do tubusu vložil dvě čočky, jednu vypouklou(spojku) a druhou vydutou(rozptylku). Zvětšení tohoto dalekohledu bylo 3 4x. O přístroj byl nebývale velký zájem, a proto komise, která se tenkrát sešla, doporučila Lippersheyovi sestrojit přístroj pro pozorování oběma očima první binokulární dalekohled. Ten se mu podařilo sestrojit ještě téhož roku, takže ještě v roce 1608 sestrojil první sérii dalekohledů. Zajímavostí je, že nikdy neobdržel patentové právo, o které žádal. [1,2] Zprávy o novém vynálezu se velmi rychle šířily Evropou a už za rok se dalekohledy objevily ve Francii a také v Itálii. Až italský astronom, fyzik a matematik Galileo Galilei ( ) se zasloužil o opravdovou popularizaci nového přístroje. Byl první, kdo použil dalekohled k astronomickým účelům a vykonal s ním řadu významných objevů. Nejdříve měl jeho dalekohled zvětšení pouze trojnásobné, o rok později (1610) už ho ale vylepšil tak, že měl až dvacetinásobné zvětšení. Tvořil nekvalitní obraz a tak další zvětšení by už prakticky nemělo významu. Pomocí něj však objevil krátery a hory na Měsíci, čtyři největší Jupiterovi měsíce, pás mléčné dráhy, pozoroval fáze Venuše a přišel na to, že Slunce není jen žlutý kotouč na obloze. Začal prosazovat názory o heliocentricitě, což se nezamlouvalo katolické církvi, a tak se proti němu vedla inkvizice, a to od roku 1616, kdy dostal první varování, až do roku 1992, kdy rozsudek definitivně zrušil papež Jan Pavel II. Od roku 1633 mu bylo nařízeno doživotní domácí vězení. Při pozorování Slunce objevil jeho tajuplné skvrny, ale také zakusil sílu jeho paprsků, a to tak, že díky přímému pohledu na Slunce dalekohledem přišel o zrak. [1,2] O další vylepšení dalekohledu se zasloužil německý astronom a matematik Johannes Kepler ( ), který měl slabý zrak, byl neduživý, a tak se snažil proslavit intelektuálně. V roce 1596 se stal známým díky geometrickému modelu sluneční soustavy. Chtěl být knězem, ale stal se profesorem astronomie v Grazu a následně byl jako 6

7 protestant vypuzen do Prahy, kde po smrti Tycha de Brahe působil jako dvorní astronom císaře Rudolfa II. K pozorování denní oblohy a slunce používal Kepler tmavé sklo, čímž zabránil oslepnutí. Klasický dalekohled té doby byl ze dvou čoček, a to ze spojky a rozptylky. Kepler ale navrhl sestavit dalekohled ze dvou spojných skel za sebou. Vytvořil se tím sice převrácený obraz, což k astronomickému pozorování nevadí, ale hlavně se zvětšila světelnost a ostrost obrazu, a navíc tato soustava umožňuje pozorovat současně předmět a stupnici na měření(kříž). Toho astronomové využívali pro přesná úhlová měření hvězd. Kepler také zavedl vlastní název dalekohledu z původně řeckého teleskopos (tele daleko, skopein - hleděti). Zatímco v češtině se usídlil překlad původního názvu, v ostatních jazycích se používá spíše jeho ekvivalent, například anglicky se řekne dalekohled telescope, španělsky telescopio apod. [1,2] V roce 1611 dalekohled se dvěma spojnými čočkami zkonstruoval podle Keplerova nákresu Christopher Scheiner. Dalekohledy této konstrukce se vylepšovaly a postupně nabývaly neobvyklých rozměrů. Zatímco podle původní Galileovy konstrukce byl dalekohled dlouhý 1,5 2 metry, pode Keplerovi konstrukce sestavil koncem 70.let 17.století Johannes Hevelius dalekohled s tubusem dlouhým 42 metrů. U Keplerovi konstrukce dalekohledu se vědělo, že čím je ohnisko objektivu dál, tím většího zvětšení se dosáhne, a tak se stavěla obrovská monstra, jelikož si stavitelé mysleli, že stačí pouze prodlužovat tubus. Jejich záměrem bylo pozorovat detaily planet, Měsíce a Slunce, ale výsledkem byl jen velmi špatný obraz, veliké optické vady, nízká světelnost a velkou překážkou bylo i ovládání těchto obřích přístrojů. [1,2] Další zlom nastal v roce 1672, když anglický fyzik, astronom, matematik a filozof Isaac Newton ( ) začal experimentovat se skleněným trojbokým hranolem. Zjistil, že se bílé světlo rozkládá po průchodu hranolem na jednotlivé barvy spektra a napadlo ho, že vady při zobrazování způsobuje sklo, díky vlastnosti rozkladu světla. Navrhl tak zcela novou konstrukci dalekohledu, místo objektivu užil zrcadla. Princip je jednoduchý, světelné paprsky se odrazí dutým zrcadlem do jeho ohniskové roviny, která musí být na stejné straně jako předmět (pozorovaný objekt). Odražené paprsky zrcadla se musely odchýlit malým rovinným zrcátkem, kolmým na jejich původní dráhu. Díky tomu se mohl obraz pozorovat postranním okulárem. Tento dalekohled zvětšoval až 38x. Zrcadlo k jeho konstrukci bylo vybroušeno z kovové desky vyrobené ze slitiny mědi a cínu. [1,2] Významným krokem novodobí je Hubbleův vesmírný dalekohled (HST Hubble Space Telescope). Americký raketoplán Discovery ho v roce 1990 při svém letu vynesl 7

8 na oběžnou dráhu Země do výšky 600 kilometrů. A i po absolvování několika základních oprav slouží dodnes. [1] Za zmínku stojí projekt Blast (Official Special Project of the International Year of Astronomy 2009). Pokus spočívá v tom, že byl nad Arktidu vynesen balón s dalekohledem Blast, který se po dobu 11 dní se vznášel ve výšce 37 km. Teleskop zaznamenal v infračervené oblasti 10x více galaxií, než pozemské dalekohledy za desetiletí. [1] 8

9 2 Základní vlastnosti dalekohledové optické soustavy Každá dalekohledová optická soustava se skládá z jednotlivých optických prvků a členů, jež mají omezené rozměry. To je důvod, proč se z celého světelného toku, vyzařovaného každým zobrazovaným bodem, využívá pouze jeho určitá část. To znamená, že od každého světelného bodu vstoupí do optické soustavy dalekohledu světelný tok, který je omezený velikostí apertury. Optická soustava dále zobrazí jen část předmětového prostoru. Mezi základní charakteristiky dalekohledového optického systému tedy patří aperturní clona, světelnost, zorné pole a rozlišení optické soustavy. [3,4,5,6] 2.1 Clona, aperturní clona Clon optických soustav existuje celá řada. Většinou mají kruhové otvory se středem na optické ose. Clonou nazýváme i zvláštní pevné kruhové a irizované clony, ale také objímky všech prvků a členů dalekohledové optické soustavy. Použití clony má významný vliv na optimální kvalitu obrazu, protože s jejich pomocí dokážeme omezit svazek světla tak, aby nezpůsoboval velké aberace výsledného zobrazení. A dále jej používáme ke zmenšení rozptylu u vystupujících světelných paprsků, čímž získáme lepší kontrast obrazu. Při omezování svazku světelných paprsků clonami se předpokládá, že nenaruší jejich homocentričnost. Clona o rozměru, který omezuje aperturní svazek světelných paprsků, určuje osvětlení obrazu a nazývá se aperturní clona. Optimální poloha a průměr aperturní clony není stabilní, ale navrhuje se v závislosti na požadavcích kladených na polohu vstupní a výstupní pupily a na účelu použití dalekohledové optické soustavy. U dalekohledového objektivu se často nachází aperturní clona v rovině objímky objektivu a splývá s rovinou vstupní pupily. [3,4] 2.2 Vstupní a výstupní pupila Důležitou clonou vizuální optické soustavy je lidské oko a jeho pupila. Na velikosti oční pupily závisí velikost výstupní pupily dalekohledu, jelikož je žádoucí, aby všechno světlo, které vstoupí do dalekohledové soustavy, dopadlo na sítnici oka. Proto je důležité, aby byl průměr výstupní pupily dalekohledového optického systému menší nebo stejný 9

10 jako průměr zorničky oka. To znamená, že dalekohledy pro noční vidění se dělají s průměrem výstupní pupily 6 až 8 milimetrů a dalekohledy pro denní pozorování mají průměr pupily 2 až 3 milimetry. Výstupní pupila je v podstatě obrazem vstupní pupily a poměrem těchto dvou pupil můžeme získat zvětšení dalekohledu. Stejně tak je tomu i u dvoustupňových Keplerových dalekohledů, v nichž se nachází převracející (hranolové) soustavy, příkladem je klasický triedr nebo různé zaměřovací dalekohledy, kdy je aperturní clona vytvořena objímkou objektivu, vstupní pupila u těchto typů splývá s aperturní clonou a jejím obrazem je výstupní pupila. Poloha výstupní pupily je v blízkosti obrazové ohniskové roviny okuláru. Pupily jsou tedy skutečným nebo neskutečným obrazem aperturní clony. Obraz aperturní clony vytvořený částí optické soustavy nacházející se mezi předmětovým prostorem a aperturní clonou je vstupní pupila a obraz, který se vytvoří mezi obrazovým prostorem a aperturní clonou, je výstupní pupila. Aperturní clona, kterou umístíme v předmětovém nebo obrazovém prostoru, je zároveň buď vstupní nebo výstupní pupilou. [3,4,5] 2.3 Zorné pole Svítící body ležící v části předmětového prostoru mohou být zobrazeny optickou soustavou, ta je však omezena příčnými rozměry, a tak je omezeno i pole zobrazované soustavou. Jestliže nejsou v dalekohledu zvláštní clonky, je omezeno zorné pole dalekohledu okulárem, jehož objímka působí jako clonka, nezávisí tedy na průměru objektivu. Zorné pole je tím menší, čím větší má dalekohled zvětšení. Obrazovým zorným polem optické soustavy dalekohledu s kruhovou clonou, které přehlédne oko pozorovatele optimálně umístěné v obrazovém prostoru, rozumíme prostor vymezený komolým kuželem mezi rovinami proloženými dalekým a blízkým bodem lidského oka kolmo k optické ose. Daleký bod emetropického oka leží v nekonečnu, a proto je hloubka obrazového zorného pole nekonečně veliká. [3,4,5] 2.4 Rozlišovací schopnost dalekohledu Difrakční jevy vznikající na obrubě dalekohledového objektivu, omezují rozlišovací schopnost dalekohledu. Při bodovém zobrazení se rovnoběžný svazek paprsků 10

