Optika ve tmě Kaleidoskop 2010

Transkript

1 Optika ve tmě Kaleidoskop

2 Optika a tma? Optika je vědní obor, který se zabývá zářením (světlem). Tma je prostor bez světla (záření). Takový prostor nemůže fyzikálně existovat. Slovo tma vyjadřuje jen pocit nedostatku světla.

3 Princip dalekohledu

4 1608

5

6

7

8

9

10 Galileův dopis z května 1609 To mě nakonec přivedlo k tomu, abych se sám plně věnoval zkoumání principů a pochopení způsobu, kterým mohu dojít ke stvoření podobného přístroje, čehož jsem dosáhl krátce poté na základě vědecké refrakce.

11 Muzeum historie vědy ve Florencii Dalekohled GAL1 zvětšení 14x Dalekohled GAL2 zvětšení 21x Objektiv GAL3 f =1710mm

12 Galileova mapaměsíce

13 Pochybnosti o Galileových objevech Všichni potvrdili, že instrument klame. A Galileo brzy ráno sklíčený odjel.

14 Johannes Kepler: Dodatky k Vitelovi (1604)

15 Kepler: Dioptrice (1611) Keplerův a holandský dalekohled

16 Keplerův dalekohled

17

18 3000 let stará čočka Nález z roku 1850 zříceniny Babylonu - John Layard Lupa? Zápalné sklo?

19 Aristofanés: Oblaky premiéra divadelní hry před Kr. Strepsiadés Viděl jsi už v obchodech ten krásný kámen, co je průhledný, a co s ním můžeš zapalovat? Sokratés Krystal? Strepsiadés Ano, co myslíš, kdybych jej tak vzal, až bude chystat písař obsílku a nastavil jej z dálky proti slunci a na obsílce smazal písmena.

20 Eukleidés (asi před Kr.) Základy - aritmetika Catoptrics - teorie zrcadel Optics - paprsky vychází z oka

21 Archimedés ze Syrakusách před Kr. Pokusy ověřující možnost zapálení lodí: v roce 1973 ano V roce 2007 spíše ne

22 Robert Grosseteste ( ) De Luce Světlo je krásné samo o sobě, protože jeho přirozenost je prostá. De Iride Tato část optiky, když jí dobře rozumíme, nám ukazuje, co můžeme udělat, aby věci, které jsou velmi vzdálené se jevily tak, jako by byly velmi blízko...

23 Roger Bacon ( ) Opus Majus Divy refrakce vidění jsou stále větší... Tak můžeme zajistit, že Slunce, Měsíc a hvězdy zdánlivě sestoupí sem dolů. A podobně se blízko objeví hlavy našich nepřátel, a můžeme zjistit mnoho podobných jevů tak, že mysl člověka, který ignoruje tyto pravdy je nemůže snést.

24 Nicole Oresme ( ) De vision stellarum Jsou hvězdy tam, kde je vidíme? Nejsou. Světlo se nešíří přímočaře, ale po křivce, která odpovídá změnám hustoty prostředí atmosferická refrakce. Barvy jsou části bílého světla.

25 Otázky 15. a 16. století - odkud vychází paprsky? Paprsky z předmětu? Paprsky vidění z oka? Vzájemná kombinace? Leonardo da Vinci 1491

26 J. Kepler: Paralipomena k Vitelovi (1604) Popis funkce oka Říkám, že vidění nastává, když obraz celého poloprostoru před okem a ještě o něco víc se vytvoří na bílé, do červena zbarvené stěně konkávní plochy sítnice.

27 Vynález brýlí v Evropě

28

29

30

31

32 Olomoucká tradice výuky optiky Nepomucen Polanský: O barvách přírody

33 tyčinky 400 relativní citlivost čípků relativní citlivost tyčinek Spektrální citlivost oka čípky

34 Míchání barev

35 Barevný trojúhelník

36 Barevný CCD snímač a sítnice oka

37

38 Velikost osvětlení

39 Atom křemíku v krystalové mřížce - kovová vazba

40 Vlastní polovodič

41 Princip fotonásobiče Einsteinův zákon 1 2 h ν= A v 2 A výstupní práce v rychlost elektronu

42 Kanálkový zesilovač obrazu luminofor mnoho fotonů

43 Princip zesilovače obrazu

44 Noktovizní přístroje v armádě

45 Frederick William Herschel Objev infračerveného záření

46 Johann Wilhelm Ritter Objev ultrafialového záření

47 Spektrální vyzařování Slunce

48 Slepota Slunce

49 Propustnost atmosféry Země

50 Objekt-zdroj, prostředí, optika, detektor

51 Planckovo vyzařování černých těles

52 Záření černého tělesa pro teploty života

53 Emisivita cíle a pozadí

54 Chlazená termovize

55 Nechlazená termovize odporový bolometr

56 Rozlišovací schopnost y = 1.22 λ c VIS λ=0.5 μm MWIR LWIR λ=4.0 μm λ=10 μm

57 Termovize v armádě

58 Termovize pro ochranu a bezpečnost

59 IČ v lékařství, diagnostice, umění,...

60 Astronomie - Herschelův dalekohled -2009

61 Záření černých tělěs logaritmická stupnice

62 Výzkum mikrovlnného pozadí

63 Teorie souhlasí s pozorováním

64 Děkujeme za Vaši pozornost