LENTILE SUBTIRI* Ansamblu de doi dioptri, dintre care cel putin unul trebuie sa fie sfericLentila subtire: grosimea (masurata in lungul axei optice principale)

* axe optice secundare: orice dreapta ce trece prin centrul optic, sub un anumit unghi* centrul optic (O): intersectia axei optice principale cu planul de simetrie al lentilei* distante focaleUnghi de deviatie (): unghiul dintre directia razei incidente si directia razei refractateFascicule paraxiale (foarte putin inclinate fata de axul optic principal)formula lentilelor subtiri (relatia punctelor conjugate)

distanta focala a lentilei< f >SI = mconvergenta lentilei< C >SI = dioptrie = m-1

Lentile Convergente (f > 0 focare reale)Divergente (f < 0 focare imaginare)Lentile convergentebiconvexeplan convexemenisc convergentLentile divergentebiconcaveplan concavemenisc divergent

Sistem stigmatic: pentru fiecare punct din spatiul obiect corespunde un singur punct in spatiul imagineAberatii de sfericitate (se compenseaza daca se cupleaza lentile convergente cu lentile divergente)cromatice legate de fenomenul de dispersie (se compenseaza daca se cupleaza lentilele cu oglinzi sferice sau plane)

INSTRUMENTE OPTICEInstrument optic: combinatii de lentile sau combinatii cu oglinzi plane sau sfericeInstrumente optice care dau imaginireale (obiective fotografice, aparate de proiectie etc.)virtuale (luneta, lupa, microscopul, binoclul)Scopul instrumentelor optice:* Examinarea de obiecte foarte mici (lupa, microscopul)* Examinarea de obiecte foarte indepartate (luneta, telescopul)* Masurarea cu precizie a distantelor, unghiurilor, intensitatii luminoase (instrumente de masura)

Principalele calitati ale instrumentelor optice:1) Grosismentul (G)a) Grosismentul liniar: raportul dintre dimensiunea liniara a imaginii si cea a obiectuluib) Grosismentul unghiular: raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede obiectul cu ajutorul aparatului si tangenta sub care se vede obiectul cu ochiul liber< G >SI = 1G2 (lupa)2000 (microscopul optic)200.000 (microscopul electronic)

2) Puterea de separatie: inversul distantei minime dintre 2 puncte ale obiectului care se vad separat in imaginea finaladistanta minima care poate fi separata cu ajutorul unui instrument optic - lungimea de unda a radiatii folosite; n indicele de refractie al mediului dintre obiect si instrumentul optic; u jumatate din unghiul sub care se vede lentila obiectivului din locul in care se afla obiectul d1000 (microscopul optic)~ 10 (microscopul electronic)< P >SI = m-1

3) Campul vizual: portiunea din obiect care se poate vedea cu ajutorul instrumentului opticSe caracterizeaza prin:* adancimea campului vizual (A) (masurata pe axa optica a aparatului)* diametrul campului vizual (D) (masurat pe o directie axa optica a aparatului)A ~ (1 / G3)D ~ (1 / G2)< A >SI = < D >SI = m 4) Claritatea (c): raportul dintre fluxul luminos primit de catre ochi in cazul in care obiectul este privit cu ajutorul instrumentului optic si fluxul luminos primit daca obiectul este examinat cu ochiul liber< c >SI = 1

OCHIUL UMANRetina este alctuit din straturi neuronale. Lumina focalizat trece prin aceste straturi, ajunge la fotoreceptori (stratul din dreapta). Aceasta produce reacii chimice i semnalul nervos se propag spre celulele bipolare orizontale (stratul din centru, galben). Semnalul ajunge apoi la ganglioni; acetia sunt cei care produc potenial la capetele axonilor lor, astfel nct semnalul brut poate ajunge la creier

TELESCOPUL: inventat de Galileo GalileiObiectivul telescopului este constituit dintr-o oglind (sau un sistem de oglinzi) de sticl metalizat de form paraboloidal, care poate atinge chiar i 11 m n diametru. Cu ajutorul unei oglinzi plane sau curbe, imaginea dat de obiectiv este ndreptat spre un ocular.Comparativ cu luneta astronomic , telescopul are ca avantaje: * posibilitatea construirii obiectivelor de diametre mari; * lipsa aberaiilor cromatice; * efecte de difracie mai mici; * putere separatoare i grosisment superior . Telescopul optic poate fi utilizat att pentru observarea direct, ct i pentru cercetri fotografice sau spectroscopice .Luneta este un instrument optic alctuit din mai multe lentile folosit la observarea obiectelor ndeprtate.Ca orice instrument optic n care privim direct, luneta deviaz razele de lumin paralele care sosesc de la obiect, acestea fiind focalizate pe retina ochiului observatorului.

Radiotelescopul este un instrument astronomic de msur prevzut cu antene speciale, folosit la recepionarea i la studierea n domeniul spectral al undelor radio (cuprinse ntre frecvenele de la civa kHz pn la 3 GHz) emise de corpurile cereti . Antena parabolic unic a radiotelescopului de la Arecibo (Porto Rico), are diametrul de 300m.

Radiotelescopul Parkes, Alectown, Australia. Cele mai multe radiotelescoape au o anten din metal parabolic, care joac rolul unei oglinzi concave de a concentra prin reflexie ntr-un focar undele recepionate. Azi radiotelescoapele constau din mai multe antene parabolice (engl. Arrays = ordonare, aezare, serie, cmp). Antenele unui sistem Arrays sunt legate ntre ele, astfel suprafaa fiecrei antene cumulat constituie o suprafa global mare, avantajul este c pot fi observat concomitent mai multe obiecte (surse) cereti, azi astfel de raditelescoape obin imagini comparabile cu imaginile telescopului optic.