11 dopadajících na objektiv zobrazil jako světelný bod v ohniskové rovině objektivu. V ohniskové rovině objektivu vzniká ohybový obraz, skládající se z intenzivně osvětlené střední plošky, mající asi 84% světelné intenzity, a ze soustředných střídavě světlých a tmavých kroužků. Například hvězda jako bodový zdroj světla se po ohybu zobrazí jako světelný kroužek, kolem kterého se je tmavý kroužek, což je minimum prvního řádu, a vedle tohoto tmavého kroužku je světlý kroužek, který je maximem prvního řádu a tak dále. Skutečnost ukazuje, že dalekohledem můžeme rozlišit dva body tehdy, když spadne světelný střed ohybového jevu jednoho bodu do prvního tmavého kroužku druhého bodu. To znamená, že se mezi nimi nachází minimum prvního řádu. Obecně platí, že čím je větší průměr dalekohledového systému, tím je lepší rozlišovací schopnost optického systému. [3,4] 2.5 Praktické nekonečno Dalekohledová optická soustava bývá obvykle nastavena jako afokální, což znamená, že je nastavena na nekonečně vzdálené předměty. V jejím zorném poli by měly být ostře zobrazeny pouze předměty, které jsou nekonečně vzdálené. Pozorovateli se však jeví ostře zobrazené i bližší předměty, až do určité vzdálenosti před dalekohledovým aparátem. Této vzdálenosti se říká praktické nekonečno optické dalekohledové soustavy. [3,4] 2.6 Světelnost Světelný tok, který dopadá z plošného nebo bodového předmětu do objektivu dalekohledové optické soustavy, je touto soustavou přenášen do oka pozorovatele, kde dopadá na sítnici oka buď v bodovém obrazu příslušného bodového obrazu, nebo vyvolá určité osvětlení obrazu plošného předmětu. Jestliže pozorujeme bodový nebo plošný předmět prostým okem, je obecně tento světelný tok respektive osvětlení jiné. Je nutno sledovat zvlášť světelnost pro bodové a zvlášť pro plošné předměty. [3,4] 11

12 2.7 Paralaxa Paralaxa je pojem, se kterým se setkáme u těch dalekohledových optických soustav, které mají v obrazové rovině objektivu nebo převracející optické soustavy umístěny záměrné značky, záměrný kříž nebo stupnici. Při příčném pohybu pozorovatelova oka od jednoho okraje výstupní pupily ke druhému okraji se obraz předmětu, který pozorujeme, pohybuje vzhledem k záměrným značkám. Takto se paralaxa projevuje. Je způsobena tím, že dalekohledová optická soustava se záměrnou značkou je nastavena jako afokální soustava na nekonečně vzdálené předměty, ale měření se provádí na předměty, které se nacházejí v konečné vzdálenosti před dalekohledovým aparátem. Obraz tohoto předmětu leží v jiné rovině než záměrný kříž. Paralaxa má značný vliv na přesnost měření, a proto se v praxi zmenšuje na minimální míru. Některé zaměřovací dalekohledy se nastavují na konečnou vzdálenost, čímž se poněkud poruší afokálnost dalekohledové optické soustavy. [3,4] 12

13 3 Vady optického zobrazení Ideálního zobrazení můžeme dosáhnout za předpokladu, že zobrazujeme na optické ose nebo v její blízkosti v takzvaném paraxiálním prostoru, a také za předpokladu, že zobrazujeme monochromatickým (jednobarevným) světlem. Jestliže dodržíme oba tyto předpoklady, zobrazí se nám bod jako bod, přímka jako přímka a rovina jako rovina. V praxi s těmito podmínkami však nemůžeme počítat, protože většinou zobrazujeme rozlehlé předměty, a nebo předměty, které se nachází mimo paraxiální prostor. Když bychom chtěli například, aby byl obraz i malého předmětu dostatečně jasný, museli bychom použít zobrazovací soustavy (čoček, zrcadel) o velkém průměru, a tedy i široký svazek paprsků. A dále pak také máme k zobrazování nejčastěji složené (bílé) světlo, takže při zobrazení čočkami (lomem) náleží každé vlnové délce (každé barvě) jiný index lomu. To jsou důvody, díky kterým podmínky bodového zobrazení nejdou splnit. Odchylkám skutečného zobrazení od zobrazení bodového říkáme optické vady. Chyby zobrazující se i tehdy, když máme jednobarevné světlo, se nazývají monochromatické (jednobarevné). Chyby při zobrazování vícebarevným světlem, které způsobuje proměnlivost indexu lomu, nazýváme chromatické. [6] Když nakombinujeme dvě a více čoček vhodného tvaru a různého materiálu v zobrazovacím systému, je možná taková konstrukce, při které optické vady alespoň částečně odstraníme (zkorigujeme). Je prakticky nemožné odstranit veškeré chyby vzniklé optickým zobrazením, ale pro praktické využití zcela postačí jen jejich částečné korigování. Velké uplatnění zde má v první řadě nedokonalost lidského oka. Na oční sítnici se nacházejí světločivé elementy nazývající se tyčinky a čípky, jejichž průměr je zhruba 0,005 mm, proto stačí korigovat optický systém pro subjektivní pozorování tak, aby se bod na sítnici oka zobrazil jako ploška o menším průměru než 0,005 mm. Další vlastností lidského oka je, že sítnice není stejně citlivá pro všechny barvy. Nejvíce citlivá je na žlutozelenou barvu o vlnové délce kolem 555 nm, což je v podstatě denní světlo, proto stačí zobrazovací systém pro subjektivní pozorování korigovat pro nejcitlivější oblast světla. U optických zobrazovacích soustav je velmi důležitý účel, pro který daný systém budeme používat. Způsob použití ovlivňuje požadavky na korekci optických vad systému. Například u brýlí nebo u okulárů jsou zobrazovací svazky světla omezené na úzký svazek 13

14 paprsků díky irisové cloně oka, proto u nich téměř není třeba korigovat jednobarevné vady, ale hlavní důraz se klade na korekce barevných optických vad. [6] 3.1 Monochromatické (jednobarevné) vady čoček Mezi monochromatické vady čoček řadíme otvorovou vadu, komu, astigmatismus, sklenutí a zkreslení. Tyto vady jsou popsány v následujících podkapitolách Otvorová vada Otvorová vada se též někdy nazývá i sférická nebo kulová a a řadíme ji mezi vady osové. Budeme uvažovat monochromatické světlo, které vychází z bodu A nacházejícího se na optické ose spojné čočky. Široký svazek paprsků vycházející z tohoto bodu se po průchodu touto spojnou čočkou neprotne v jednom bodě (obr.1). Krajní paprsky, které jsou mimo paraxiální prostor, se protnou v bodě A, a ty paprsky, které jsou v paraxiálním prostoru, se protínají v bodě A 0, jak je to znázorněno v obrázku č.1. Vzdálenost mezi body A a A 0 se nazývá sférická aberace a platí mezi nimi vztah: Δa = a - a 0 Obr. 1 Otvorová vada (překresleno ze zdroje [6] ) 14

15 Otvorová vada je různá pro různé úhly δ, respektive pro různé dopadové výšky h. Kvůli rozdílnému zobrazení spojky a rozptylky je u těchto čoček jiný průběh otvorové vady. Zatímco se u spojných čoček zobrazí bod A vlevo od bodu A 0 u rozptylných čoček je tomu naopak, A se zobrazí vpravo od bodu A 0. Je tedy možné pomocí vhodné kombinace spojné a rozptylné čočky zmenšit otvorovou vadu optického systému. Úplné odstranění sférické vady není možné, proto si v praxi postačíme s odstraněním této vady alespoň pro okrajové pásmo otvoru. Sférická vada závisí také na tvaru čočky. I při určitém tvaru čočky je sférická vada menší, když ji otočíme více zakřivenou plochou proti přicházejícímu svazku paprsků. [6,7] Koma Ve spoustě případech nestačí zobrazit ostře pouze jeden bod. Například u mikroskopických objektivů je požadováno, aby byla zobrazena ostře alespoň malá rovinná ploška, kolmá na optickou osu. Další zobrazovací vada, která souvisí s otvorovou vadou, se nazývá koma. Tato vada se projevuje tak, že svazek paprsků vycházejících z určitého bodového předmětu, jenž leží mimo optickou osu, se nezobrazí jako bod, ale jako zvláštně protažený tvar. Obraz deformovaný touto vadou velmi připomíná kometu a odtud také pochází její název koma. Řadíme ji mezi vady mimoosové. Korigujeme ji podobně jako otvorovou vadu. Abbe dokázal, že optický systém, který je sféricky korigovaný pro osový bod A, zobrazuje i body rovinného elementu stojícího v bodě A kolmo na optickou osu, když je splněna pro všechny paprsky vycházející ze dvou sdružených bodů A, A takzvaná sínusová podmínka: n sin σ n sin σ Úhel σ v tomto vzorci vyjadřuje úhel, který svírá jakýkoliv paprsek s osou přicházející z osového bodu A prvního prostředí o indexu lomu n. σ je úhel sdruženého paprsku procházejícího obrazem A v posledním optickém prostředí o indexu lomu n. Takto korigovaný systém se nazývá aplanatický. Splnění sínusové podmínky je velmi důležité například u mikroskopických objektivů, kde se vyžaduje bodové zobrazení. [6,7] 15

16 3.1.3 Astigmatismus a sklenutí Astigmatismus vzniká při zobrazování mimoosových bodů, proto je to vada mimoosová. Projevuje se tak, že obraz vznikne v prostoru, a ne v jedné rovině jako je tomu u komy. Budeme uvažovat bod A, který leží mimo optickou osu v rovině ξ. Sdružená rovina, která je vytvořena spojnou čočkou za podmínky ideálního zobrazení, je rovina ξ 0. Paprsek vycházející z bodu A do uzlového bodu U dále vychází rovnoběžně z uzlového bodu U a protne rovinu ξ 0 v bodě A 0, kde by byl vytvořen jeho obraz. Tento paprsek nazýváme hlavním. (Vyobrazeno na obr. 2). Obr. 2 Astigmatismus (vzor obrázku v [6] ) Okrajové paprsky, které probíhají v rovině určené hlavním paprskem a optickou osou, se neprotnou v bodě A 0, ale v bodě A t. Rovina, jíž tyto paprsky probíhají, se nazývá tangenciální nebo též rovníková. Proto také obraz, který vznikne, nazýváme tangenciální obraz bodu A. 16

17 Periferní paprsky, které probíhají rovinou kolmou k rovině tangenciální, se zobrazí v bodě A s. Rovina kolmá k tangenciální se nazývá sagitální nebo také rovníková a zobrazovaný bod, procházející touto rovinou se nazývá sagitální obraz bodu A. Zobrazovaný bod A se tedy nezobrazí pouze v jednom bodě, ale ve dvou. Mezi dvěma vzniklými body vznikne prostor nazývající se astigmatismus. Toto slovo vzniklo z řeckého stigma(bod) a a(ne) nebodovost. Vzdálenost mezi body A t a A s se jmenuje astigmatický rozdíl. Máme-li kruhový svazek paprsků, který se láme čočkou, pak je po průchodu přes ni proťat rovinami, tangenciální a sagitální, kolmými na osu světelného svazku v elipsách. V bodech A t a A s přechází tyto elipsy v úsečky, mezi nimiž se uprostřed vytvoří řez kruhového tvaru, kde je svazek paprsků nejužší. Toto místo je takzvané kolečko nejmenšího rozptylu. Vzdálenost bodu A t (nebo A 0) od paraxiální roviny ξ 0 se nazývá tangenciální (nebo sagitální) sklenutí. Astigmatismus nelze korigovat úplně, ale lze ho částečně odstranit pomocí složitého čočkového systému. Tento systém se skládá ze dvou částí majících stejně veliký astigmatický rozdíl, ale s opačným znaménkem. Můžeme ho korigovat buďto pro okrajové nebo pro středové paprsky. Při odstraňování této vady se snažíme o to, aby body A t a A s splývaly v jeden bod A ts, který leží v rovině ξ 0, a nebo alespoň v její těsné blízkosti. Současně s astigmatismem tím odstraníme i sklenutí. Jestliže máme v optickém systému korigovaný astigmatismus je to takzvaný anastigmát. Nejvíce rušivě působí astigmatismus při zobrazení čočkou pod velkým úhlem. Tím zobrazujeme třeba ve fotografických objektivech, ale u dalekohledů je zorný úhel malý, proto u nich nemusíme astigmatismus korigovat. [6,7] Zkreslení Ideální zobrazení není zaručeno ani tehdy, máme-li dokonalé bodové zobrazení. Když v rovině kolmé na optickou osu zobrazujeme přes spojnou čočku přímky, které nepřecházejí přes optickou osu, zjistíme, že se nezobrazí jako přímky, ale jako křivky obracející se k ose buď vypuklou a nebo dutou stranou. Obrací-li se vypuklou, pak se jedná o poduškovité zkreslení, a obrací-li se dutou stranou, tak se jedná o soudkovité zkreslení. 17

18 Čím více vzdálíme přímky od optické osy, tím více se zkreslení projevuje. U jednoduché čočky závisí druh zkreslení na poloze clony vymezující svazek paprsků. Pokud vložíme kruhovou clonu mezi předmět a čočku, dostaneme soudkovité zkreslení, a pokud clonu vložíme mezi obraz a čočku, dostaneme poduškovité zkreslení. V ideálním případě je korigování této vady zcela jednoduché. Když použijeme dvě totožné čočky s clonou uprostřed, to znamená, že umístíme clonu za první a před druhou čočku, tak se zkreslení navzájem vykompenzuje. [6,7] 3.2 Chromatická (barevná) vada U všech předchozích vad, které byly jednobarevné, jsme předpokládali, že jsou zobrazovány pomocí monochromatického světla, jehož index lomu je pro stejné prostředí konstantní. Ve skutečnosti nám z bodů předmětů, které zobrazujeme, vychází paprsky složeného světla, a to barevné nebo bílého. Nemůžeme tedy pokládat index lomu ve stejném prostředí za konstantní, protože je závislý na barvě světla. Každá čočka má pro různou barvu světla kromě jiného indexu lomu i různé ohniskové vzdálenosti, proto se zobrazovaný předmět zobrazí v tolika polohách od čočky a v tolika velikostech, kolik barev obsahuje složené světlo. Tato popsaná vada se nazývá chromatická nebo též barevná. Barevná vada se projeví i tehdy, zobrazujeme-li předměty v paraxiálním prostoru. Obraz, který zobrazíme přes čočku je tedy neostrý a jeho zabarvení zcela neodpovídá zabarvení předmětu. Monochromatické vady často zhoršují kvalitu obrazu méně, než vada chromatická. Úplné odstranění barevné vady je prakticky nemožné. Zobrazovací systém se v optické praxi koriguje pro každou vadu alespoň částečně. Barevná vada se tedy koriguje alespoň tak, aby byla zmírněna chyba pro tu barevnou oblast, pro kterou má optický systém podle svého použití největší vliv. Například subjektivní pozorovací soustavy, do nichž patří právě dalekohledy, se korigují pro dvě Fraunhoferovi čáry C (červená) a F (modrá). Jestliže má optická soustava odstraněnou vadu právě pro tyto dvě čáry C a F, pak jsou ohniskové vzdálenosti pro tyto čáry stejně velké a ohniskové vzdálenosti pro barvy ležící mezi čarami C a F se odlišují jen velmi málo. Proto se vytvoří pro široké spektrum vlnových délek dostatečně ostrý obraz. Takto korigovanou soustavu nazveme achromatizovanou. Achromatizace čoček lze dosáhnout dvojím způsobem. První způsob je pomocí 18

19 kombinace dvou čoček z rozdílného skla o různém indexu lomu. Tenké optické čočky, spojná z korunového a rozptylná z flintového skla, se zabrousí do sebe, a tím dojde k částečnému odstranění barevné vady. Druhý způsob spočívá v tom, že dvě tenké spojné čočky musí být od sebe vzdálené o aritmetický průměr svých ohniskových vzdáleností. Dosáhneme-li této určité vzdálenosti, pak je optická soustava achromatizovaná pro oblast světla okolo vlnové délky, na kterou se vztahují ohniskové vzdálenosti. Tento způsob odstranění barevné vady se používá většinou u optických přístrojů. [6,7] 19

20 4 Princip a konstrukce dalekohledu 4.1 Princip dalekohledové optické soustavy Každý předmět sledujeme pod určitým úhlem, tzv. zorný úhel. Tento úhel je možno zvětšit přiblížením pozorovaného předmětu k oku, a nebo naopak lze zmenšit zorný úhel oddálením předmětu od oka pozorovatele. Při pozorování velmi vzdálených předmětů je ve většině případů nemožné, abychom si pozorovaný předmět přiblížili k oku pro detailnější zkoumání. Například chceme-li sledovat pohoří nebo planety. Je tedy nutné zvětšit zorný úhel tak, abychom detaily na pozorovaném předmětu pohodlně viděli. Zvětšením pozorovacího úhlu dosáhneme toho, že se předmět bude jevit větší a blíže k nám, přiblížíme tedy předmět co nejvíce k oku uměle s využitím lupy. Pro zvětšení zorného úhlu nám poslouží příslušná optická soustava. Tato optická soustava se skládá ze dvou podsoustav. První podsoustavu nazýváme objektiv a druhou okulár. Uspořádáním těchto dvou optických podsoustav dostaneme princip dalekohledové optické soustavy. Dalekohledová soustava nám tedy umožní prohlížet detaily předmětů, které prostým okem nejsou vidět. Prvním úkolem dalekohledové soustavy je tedy přiblížit a zvětšit pozorovaný předmět. [3,6] Tento optický systém však nemá pouze jednu funkci, ale plní i další, druhou úlohu. Zornice lidského oka slouží jako optická clona. Za úplné tmy má velikost 6-8 mm a ve dne se její velikost pohybuje mezi 3 a 4 mm. Dá se říci, že průměr oční pupily nedovoluje, aby do oka pozorovatele vstoupilo dostatečné množství světla. Průměr dalekohledového objektivu mnohonásobně převyšuje průměr oční pupily, z čehož vyplývá, že objektivem projde do oka pozorovatele mnohonásobně více světla než bez něj. Do oka tedy přes dalekohledový optický systém projde tolik světla, jako kdybychom zvětšili průměr oční pupily na průměr vstupní pupily dalekohledové optické soustavy. Proto s touto optickou soustavou vidíme například i hvězdy, které pouhým okem vůbec nezahlédneme. Druhou úlohou dalekohledového systému tedy je, přivést do oka větší množství světla než je tomu při pozorování pouhým okem. Dalekohledová optická soustava tedy slouží k pozorování vzdálených předmětů a její princip je velmi jednoduchý. Objektivem vytvoříme obraz předmětu v dálce, a tento obraz pozorujeme okulárem jako lupou. Princip dalekohledu je jednoduchý, ale i přes to byl objeven až na začátku 17. století. [3] 20

21 4.2 Konstrukce dalekohledové optické soustavy Zaostříme-li dalekohledovou optickou soustavu na předmět ležící v nekonečnu, vytvoří se obraz v zadní ohniskové rovině φ1 objektivu, a pozorujeme-li okem neakomodovaným, leží obraz vytvořený objektivem v přední ohniskové rovině φ 2 okuláru. U této optické soustavy splývá zadní ohnisková rovina φ 1 objektivu s přední ohniskovou rovinou φ 2 okuláru, což znamená, že optický interval Δ soustavy je nulový. Takováto optická soustava se nazývá teleskopická a dalekohled, jenž je takto zaostřen nazýváme afokální. Z toho vyplývá, že výsledné ohniskové vzdálenosti celé optické soustavy jsou nekonečně veliké. Chceme-li dosáhnout velkých zvětšení dalekohledu, pak ohnisková vzdálenost objektivu musí být velká a ohnisková vzdálenost okuláru malá. To je příčinou dlouhých a mnohdy i těžkých dalekohledových tubusů, nesoucích optický systém.[5] Každý dalekohledový objektiv je tvořen spojnou optickou soustavou. U okuláru je tomu jinak, ten může být vytvořen ze spojné nebo z rozptylné optické soustavy. Podle toho, z jaké soustavy je okulár, dělíme dalekohledy na dva základní typy konstrukce a to Galileův a Keplerův. Objektiv však nemusí být tvořen soustavou čoček, ale místo čoček může být v soustavě zrcadlo. Je-li v objektivu soustava čoček, nazýváme dalekohled jako refraktor (s lámavým objektivem), a je-li místo čoček zrcadlový systém, pak dalekohled nazýváme reflektor (s odrazným objektivem). [4,6] Refraktor má vůči reflektoru značné přednosti. Například jakost objektivu je u refraktorů stálá na rozdíl od reflektorů, kde odrazná kovová vrstva zrcadel slepne, a to i navzdory stále novějším technologickým postupům výroby, a i navzdory lepším materiálům s novými vylepšenými povrchovými úpravami. Taktéž centrování čočkového objektivu je stálejší, kdežto centrace reflektorů tak stálá není, obzvláště u velkých astronomických modelů. K další výhodě refraktoru patří, že deformace objektivu, jež jsou vyvolané vlastní vahou, nejsou tak nebezpečné jako u obrovských reflektorů, kde může deformace jedné plochy mít velký vliv na jakost vytvořeného obrazu, a navíc u refraktorů je vada jedné plochy čočky kompenzována opačnou vadou druhé plochy čočky. A dále velkou výhodou refraktoru oproti reflektoru je i to, že refraktor lze konstruovat jako zcela uzavřený aparát, do něhož se nedostanou nečistoty, prach a ani vzduch, který má značný vliv na snížení jakosti obrazu. [4,5] 21