MICROSCOPUL ELECTRONICParti componente:* Tun electronic produce si accelereaza electronii* Lentila condensor focalizeaza fasciculul de electroni pe preparatul de studiat* Lentile obiectiv formeaza o prima imagine marita a obiectului de studiat* Lentila intermediara produce o alta imagine, de dimensiuni superioare* Lentila de proiectie formeaza imaginea finala, reala* Suport pentru imagine (ecran fluorescent, placa fotografica, detector de electroni, dispozitiv cu fibre optice.)p 10-5 Torr

Microscop electronic Imagine a unei furnici la microscopul electronic cu baleaj

Cristal al sarii de cupru a ftalocianinei clorurate

rezolutia atinsa: 1,3

Probleme si limitari ale microscopiei electronice:

* Preparatele ce se studiaza trebuie sa suporte vidul existent in aparat dificil pentru preparatele biologice* Fasciculul de electroni atenuat la trecerea prin preparat obtinerea unei imagini difuze grosimea esantionului < 300 * Metalizarea suprafetei de studiat imbunatatirea contrastului in imaginea obtinuta* Mentinerea fixa, cu precizie, a pozitiei preparatului

Variante ale microscopiei electronice

Microscopia electronica de baleiaj

prin transmisieprin reflexieimagini ale microorganismelor, elementelor celulare, globulelor sanguinex1000Microsonda electronica CastaingAplicatii biologice: examinarea sectiunilor histologice, detectia incluziunilor metalice in tesuturi, studiul fixarii metalelor grele in diferite organe

POLARIZAREA LUMINIIUnde longitudinaletransversale (ex.: radiatii luminoase)

Lumina polarizata obtinuta prin: reflexie, refractie, dubla refractie, dicroismLumina nepolarizata (lumina naturala): oscilatiile vectorului luminos se efectueaza dupa orice directie cuprinsa intr-un plan perpendicular pe directia de propagare a undeiVector luminos (E)

Polarizoare aparate cu ajutorul carora se realizeaza polarizarea luminiiAnalizoare aparate cu ajutorul carora se analizeaza lumina polarizata

Tipuri de polarizare a luminii:a) liniarab) elipticac) circularaVectorul luminos oscileaza intr-un singur plan, care isi pastreaza orientarea in timp si spatiuExtremitatea vectorului luminos descrie o elipsa in jurul directiei de propagareExtremitatea vectorului luminos descrie un cerc in jurul directiei de propagare

POLARIZAREA PRIN REFLEXIEMalus, 1810legea lui MalusI intensitatea razei emergente; I0 intensitatea maxima a razei emergente (obtinuta pentru = 0, 180); - unghiul dintre planele de incidenta pe P si A

POLARIZAREA PRIN REFRACTIEconditia lui Brewsteri unghi de incidenta; n indice de refractie al lamei de sticlaUnghi de incidenta brewsteriana (iB): unghiul pentru care este satisfacuta conditia lui BrewsterPentru sticla: n = 1,5 iB = 57iiB raza reflectata total polarizata iB raza reflectata partial polarizata0 raza reflectata nu se polarizeaza (lumina naturala)

Raza refractata partial polarizata ILame paralele din sticla se obtine un grad mare de polarizare dar o atenuare mare intensitate micaPOLARIZAREA PRIN DUBLA REFRACTIE

Dubla refractie: descompunerea razei incidente in doua raze, la trecerea prin anumite substante (ex.: cristale)Substante birefringente substante anizotrope (proprietati diferite in functie de directie); ex.: cristalul de spat de IslandaRaza ordinara (rO) respecta legile propagarii luminiiextraordinara (re) nu respecta legile propagarii luminiiPrisma Nicol (nicolul)

a amplitudinea vectorului luminos ce trece prin A; a0 - amplitudinea vectorului luminos ce trece prin P; - unghiul dintre sectiunile principale ale A si PI intensitatea fasciculului luminos ce trece prin A; I0 intensitatea fasciculului luminos ce trece prin P; - unghiul dintre sectiunile principale ale A si P

POLARIZAREA PRIN DICROISMDicroism: absorbtia totala a uneia dintre cele doua raze obtinute prin fenomenul de dubla refractieSubstante dicroice, in domeniul vizibil:* Turmalina (borosilicat de aluminiu) absoarbe preferential ro* Herapatitul (sulfat de iodochinina) cristale de dimensiuni foarte mici

POLARIZAREA ROTATORIESubstante optic active: substante care rotesc planul de polarizare al luminii ce le strabateRotirea planului de polarizareExperienta lui Aragolegea lui Biot - unghiul de rotire a planului de polarizare; [] puterea rotatorie specifica; c concentratia solutiei; l lungimea stratului de substanta strabatut de catre luminaSubstante Levogire: rotesc planul de polarizare spre stangaDextrogire: rotesc planul de polarizare spre dreapta

[] = f (T, )[] ~ 1 / 2[] precizata pentru = 589,3 nm (linia D a sodiului)[]> 0 pentru substantele dextrogire< 0 pentru substantele levogirecaracter de aditivitate a legii lui Biotl, - cunoscute cdozaj polarimetric