22 Mezi hlavní nedostatky refraktoru patří hlavně omezený průměr optiky při její výrobě. Dalším velkým nedostatkem optických soustav s refraktory jsou optické vady, obzvláště barevná. Je možno ji potlačit, ale kombinace zvláštních skel vede k menší životnosti objektivu. Navíc nestejnorodost skla použitého k výrobě objektivu snižuje jakost výsledného obrazu. Další zápornou vlastností refraktoru je pohlcování značné části světla sklem v objektivu. Tomu nezabráníme ani zvětšením průměru objektivu, protože čím větší je průměr čočky, tím je tlustší, a tím více světla pohltí. K jisté ztrátě světla dochází i při odrazu světla na každém členu optické soustavy aparátu, ale tomuto se dá částečně zabránit antireflexní úpravou na povrchu optické čočky. Velkým nedostatkem refraktorové soustavy je i fakt, že tubusy dalekohledů jsou často velmi dlouhé a těžké. [4,5] Keplerův dalekohled Keplerův dalekohledový systém je tvořen spojnou soustavou objektivu a spojnou soustavou okuláru. Svazek světelných paprsků, který projde přes tuto optickou soustavu, vytvoří skutečný, zvětšený a převrácený obraz. Aperturní clona je totožná s objímkou objektivu a zároveň se vstupní pupilou. Výstupní pupila systému je obrazem vstupní pupily se nachází u pupily oka. Aby se využilo co nejvíce zorného pole, je vhodné umístit výstupní pupilu na střed otáčení oka. Protože se optickou soustavou objektivu vytvoří skutečný obraz (tj.meziobraz celé soustavy), je možné v jeho rovině umístit záměrný kříž. Tohoto se využívá při různých fyzikálních a laboratorních měřeních, v geodetických měřeních, u zaměřovacích dalekohledů atd. Pro klasické užití je na závadu převrácený obraz, který je vytvořen tímto dalekohledem. Potřebujeme-li dalekohled k běžnému pozorování je nutné do soustavy vložit převracející soustavu, nejčastěji hranolovou. Dříve se však používal právě kvůli převrácenému obrazu k pozorování oblohy a hvězd, kde to není na závadu, a proto se mu říká hvězdářský dalekohled. Ke konstrukci okuláru Keplerova dalekohledu se využívá Ramsdenova a Huygensova typu konstrukce, popřípadě se z jejich principu konstrukce vychází. V dnešní době je však i mnoho modernějších okulárů, které se více zaměřují na komfort při pozorování uživatele, a tyto okuláry z jejich principu nevycházejí. Objektiv je vždy 22

23 složená čočka, tzv. achromatická soustava (více v kapitole č. 5). Je důležité nastavit polohu objektivu a okuláru tak, abychom pozorovali neakomodovaným okem. Délka dalekohledu (bez převracející soustavy) je rovna součtu ohniskových vzdáleností objektivu a okuláru. [3,4,5,6,7] Galileův dalekohled Tento optický dalekohledový systém je též nazýván pozemským nebo holandským dalekohledem. Tvoří ho spojný objektiv a rozptylný okulár. Obraz, jež soustava vytvoří, je zvětšený, vzpřímený a zdánlivý. Zorné pole tohoto dalekohledu je poněkud ovlivněno jeho velkou vinětací. To, že se vytvoří zdánlivý obraz, má za následek menší zorné pole tzv. efekt klíčové dírky. Vlastnost, že se vytvoří vzpřímený obraz, dává přístroji široké spektrum využití. K zaměřování je tento dalekohled zcela nevhodný, protože je okulár tvořen rozptylnou soustavou a není tedy kam umístit záměrnou ploténku. Délka dalekohledu je rovna rozdílu ohniskové vzdálenosti objektivu a ohniskové vzdálenosti okuláru. Vstupní pupila optické soustavy splývá s objímkou objektivu a výstupní pupila, která je obrazem vstupní pupily vytvořeným rozptylným okulárem, je neskutečná a leží uvnitř dalekohledu. Výstupní pupila je tím větší, čím je větší otvor objektivu. Svazky paprsků, které vycházejí z dalekohledu, jsou ještě omezovány pupilou oka, která tvoří výstupní pupilu. Aperturní clonu tvoří objímka okuláru. [3,4,5,6,7] 23

24 5 Objektiv, okulár a převracející soustava Dalekohled je složen ze základních optických členů objektivu a okuláru. V určitých případech mohou být doplněny o další optický člen, převracející soustavu. 5.1 Rozdílné funkce objektivu a okuláru Každý vizuální dalekohled se skládá ze dvou základních částí, z objektivu a okuláru. Jejich funkce jsou velmi rozdílné, obzvláště u dalekohledů s velkým zvětšením, jako je například hvězdářský (Keplerův) dalekohled. U tohoto optického aparátu jsou požadavky kladené na výrobu objektivu mnohem větší, než požadavky kladené na výrobu okuláru. Objektiv musí být vždy vyroben přesněji než okulár. Vady zobrazení, které jsou způsobeny nepřesnostmi při výrobě objektivu, mohou být viditelné okem, protože je okulár několikanásobně zvětší. Vady způsobené nepřesnostmi při výrobě okuláru, nejsou tak snadno zjistitelné a viditelné. Za okulárem stojí totiž lidské oko, a to je velmi nedokonalý optický aparát. Na výrobu objektivu se kladou velmi přísné požadavky, zatímco na výrobu okuláru jsou požadavky méně přísné. [4] To ovšem platí jen pro dalekohledy s velkým zvětšením. Jestliže pojednáváme o dalekohledu se zvětšením menším než 10 krát, nejdou požadavky na korekci optických vad již při výrobě rozdělit jednoduše mezi objektiv a okulár. Mnohdy je možné optické vady objektivu a okuláru vzájemně kompenzovat. Většina optických dalekohledových soustav se koriguje jako celek, to znamená, že se sleduje průchod paprsků celým dalekohledem. Kompenzace optických vad obou částí, to je objektivu a okuláru, se nemůže provádět ve všech případech. Existují i výjimky. Například když potřebujeme umístit v zorném poli dalekohledu záměrný obrazec nebo stupnici, která zabírá větší část zorného pole, musíme umístit v obrazové rovině objektivu nebo v předmětové rovině okuláru planparalelní skleněnou destičku, na které je potřebný záměrný obrazec nebo kříž vyryt. V takovém případě je nutností korigovat objektiv a okulár jako samostatný celek, a proto je mnohdy korekce dalekohledů s malým zvětšením obtížnější, než korekce dalekohledů s velkým zvětšením, zvláště pokud je požadováno velké zorné pole. [4] 24

25 5.1.1 Konstrukce okuláru Okulár je součástí každé optické soustavy sloužící k pozorování. Plní stejnou funkci jako optická lupa. Lupou zobrazujeme skutečné předměty a okulárem zobrazujeme skutečné obrazy. Rozdíl mezi lupou a okulárem je ten, že okulárem projdou pouze ty zobrazovací svazky paprsků, které projdou objektivem. Jednoduchá lupa se na okulár nepoužívá, protože má malé zvětšení a nemá kompenzované optické vady. Každý okulár je tedy optická soustava složená z minimálně dvou optických členů, čímž se odstraní barevná a z části i sférická vada. Podle konstrukce a účelu jsou velmi používané dva základní typy okulárů Huygensův a Ramsdenův. Mnohé okuláry vycházejí z jejich principu, jsou ale poněkud vylepšené a zdokonalené. V dnešní době již existují i mnohem modernější okuláry, které si dávají za úkol rozšířit zorné pole aparátu a posunout výstupní pupilu dalekohledu tak, aby bylo možno používat jej v kombinaci s brýlemi pozorovatele. [4,6] Huygensův okulár Huygensův okulár (obr. 3) se používá v kombinaci s achromatickými objektivy. Jedná se o optickou soustavu složenou ze dvou plan-konvexních čoček, jež jsou obě natočené vypuklými plochami směrem k přicházejícímu svazku světelných paprsků. První čočku nazýváme kolektivem a druhou oční čočkou. Čočka kolektiv má větší ohniskovou vzdálenost než oční čočka. Aby byla splněna podmínka pro zobrazení dalekohledovým systémem musí předmětové ohnisko kolektivu splývat s obrazovým ohniskem objektivu. Zvláštností tohoto okuláru je, že obraz vytvořený objektivem, a tedy i předmětové ohnisko okuláru, leží mezi kolektivem a oční čočkou. Úkolem kolektivu je přiklonit široký svazek paprsků, které přicházejí do okuláru, k optické ose. Tím získáme větší osvětlení výsledného obrazu. Kvůli tomuto říkáme kolektivní čočce také sběrná. Kolektiv musí být z čočky o větším průměru než oční čočka právě proto, aby zachytil všechny světelné paprsky tvořící obraz. [4,6,7] 25

26 Ramsdenův okulár Tento okulár je stejně jako Huygensův složen ze dvou plan-konvexních optických čoček, jejich otočení je však rozdílné. V tomto optickém sytému jsou čočky natočeny konvexními plochami k sobě a plan plochami od sebe (obr.4). Obě čočky mají stejnou ohniskovou vzdálenost. Achromatická podmínka vyžaduje, aby vzájemná vzdálenost čoček od sebe byla rovna aritmetickému průměru jejich ohniskových vzdáleností. V tomto případě by čočky ležely v ohniskových rovinách, což je nevýhodné, protože by se v obrazu vytvořeným objektivem, objevila zrnka prachu usazená na kolektivní čočce. Proto při konstrukci tohoto okuláru dáváme kolektiv a oční čočku o něco blíže, než je achromatická podmínka, a to do vzdálenosti 2/3 f. Ohnisková rovina Ramsdenova okuláru se nachází před kolektivní čočkou, proto není problém s osvícením vloženého měřícího kříže jako u Huygensova okuláru. Proto je tento typ okuláru vhodný pro měřící účely. Porovnáme- li Ramsdenův okulár s Huygensovým, tak zjistíme, že Huygensův okulár má menší optické vady a větší zorné pole. [4,6,7] Obr. 3 Huygensův okulár [12] Obr. 4 Ramsdenův okulár [12] Konstrukce objektivů Celých sto let po objevení dalekohledu se používalo jednoduchého objektivu s jednou čočkou, to ovšem mělo velký nedostatek, velmi se totiž projevovala chromatická aberace, což vadilo především u astronomického pozorování. Astronomové používali obrovské optické dalekohledové soustavy, které však tvořily, obzvláště díky barevné vadě, nekvalitní obraz. Až v půlce 18. století byl objeven objektiv složený z více čoček, který částečně tuto 26

27 vadu kompenzuje. Takový objektiv nazveme achromatickým. Dnes se tedy u většiny dalekohledových soustav používá právě achromatického objektivu. Cílem složeného objektivu je odstranit chromatickou a otvorovou vadu, ale protože do systému vstupují jen paprsky, které s optickou osou svírají malé úhly, není třeba věnovat pozornost astigmatismu šikmých paprsků. Vývoj a zdokonalování achromatického objektivu je úzce spjat s vývojem optického skla. Touto problematikou se zabýval Fraunhofer. Pracoval na zdokonalování korunového i flintového optického skla, a pak tedy také na zdokonalování achromatického objektivu. [3,4,5,7] Fraunhoferův objektiv Fraunhofer na začátku 19. století vyhotovil návrh na achromatický objektiv, který je tvořen ze dvou jednoduchých čoček, které nejsou stmeleny. První je spojná čočka z korunového skla a druhá čočka je z flintového skla. Tento optický systém objektivu koriguje nejen chromatickou vadu, ale také komu a otvorovou vadu Gaussův objektiv Dalším základním typem objektivu je Gaussův. Je sestaven také ze dvou jednoduchých čoček z různého materiálu, jako Fraunhoferův, ale má jiné optické parametry čoček a také jejich vzájemná pozice je jiná. Touto konstrukcí se podařilo odstranit barevnou vadu pro dvě vlnové délky, ale není zachována sínová podmínka. Tento optický systém je tedy prakticky nepoužitelný Clairautův objektiv Stmelíme-li čočky z Fraunhoferova návrhu achromatického objektivu k sobě, dostaneme Clairautův objektiv. Čočky z Fraunhoferova objektivu mají velmi podobné vnitřní poloměry, a zvolením vhodných skel dosáhneme toho, že budou tyto vnitřní 27

28 poloměry stejné. Pak můžeme čočky vzájemně stmelit. Stmelením odstraníme odrazné optické plochy, čímž ve výsledku získáme více světla a lepší kontrast vytvořeného obrazu. Problémem je, že korunové a flintové sklo nemají stejnou tepelnou roztažnost, proto je doporučeno tmelit čočky pouze do průměru 50 mm. Využití tohoto optického systému je především u triedrů. [3,4,7] Obr. 5 Typy objektivů (překresleno z [3] ): a) Fraunhoferův objektiv b) Gaussův objektiv c) Clairautův objektiv 5.2. Převracející soustavy dalekohledů Galileův dalekohledový systém nám vytvoří vzpřímený obraz, ale má jen malé zvětšení a malé zorné pole. Keplerův optický systém je výhodnější, má velké zorné pole a dosahuje relativně velkého zvětšení, ale vytvoří převrácený obraz. To ovšem nevadí vždy, například astronomické pozorování nevyžaduje obraz vzpřímený, také v geologii či ve fyzikální laboratoři při různých měřeních není tato vlastnost na závadu, ovšem pro klasické pozorování je převrácený obraz nežádoucí. Zde tedy mají značné uplatnění převracející optické soustavy. 28

Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje

Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje Optické zobrazování Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje Základní pojmy Optické zobrazování - pomocí paprskové (geometrické) optiky - využívá model světelného

Více

M I K R O S K O P I E

M I K R O S K O P I E Inovace předmětu KBB/MIK SVĚTELNÁ A ELEKTRONOVÁ M I K R O S K O P I E Rozvoj a internacionalizace chemických a biologických studijních programů na Univerzitě Palackého v Olomouci CZ.1.07/2.2.00/28.0066

Více

GEOMETRICKÁ OPTIKA. Znáš pojmy A. 1. Znázorni chod význačných paprsků pro spojku. Čočku popiš a uveď pro ni znaménkovou konvenci.

GEOMETRICKÁ OPTIKA. Znáš pojmy A. 1. Znázorni chod význačných paprsků pro spojku. Čočku popiš a uveď pro ni znaménkovou konvenci. Znáš pojmy A. Znázorni chod význačných paprsků pro spojku. Čočku popiš a uveď pro ni znaménkovou konvenci. Tenká spojka při zobrazování stačí k popisu zavést pouze ohniskovou vzdálenost a její střed. Znaménková

Více

Dalekohledy Matěj Drtina, R3.A, GJK Březen 2013

Dalekohledy Matěj Drtina, R3.A, GJK Březen 2013 Dalekohledy Úvod Optický dalekohled (teleskop) je přístroj sloužící k optickému přiblížení pomocí dvou soustav čoček nebo zrcadel Skládá se ze dvou hlavních částí z objektivu, který obraz vytváří a okuláru,

Více

Geometrická optika. předmětu. Obrazový prostor prostor za optickou soustavou (většinou vpravo), v němž může ležet obraz - - - 1 -

Geometrická optika. předmětu. Obrazový prostor prostor za optickou soustavou (většinou vpravo), v němž může ležet obraz - - - 1 - Geometrická optika Optika je část fyziky, která zkoumá podstatu světla a zákonitosti světelných jevů, které vznikají při šíření světla a při vzájemném působení světla a látky. Světlo je elektromagnetické

Více

Rozdělení přístroje zobrazovací

Rozdělení přístroje zobrazovací Optické přístroje úvod Rozdělení přístroje zobrazovací obraz zdánlivý subjektivní přístroje lupa mikroskop dalekohled obraz skutečný objektivní přístroje fotoaparát projekční přístroje přístroje laboratorní

Více

5.2.12 Dalekohledy. y τ τ F 1 F 2. f 2. f 1. Předpoklady: 5211

5.2.12 Dalekohledy. y τ τ F 1 F 2. f 2. f 1. Předpoklady: 5211 5.2.12 Dalekohledy Předpoklady: 5211 Pedagogická poznámka: Pokud necháte studenty oba čočkové dalekohledy sestavit v lavicích nepodaří se Vám hodinu stihnout za 45 minut. Dalekohledy: už z názvu poznáme,

Více

Optika pro mikroskopii materiálů I

Optika pro mikroskopii materiálů I Optika pro mikroskopii materiálů I Jan.Machacek@vscht.cz Ústav skla a keramiky VŠCHT Praha +42-0- 22044-4151 Osnova přednášky Základní pojmy optiky Odraz a lom světla Interference, ohyb a rozlišení optických

Více

Geometrická optika. Optické přístroje a soustavy. převážně jsou založeny na vzájemné interakci světelného pole s látkou nebo s jiným fyzikálním polem

Geometrická optika. Optické přístroje a soustavy. převážně jsou založeny na vzájemné interakci světelného pole s látkou nebo s jiným fyzikálním polem Optické přístroje a soustav Geometrická optika převážně jsou založen na vzájemné interakci světelného pole s látkou nebo s jiným fzikálním polem Důsledkem této t to interakce je: změna fzikáln lních vlastností

Více

naše vlajka: Řešení prvního úkolu kategorie 3 druhý stupeň: Trochu teorie a historie: Kamarádi ZŠ Chrast S chutí do toho a půl je hotovo,

naše vlajka: Řešení prvního úkolu kategorie 3 druhý stupeň: Trochu teorie a historie: Kamarádi ZŠ Chrast S chutí do toho a půl je hotovo, Řešení prvního úkolu kategorie 3 druhý stupeň: Kamarádi ZŠ Chrast S chutí do toho a půl je hotovo, rádi spolu tvoříme, na úkol se těšíme naše vlajka: Trochu teorie a historie: Dalekohled Dalekohled umožňuje

Více

ZOBRAZOVÁNÍ ČOČKAMI. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Septima - Optika

ZOBRAZOVÁNÍ ČOČKAMI. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Septima - Optika ZOBRAZOVÁNÍ ČOČKAMI Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Septima - Optika Čočky Zobrazování čočkami je založeno na lomu světla Obvykle budeme předpokládat, že čočka je vyrobena ze skla o indexu lomu n 2

Více

Využití zrcadel a čoček

Využití zrcadel a čoček Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Využití zrcadel a čoček V tomto článku uvádíme několik základních přístrojů, které vužívají spojných či rozptylných

Více

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH MECHANIKA MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMIKA ELEKTŘINA A MAGNETISMUS KMITÁNÍ A VLNĚNÍ OPTIKA FYZIKA MIKROSVĚTA ODRAZ A LOM SVĚTLA 1) Index lomu vody je 1,33. Jakou rychlost má

Více

Centrovaná optická soustava

Centrovaná optická soustava Centrovaná optická soustava Dvě lámavé kulové ploch: Pojem centrovaná optická soustava znamená, že splývají optické os dvou či více optických prvků. Základním příkladem takové optické soustav jsou dvě

Více

Optika. Zápisy do sešitu

Optika. Zápisy do sešitu Optika Zápisy do sešitu Světelné zdroje. Šíření světla. 1/3 Světelné zdroje - bodové - plošné Optická prostředí - průhledné (sklo, vzduch) - průsvitné (matné sklo) - neprůsvitné (nešíří se světlo) - čirá

Více

25. Zobrazování optickými soustavami

25. Zobrazování optickými soustavami 25. Zobrazování optickými soustavami Zobrazování zrcadli a čočkami. Lidské oko. Optické přístroje. Při optickém zobrazování nemusíme uvažovat vlnové vlastnosti světla a stačí považovat světlo za svazek

Více

2.1.18 Optické přístroje

2.1.18 Optické přístroje 2.1.18 Optické přístroje Předpoklad: 020117 Pomůck: kompletní optické souprav I kdž máme zdravé oči (správné brýle) a skvěle zaostřeno, neuvidíme všechno. Př. 1: Co děláš, kdž si chceš prohlédnout malé,

Více

R8.1 Zobrazovací rovnice čočky

R8.1 Zobrazovací rovnice čočky Fyzika pro střední školy II 69 R8 Z O B R A Z E N Í Z R C A D L E M A Č O Č K O U R8.1 Zobrazovací rovnice čočky V kap. 8.2 je ke konstrukci chodu světelných paprsků při zobrazování tenkou čočkou použit

Více

Optické zobrazení - postup, kterým získáváme optické obrazy bodů a předmětů

Optické zobrazení - postup, kterým získáváme optické obrazy bodů a předmětů Optické soustav a optická zobrazení Přímé vidění - paprsek od zobrazovaného předmětu dopadne přímo do oka Optická soustava - soustava optických prostředí a jejich rozhraní, která mění chod paprsků Optické

Více

Otázky z optiky. Fyzika 4. ročník. Základní vlastnosti, lom, odraz, index lomu

Otázky z optiky. Fyzika 4. ročník. Základní vlastnosti, lom, odraz, index lomu Otázky z optiky Základní vlastnosti, lom, odraz, index lomu ) o je světlo z fyzikálního hlediska? Jaké vlnové délky přísluší viditelnému záření? - elektromagnetické záření (viditelné záření) o vlnové délce

Více

F - Lom světla a optické přístroje

F - Lom světla a optické přístroje F - Lom světla a optické přístroje Autor: Mgr. Jaromír Juřek Kopírování a jakékoliv další využití výukového materiálu je povoleno pouze s uvedením odkazu na www.jarjurek.cz. VARIACE 1 Tento dokument byl

Více

Nejdůležitější pojmy a vzorce učiva fyziky II. ročníku

Nejdůležitější pojmy a vzorce učiva fyziky II. ročníku Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Nejdůležitější pojmy a vzorce učiva fyziky II. ročníku V tomto článku uvádíme shrnutí poznatků učiva II. ročníku

Více

Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát

Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát Michal Veselý, 00 Základní části fotografického aparátu tedy jsou: tělo přístroje objektiv Pochopení funkce běžných objektivů usnadní zjednodušená představa, že objektiv jako celek se chová stejně jako

Více

VY_32_INOVACE_FY.12 OPTIKA II

VY_32_INOVACE_FY.12 OPTIKA II VY_32_INOVACE_FY.12 OPTIKA II Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Kalous Základní a mateřská škola Bělá nad Radbuzou, 2011 Optická čočka je optická soustava dvou centrovaných

Více

Viková, M. : MIKROSKOPIE I Mikroskopie I M. Viková

Viková, M. : MIKROSKOPIE I Mikroskopie I M. Viková Mikroskopie I M. Viková LCAM DTM FT TU Liberec, martina.vikova@tul.cz MIKROSVĚT nano Poměry velikostí mikro 9 10 10 8 10 7 10 6 10 5 10 4 10 3 size m 2 9 7 5 3 4 8 1 micela virus světlo 6 písek molekula

Více

Paprsková optika. Zobrazení zrcadly a čočkami. Rovinné zrcadlo. periskop 13.11.2014. zobrazování optickými soustavami.

Paprsková optika. Zobrazení zrcadly a čočkami. Rovinné zrcadlo. periskop 13.11.2014. zobrazování optickými soustavami. Paprsková optika Zobrazení zrcadl a čočkami zobrazování optickými soustavami tvořené zrcadl a čočkami obecné označení: objekt, který zobrazujeme, nazýváme předmět cílem je nalézt jeho obraz vzdálenost

Více

Zákon odrazu. Úhel odrazu je roven úhlu dopadu, přičemž odražené paprsky zůstávají v rovině dopadu.

Zákon odrazu. Úhel odrazu je roven úhlu dopadu, přičemž odražené paprsky zůstávají v rovině dopadu. 1. ZÁKON ODRAZU SVĚTLA, ODRAZ SVĚTLA, ZOBRAZENÍ ZRCADLY, Dívejme se skleněnou deskou, za kterou je tmavší pozadí. Vidíme v ní vlastní obličej a současně vidíme předměty za deskou. Obojí však slaběji než

Více

Měření zvětšení dalekohledu a ohniskové vzdálenosti objektivů 1. Cíl úlohy

Měření zvětšení dalekohledu a ohniskové vzdálenosti objektivů 1. Cíl úlohy Měření zvětšení dalekohledu a ohniskové vzdálenosti objektivů 1. Cíl úlohy 2. Úkoly Seznámení se základními prvky a stavbou teleskopických dalekohledů. A) Změřte ohniskovou vzdálenost předložených objektivů

Více

Optika OPTIKA. June 04, 2012. VY_32_INOVACE_113.notebook

Optika OPTIKA. June 04, 2012. VY_32_INOVACE_113.notebook Optika Základní škola Nový Bor, náměstí Míru 128, okres Česká Lípa, příspěvková organizace e mail: info@zsnamesti.cz; www.zsnamesti.cz; telefon: 487 722 010; fax: 487 722 378 Registrační číslo: CZ.1.07/1.4.00/21.3267

Více

Krafková, Kotlán, Hiessová, Nováková, Nevímová

Krafková, Kotlán, Hiessová, Nováková, Nevímová Krafková, Kotlán, Hiessová, Nováková, Nevímová Optická čočka je optická soustava dvou centrovaných ploch, nejčastěji kulových, popř. jedné kulové a jedné rovinné plochy. Čočka je tvořena z průhledného

Více

OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda OPTIKA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda Základní poznatky Zdroje světla světlo vzniká různými procesy (Slunce, žárovka, svíčka, Měsíc) Bodový zdroj Plošný zdroj Základní poznatky Optická prostředí

Více

Vady optických zobrazovacích prvků

Vady optických zobrazovacích prvků Vady optických zobrazovacích prvků 1. Úvod 2. Základní druhy čoček a základní pojmy 3. Zobrazení pomocí čoček 4. Optické vady čoček 5. Monochromatické vady čoček 6. Odstranění monochromatických vad 7.

Více

7. Světelné jevy a jejich využití

7. Světelné jevy a jejich využití 7. Světelné jevy a jejich využití - zápis výkladu - 41. až 43. hodina - B) Optické vlastnosti oka Oko = spojná optická soustava s měnitelnou ohniskovou vzdáleností zjednodušené schéma oka z biologického

Více

Abstrakt: Úloha seznamuje studenty se základními pojmy geometrické optiky

Abstrakt: Úloha seznamuje studenty se základními pojmy geometrické optiky Úloha 6 02PRA2 Fyzikální praktikum II Ohniskové vzdálenosti čoček a zvětšení optických přístrojů Abstrakt: Úloha seznamuje studenty se základními pojmy geometrické optiky a principy optických přístrojů.

Více

7.ročník Optika Lom světla

7.ročník Optika Lom světla LOM SVĚTLA. ZOBRAZENÍ ČOČKAMI 1. LOM SVĚTLA NA ROVINNÉM ROZHRANÍ DVOU OPTICKÝCH PROSTŘEDÍ Sluneční světlo se od vodní hladiny částečně odráží a částečně proniká do vody. V čisté vodě jezera vidíme rostliny,

Více

3. Optika III. 3.1. Přímočaré šíření světla

3. Optika III. 3.1. Přímočaré šíření světla 3. Optika III Popis soupravy: Souprava Haftoptik s níž je prováděn soubor experimentů Optika III je určena k demonstraci optických jevů pomocí segmentů se silnými magnety. Ty umožňují jejich fixaci na

Více

2. Optika II. 2.1. Zobrazování dutým zrcadlem

2. Optika II. 2.1. Zobrazování dutým zrcadlem 2. Optika II Popis stavebnice: jedná se o žákovskou verzi předcházející stavebnice, umístěné v lehce přenosném dřevěném kufříku. Experimenty, které jsou uspořádány v příručce, jsou určeny především pro

Více

Jméno: Michal Hegr Datum: 15.11. 2011. Oko

Jméno: Michal Hegr Datum: 15.11. 2011. Oko Jméno: Michal Hegr Datum: 15.11. 2011 Referát na téma: Oko Oko Oko je smyslový orgán reagující na světlo (fotoreceptor), tedy zajišťující zrak. V průběhu vývoje živočichů došlo k výraznému rozvoji od světločivných

Více

5.2.8 Zobrazení spojkou II

5.2.8 Zobrazení spojkou II 5.2.8 Zobrazení spojkou II Předpoklady: 5207 Př. 1: Najdi pomocí význačných paprsků obraz svíčky, jejíž vzdálenost od spojky je menší než její ohnisková vzdálenost. Postupujeme stejně jako v předchozích

Více

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í OPTICKÉ ZOBRAZOVÁNÍ. Zrcdl prcují n principu odrzu světl druhy: rovinná kulová relexní plochy: ) rovinná zrcdl I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í obyčejné kovová vrstv npřená n sklo

Více

Digitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.

Digitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K. Digitální učební materiál Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Název projektu Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Číslo a název šablony klíčové aktivity III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím

Více

ODRAZ A LOM SVĚTLA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Fyzika - Optika

ODRAZ A LOM SVĚTLA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Fyzika - Optika ODRAZ A LOM SVĚTLA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Fyzika - Optika Odraz světla Vychází z Huygensova principu Zákon odrazu: Úhel odrazu vlnění je roven úhlu dopadu. Obvykle provádíme konstrukci pomocí

Více

ČOČKY JAKO ZOBRAZOVACÍ SOUSTAVY aneb O spojkách a rozptylkách. PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk

ČOČKY JAKO ZOBRAZOVACÍ SOUSTAVY aneb O spojkách a rozptylkách. PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk ČOČKY JAKO ZOBRAZOVACÍ SOUSTAVY aneb O spojkách a rozptlkách PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk Optická soustava - je soustava optických prostředí a jejich rozhraní, která mění směr chodu světelných

Více

17. března 2000. Optická lavice s jezdci a držáky čoček, světelný zdroj pro optickou lavici, mikroskopický

17. března 2000. Optická lavice s jezdci a držáky čoček, světelný zdroj pro optickou lavici, mikroskopický Úloha č. 6 Ohniskové vzdálenosti a vady čoček, zvětšení optických přístrojů Václav Štěpán, sk. 5 17. března 2000 Pomůcky: Optická lavice s jezdci a držáky čoček, světelný zdroj pro optickou lavici, mikroskopický

Více

Světlo 1) Světlo patří mezi elektromagnetické vlnění (jako rádiový signál, Tv signál) elmg. vlnění = elmg. záření

Světlo 1) Světlo patří mezi elektromagnetické vlnění (jako rádiový signál, Tv signál) elmg. vlnění = elmg. záření OPTIKA = část fyziky, která se zabývá světlem Studuje zejména: vznik světla vlastnosti světla šíření světla opt. přístroje (opt. soustavami) Otto Wichterle (gelové kontaktní čočky) Světlo 1) Světlo patří

Více

5 Geometrická optika

5 Geometrická optika 5 Geometrická optika 27. března 2010 Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze Jméno: Vojtěch Horný Datum měření: 22.března 2010 Pracovní skupina: 2 Ročník a kroužek: 2. ročník, pondělí 13:30 Spolupracoval

Více

ZOBRAZOVÁNÍ ROVINNÝM ZRCADLEM

ZOBRAZOVÁNÍ ROVINNÝM ZRCADLEM ZOBRAZOVÁNÍ ROVINNÝM ZRCADLEM Pozorně se podívejte na obrázky. Kterou rukou si nevěsta maluje rty? Na které straně cesty je automobil ve zpětném zrcátku? Zrcadla jsou vyleštěné, zpravidla kovové plochy

Více

Název školy: Základní škola a Mateřská škola Žalany. Číslo projektu: CZ. 1.07/1.4.00/21.3210. Téma sady: Fyzika 6. 9.

Název školy: Základní škola a Mateřská škola Žalany. Číslo projektu: CZ. 1.07/1.4.00/21.3210. Téma sady: Fyzika 6. 9. Název školy: Základní škola a Mateřská škola Žalany Číslo projektu: CZ. 1.07/1.4.00/21.3210 Téma sady: Fyzika 6. 9. Název DUM: VY_32_INOVACE_4A_17_DALEKOHLEDY Vyučovací předmět: Fyzika Název vzdělávacího

Více

VY_32_INOVACE_06_UŽITÍ ČOČEK_28

VY_32_INOVACE_06_UŽITÍ ČOČEK_28 VY_32_INOVACE_06_UŽITÍ ČOČEK_28 Autor: Mgr. Pavel Šavara Škola: Základní škola Slušovice, okres Zlín, příspěvková organizace Název projektu: Zkvalitnění ICT ve slušovské škole Anotace Materiál (DUM digitální

Více

VÝUKOVÝ SOFTWARE PRO ANALÝZU A VIZUALIZACI INTERFERENČNÍCH JEVŮ

VÝUKOVÝ SOFTWARE PRO ANALÝZU A VIZUALIZACI INTERFERENČNÍCH JEVŮ VÝUKOVÝ SOFTWARE PRO ANALÝZU A VIZUALIZACI INTERFERENČNÍCH JEVŮ P. Novák, J. Novák Katedra fyziky, Fakulta stavební, České vysoké učení technické v Praze Abstrakt V práci je popsán výukový software pro

Více

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663 EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663 Speciální základní škola a Praktická škola Trmice Fűgnerova 22 400 04 1 Identifikátor materiálu:

Více

Fyzika_7_zápis_7.notebook April 28, 2015

Fyzika_7_zápis_7.notebook April 28, 2015 OPTICKÉ PŘÍSTROJE 1) Optické přístroje se využívají zejména k pozorování: velmi malých těles velmi vzdálených těles 2) Optické přístroje dělíme na: a) subjektivní: obraz je zaznamenáván okem např. lupa,

Více

Odraz světla na rozhraní dvou optických prostředí

Odraz světla na rozhraní dvou optických prostředí Odraz světla na rozhraní dvou optických prostředí Může kulová nádoba naplněná vodou sloužit jako optická čočka? Exponát demonstruje zaostření světla procházejícího skrz vodní kulovou čočku. Pohyblivý světelný

Více

OPTIKA - NAUKA O SVĚTLE

OPTIKA - NAUKA O SVĚTLE OPTIKA OPTIKA - NAUKA O SVĚTLE - jeden z nejstarších oborů yziky - studium světla, zákonitostí jeho šíření a analýza dějů při vzájemném působení světla a látky SVĚTLO elektromagnetické vlnění λ = 380 790

Více

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: 1. 10. 2012. Číslo DUM: VY_32_INOVACE_20_FY_C

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: 1. 10. 2012. Číslo DUM: VY_32_INOVACE_20_FY_C Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: 1. 10. 2012 Číslo DUM: VY_32_INOVACE_20_FY_C Ročník: II. Fyzika Vzdělávací oblast: Přírodovědné vzdělávání Vzdělávací obor: Fyzika Tematický okruh:

Více

Optika pro studijní obory

Optika pro studijní obory Variace 1 Optika pro studijní obory Autor: Mgr. Jaromír JUŘEK Kopírování a jakékoliv další využití výukového materiálu je povoleno pouze s uvedením odkazu na www.jarjurek.cz. 1. Světlo a jeho šíření Optika

Více

Optické přístroje. Oko

Optické přístroje. Oko Optické přístroje Oko Oko je orgán živočichů reagující na světlo. Obratlovci a hlavonožci mají jednoduché oči, členovci, kteří mají menší rozměry a jednoduché oko by trpělo difrakčními jevy, mají složené

Více

Fyzikální kabinet GymKT Gymnázium J. Vrchlického, Klatovy

Fyzikální kabinet GymKT Gymnázium J. Vrchlického, Klatovy Fzikální kbinet GmKT Gmnázium J. Vrchlického, Kltov stženo z http:kbinet.zik.net Optické přístroje Subjektivní optické přístroje - vtvářejí zánlivý (neskutečný) obrz, který pozorujeme okem (subjektivně)

Více

1. Z přiložených objektivů vyberte dva, použijte je jako lupy a změřte jejich zvětšení a zorná pole přímou metodou.

1. Z přiložených objektivů vyberte dva, použijte je jako lupy a změřte jejich zvětšení a zorná pole přímou metodou. 1 Pracovní úkoly 1. Z přiložených objektivů vyberte dva, použijte je jako lupy a změřte jejich zvětšení a zorná pole přímou metodou. 2. Změřte zvětšení a zorná pole mikroskopu pro všechny možné kombinace

Více

DALEKOHLEDY. Masarykova univerzita v Brně Lékařská fakulta

DALEKOHLEDY. Masarykova univerzita v Brně Lékařská fakulta Masarykova univerzita v Brně Lékařská fakulta DALEKOHLEDY OPTICKÝ PRINCIP, VÝVOJ, VYUŽITÍ V TECHNICKÉ A OPTOMETRICKÉ PRAXI, METODY POSOUZENÍ KVALITY VÝROBKU Bakalářská práce Vedoucí: Mgr. Jitka Bělíková

Více

F. Pluháček. František Pluháček Katedra optiky PřF UP v Olomouci

F. Pluháček. František Pluháček Katedra optiky PřF UP v Olomouci František Pluháček Katedra optiky PřF UP v Olomouci Obsah přednášky Optický systém lidského oka Zraková ostrost Dioptrické vady oka a jejich korekce Další vady optické soustavy oka Akomodace a vetchozrakost

Více

Někdy je výhodné nerozlišovat mezi odrazem a lomem tím způsobem, že budeme pokládat odraz za lom s relativním indexem lomu n = 1.

Někdy je výhodné nerozlišovat mezi odrazem a lomem tím způsobem, že budeme pokládat odraz za lom s relativním indexem lomu n = 1. nauka o optickém zobrazování pracuje s pojmem světelného paprsku úzký svazek světla, který by vycházel z malého osvětleného otvoru v limitním případě, kdy by se jeho příčný rozměr blížil k nule a stejně

Více

OPTIKA Optické přístroje TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

OPTIKA Optické přístroje TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY. OPTIKA Optické přístroje TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY. ) Oko Oko je optická soustava, kterou tvoří: rohovka, komorová voda, čočka a sklivec.

Více

Vliv komy na přesnost měření optických přístrojů. Antonín Mikš Katedra fyziky, FSv ČVUT, Praha

Vliv komy na přesnost měření optických přístrojů. Antonín Mikš Katedra fyziky, FSv ČVUT, Praha Vliv komy na přesnost měření optických přístrojů Antonín Mikš Katedra fyziky, FSv ČVUT, Praha V práci je vyšetřován vliv meridionální komy na přesnost měření optickými přístroji a to na základě difrakční

Více

VLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník

VLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník VLNOVÁ OPTIKA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník Vlnová optika Světlo lze chápat také jako elektromagnetické vlnění. Průkopníkem této teorie byl Christian Huyghens. Některé jevy se dají

Více

Teleskopie díl třetí. (Jednoduché metody měření a výpočty pro amatérskou konstrukci dalekohledů)

Teleskopie díl třetí. (Jednoduché metody měření a výpočty pro amatérskou konstrukci dalekohledů) Teleskopie díl třetí (Jednoduché metody měření a výpočty pro amatérskou konstrukci dalekohledů) Je již téměř pravidlem, že se amatérští astronomové krom otázek týkajících se vesmíru, zajímají též o principy

Více

6. Geometrická optika

6. Geometrická optika 6. Geometrická optika 6.1 Měření rychlosti světla Jak už bylo zmíněno v kapitole o elektromagnetickém vlnění, předpokládali přírodovědci z počátku, že rychlost světla je nekonečná. Tento předpoklad zpochybnil

Více

ZOBRAZOVÁNÍ ODRAZEM NA KULOVÉ PLOŠE aneb Kdy se v zrcadle vidíme převrácení. PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk

ZOBRAZOVÁNÍ ODRAZEM NA KULOVÉ PLOŠE aneb Kdy se v zrcadle vidíme převrácení. PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk ZOBRAZOVÁNÍ ODRAZEM NA KULOVÉ PLOŠE aneb Kd se v zrcadle vidíme převrácení PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk Kulová zrcadla - jsou zrcadla, jejichž zrcadlící plochu tvoříčást povrchu koule (kulový

Více

5.2.3 Duté zrcadlo I. Předpoklady: 5201, 5202

5.2.3 Duté zrcadlo I. Předpoklady: 5201, 5202 5.2.3 Duté zrcadlo I Předpoklady: 5201, 5202 Dva druhy dutých zrcadel: kulové = odrazivá plocha zrcadla je částí kulové plochy snazší výroba, ale horší zobrazení (aby se zobrazovalo přesně, musíme použít

Více

Novinky ve vývoji individuálních progresivních čoček. Petr Ondřík Rodenstock ČR, s.r.o.

Novinky ve vývoji individuálních progresivních čoček. Petr Ondřík Rodenstock ČR, s.r.o. Novinky ve vývoji individuálních progresivních čoček. Petr Ondřík Rodenstock ČR, s.r.o. 06 March 2013, Page 1 Trend ve vývoji individuálních progresivních čoček. Astigmatismus do blízka. Výsledky univerzitní

Více

h n i s k o v v z d á l e n o s t s p o j n ý c h č o č e k

h n i s k o v v z d á l e n o s t s p o j n ý c h č o č e k h n i s k o v v z d á l e n o s t s p o j n ý c h č o č e k Ú k o l : P o t ř e b : Změřit ohniskové vzdálenosti spojných čoček různými metodami. Viz seznam v deskách u úloh na pracovním stole. Obecná

Více

Sada Optika. Kat. číslo 100.7200

Sada Optika. Kat. číslo 100.7200 Sada Optika Kat. číslo 100.7200 Strana 1 z 63 Všechna práva vyhrazena. Dílo a jeho části jsou chráněny autorskými právy. Jeho použití v jiných než zákonem stanovených případech podléhá předchozímu písemnému

Více

FYZIKA. Oční vady. 9. ročník

FYZIKA. Oční vady. 9. ročník FYZIKA Oční vady 9. ročník 13. 2. 2013 Autor: Mgr. Dana Kaprálová Zpracováno v rámci projektu Krok za krokem na ZŠ Želatovská ve 21. století registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3443 Projekt je

Více

Optika - AZ kvíz. Pravidla

Optika - AZ kvíz. Pravidla Optika - AZ kvíz Pravidla Ke hře připravíme karty s texty otázka tvoří jednu stranu, odpověď pak druhou stranu karty (pro opakované používání doporučuji zalaminovat), hrací kostku a figurky pro každého

Více

Teleskopie díl šestý (Okuláry pro amatérské dalekohledy)

Teleskopie díl šestý (Okuláry pro amatérské dalekohledy) Funkce okuláru Teleskopie díl šestý (Okuláry pro amatérské dalekohledy) Astronomický dalekohled se skládá z dvou základních částí. První z nich je objektiv. Ten vytváří v přístroji v tzv. ohniskové rovině

Více

Cvičení Kmity, vlny, optika Část interference, difrakce, fotometrie

Cvičení Kmity, vlny, optika Část interference, difrakce, fotometrie Cvičení Kmity, vlny, optika Část interference, difrakce, fotometrie přednášející: Zdeněk Bochníček Tento text obsahuje příklady ke cvičení k předmětu F3100 Kmity, vlny, optika. Příklady jsou rozděleny

Více

2. Vyhodnoťte získané tloušťky a diskutujte, zda je vrstva v rámci chyby nepřímého měření na obou místech stejně silná.

2. Vyhodnoťte získané tloušťky a diskutujte, zda je vrstva v rámci chyby nepřímého měření na obou místech stejně silná. 1 Pracovní úkoly 1. Změřte tloušťku tenké vrstvy ve dvou různých místech. 2. Vyhodnoťte získané tloušťky a diskutujte, zda je vrstva v rámci chyby nepřímého měření na obou místech stejně silná. 3. Okalibrujte

Více

Základní přehled. Dalekohled přístroj, který nám při pohledu do něj přiblíží daný předmět tolikrát, kolik činí jeho zvětšení.

Základní přehled. Dalekohled přístroj, který nám při pohledu do něj přiblíží daný předmět tolikrát, kolik činí jeho zvětšení. Základní přehled Dalekohled přístroj, který nám při pohledu do něj přiblíží daný předmět tolikrát, kolik činí jeho zvětšení. Reflektor zrcadlový dalekohled, používající ke zobrazení dvou (primárního a

Více

OPTICKÉ VLASTNOSTI OKA. ROZKLAD SVĚTLA HRANOLEM 1. OPTICKÉ VLASTNOSTI OKA

OPTICKÉ VLASTNOSTI OKA. ROZKLAD SVĚTLA HRANOLEM 1. OPTICKÉ VLASTNOSTI OKA OPTICKÉ VLASTNOSTI OKA. ROZKLAD SVĚTLA HRANOLEM 1. OPTICKÉ VLASTNOSTI OKA Stavbu lidského oka znáte z vyučování přírodopisu. Zopakujte si ji po dle obrázku. Komorová tekutina, oční čočka a sklivec tvoří

Více

Laboratorní práce č. 3: Měření vlnové délky světla

Laboratorní práce č. 3: Měření vlnové délky světla Přírodní vědy moderně a interaktivně SEMINÁŘ FYZIKY Laboratorní práce č. 3: Měření vlnové délky světla G Gymnázium Hranice Přírodní vědy moderně a interaktivně SEMINÁŘ FYZIKY Gymnázium G Hranice Test

Více

Mikroskop ECLIPSE E200 STUDENTSKÝ NÁVOD K POUŽITÍ. určeno pro studenty ČZU v Praze

Mikroskop ECLIPSE E200 STUDENTSKÝ NÁVOD K POUŽITÍ. určeno pro studenty ČZU v Praze Mikroskop ECLIPSE E200 STUDENTSKÝ NÁVOD K POUŽITÍ určeno pro studenty ČZU v Praze Mikroskop Nikon Eclipse E200 Světelný mikroskop značky Nikon (Eclipse E200) používaný v botanické cvičebně zvětšuje při

Více

Lupa a mikroskop příručka pro učitele

Lupa a mikroskop příručka pro učitele Obecné informace Lupa a mikroskop příručka pro učitele Pro vysvětlení chodu světelných paprsků lupou a mikroskopem je nutno navázat na znalosti o zrcadlech a čočkách. Hodinová dotace: 1 vyučovací hodina

Více

OPTICKÝ KUFŘÍK OA1 410.9973 Návody k pokusům

OPTICKÝ KUFŘÍK OA1 410.9973 Návody k pokusům OPTICKÝ KUFŘÍK OA 40.9973 Návody k pokusům Učitelská verze NÁVODY K POKUSŮM OPTIKA 2 NÁVODY K POKUSŮM OPTIKA SEZNAM POKUSŮ ŠÍŘENÍ SVĚTLA Přímočaré šíření světla (..) Stín a polostín (.2.) ODRAZ SVĚTLA

Více

Seznam součástek. A. Seznam prvků soupravy GON. Rozměry (cm) nebo Poloměry* (cm) Značka Název prvku

Seznam součástek. A. Seznam prvků soupravy GON. Rozměry (cm) nebo Poloměry* (cm) Značka Název prvku Seznam součástek Sklo, ze kterého jsou zhotoveny optické prvky, má index lomu 1, 5 a tloušťku 15 mm. V následujících tabulkách uvádíme seznam prvků v soupravách GON a GON+ a absolutní hodnoty velikostí

Více

Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA

Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA OPTIKA ZÁKLADNÍ POJMY Optika a její dělení Světlo jako elektromagnetické vlnění Šíření světla Odraz a lom světla Disperze (rozklad) světla OPTIKA

Více

Pozorování Slunce s vysokým rozlišením. Michal Sobotka Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov

Pozorování Slunce s vysokým rozlišením. Michal Sobotka Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov Pozorování Slunce s vysokým rozlišením Michal Sobotka Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov Úvod Na Slunci se důležité děje odehrávají na malých prostorových škálách (desítky až stovky km). Granule mají typickou

Více

Úkoly. 1 Teoretický úvod. 1.1 Mikroskop

Úkoly. 1 Teoretický úvod. 1.1 Mikroskop Úkoly 1. Z přiložených objektivů vyberte dva, použijte je jako lupy a změřte jejich zvětšení a zorná pole přímou metodou. Odhadněte maximální chyby měření. 2. Změřte zvětšení a zorná pole mikroskopu pro

Více

SVĚTLO A TMA ROZKLAD A MÍCHÁNÍ BAREV

SVĚTLO A TMA ROZKLAD A MÍCHÁNÍ BAREV SVĚTLO A TMA ROZKLAD A MÍCHÁNÍ BAREV Světlo vypadá jako bezbarvé, ale ve skutečnosti je směsí červené, žluté, zelené, modré, indigové modři a fialové barvy. Jednoduchými pokusy můžeme světlo rozkládat

Více

Metodika práce s astronomickými přístroji 1

Metodika práce s astronomickými přístroji 1 Science Academy - kritický způsob myšlení a praktické aplikace přírodovědných a technických poznatků v reálném životě reg.č. CZ.1.07/2.3.00/45.0040 Metodika práce s astronomickými přístroji 1 Historie

Více

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE Datum měření: 0520 Jméno: Jakub Kákona Pracovní skupina: 4 Ročník a kroužek: Pa 9:30 Spolupracovníci: Jana Navrátilová Hodnocení: Geometrická optika - Ohniskové vzdálenosti

Více

Zadání. Pracovní úkol. Pomůcky

Zadání. Pracovní úkol. Pomůcky Pracovní úkol Zadání 1. Změřte ohniskovou vzdálenost tenké ploskovypuklé (plankonvexní) čočky jednak Besselovou metodou, jednak metodou dvojího zvětšení. 2. Z následujících možností vyberte jednu: a. Změřte

Více

Vzdálenosti ve sluneční soustavě: paralaxy a Keplerovy zákony

Vzdálenosti ve sluneční soustavě: paralaxy a Keplerovy zákony Vzdálenosti ve sluneční soustavě: paralaxy a Keplerovy zákony Astronomové při sledování oblohy zaznamenávají především úhly a pozorují něco, co se nazývá nebeská sféra. Nicméně, hvězdy nejsou od Země vždy

Více

OPTIKA VLASTNOSTI SVĚTLA ODRAZ SVĚTLA OPAKOVÁNÍ - 1

OPTIKA VLASTNOSTI SVĚTLA ODRAZ SVĚTLA OPAKOVÁNÍ - 1 OPTIKA VLASTNOSTI SVĚTLA ODRAZ SVĚTLA OPAKOVÁNÍ - 1 a) Vysvětli, co je zdroj světla? b) Co je přirozený zdroj světla a co umělý? c) Proč vidíme tělesa, která nevydávají světlo? d) Proč je lepší místnost

Více

ČOS 124002 1. vydání ČESKÝ OBRANNÝ STANDARD ÚSŤOVÉ REKTIFIKAČNÍ DALEKOHLEDY ZBRANÍ TYPY, ZÁKLADNÍ PARAMETRY

ČOS 124002 1. vydání ČESKÝ OBRANNÝ STANDARD ÚSŤOVÉ REKTIFIKAČNÍ DALEKOHLEDY ZBRANÍ TYPY, ZÁKLADNÍ PARAMETRY ČESKÝ OBRANNÝ STANDARD ÚSŤOVÉ REKTIFIKAČNÍ DALEKOHLEDY ZBRANÍ TYPY, ZÁKLADNÍ PARAMETRY (VOLNÁ STRANA) 2 ČESKÝ OBRANNÝ STANDARD ÚSŤOVÉ REKTIFIKAČNÍ DALEKOHLEDY ZBRANÍ TYPY, ZÁKLADNÍ PARAMETRY Základem pro

Více

ZOBRAZOVÁNÍ ZRCADLY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Optika

ZOBRAZOVÁNÍ ZRCADLY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Optika ZOBRAZOVÁNÍ ZRCADLY Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Optika Úvod Vytváření obrazů na základě zákonů optiky je častým jevem kolem nás Základní principy Základní principy Zobrazování optickými přístroji

Více

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663 EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663 Speciální základní škola a Praktická škola Trmice Fűgnerova 22 400 04 1 Identifikátor materiálu:

Více

Zobrazovací vlastnosti několika význačných reflektorů

Zobrazovací vlastnosti několika význačných reflektorů Zobrazovací vlastnosti několika význačných reflektorů Zdeněk Rail, Daniel Jareš, Ústav fyziky plazmatu AV ČR,v.v.i.- Toptec Sobotecká 1660, 51101 Turnov Parametry všech simulovaných systémů jsou vzaty

Více

EXPERIMENTÁLNÍ METODA URČENÍ ZÁKLADNÍCH PARAMETRŮ OBJEKTIVU ANALAKTICKÉHO DALEKOHLEDU. A.Mikš 1, V.Obr 2

EXPERIMENTÁLNÍ METODA URČENÍ ZÁKLADNÍCH PARAMETRŮ OBJEKTIVU ANALAKTICKÉHO DALEKOHLEDU. A.Mikš 1, V.Obr 2 EXPERIMENTÁLNÍ METODA URČENÍ ZÁKLADNÍCH PARAMETRŮ OBJEKTIVU ANALAKTICKÉHO DALEKOHLEDU A.Mikš, V.Obr Katedra fyziky, Fakulta stavební ČVUT, Praha Katedra vyšší geodézie, Fakulta stavební ČVUT, Praha Abstrakt:

Více

Jednoduchý elektrický obvod

Jednoduchý elektrický obvod 21 25. 05. 22 01. 06. 23 22. 06. 24 04. 06. 25 28. 02. 26 02. 03. 27 13. 03. 28 16. 03. VI. A Jednoduchý elektrický obvod Jednoduchý elektrický obvod Prezentace zaměřená na jednoduchý elektrický obvod

Více

VUT v Brně Fakulta strojního inženýrství

VUT v Brně Fakulta strojního inženýrství 09 Zamiřování HPZ a ZAMĚŘOVAČE VUT v Brně Fakulta strojního inženýrství Róbert Jankových (jankovych@fme.vutbr.cz ) Brno, 13. listopadu 2012 Studijní literatura Osnova Princip zamiřování zbraní Klasifikace

Více