Projekt „ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE” jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków

Europejskiego Funduszu Społecznego

Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013

CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA

Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu SpołecznegoPrezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie

DANE INFORMACYJNE (DO UZUPEŁNIENIA)

• Nazwa szkoły:

Zespół Szkół Samorządowych w Sycewicach

• ID grupy:

96_5_mp_G2

• Kompetencja:

matematyczno-przyrodnicza

• Temat projektowy:

Czy wierzyć własnym oczom?

• Semestr/rok szkolny:

Semestr IV/rok 2010/2011

ZASTOSOWANIE SOCZEWEK W PRZYRZĄDACH OPTYCZNYCH

LUNETA

SCHEMAT BUDOWY LUNETY

•Obiektyw daje obraz przedmiotu, który jest rzeczywisty, zmniejszony i odwrócony. Okular, pełni tutaj rolę lupy, która daje obraz pozorny, powiększony i odwrócony względem przedmiotu.

•Luneta Keplera uzupełniona o dodatkowe soczewki lub pryzmaty stanowi podstawę konstrukcji współczesnych refraktorów astronomicznych, lunet i lornetek.

LUNETA ZIEMSKA

LUNETA GALILEUSZOWSKA

MIKROSKOP

MIKROSKOP OPTYCZNY

Mikroskop optyczny – urządzenie do silnego powiększania obrazu, wykorzystujące do generowania tego obrazu światło przechodzące przez specjalny układ optyczny składający się zazwyczaj z zestawu od kilku do kilkunastu soczewek optycznych

Schemat układu optycznego mikroskopu świetlnego

Źródłoświatła

Kondensor wytwarza równoległą wiązkę promieni o dużej intensywności

Soczewki pomocnicze

przysłona aperturowazmniejsza ilość światła ale zwiększa głębie ostrości

przysłona pola widzenia przepuszcza środkową część wiązki odcinając promienie zewnętrzne które wywołują wady optyczne

okular

Obraz pośredni (rzeczywiy)

płytka półprzeźroczysta

obiektywobiektyw

próbka

Całkowite powiększenie mikroskopu Pc

Pc = Pob x Pok

Przy czym

Pob =t/fob oraz Pok =d/fok

Gdzie: t – długość optyczna tubusu mikroskopu, w mm (odległość pomiędzy ogniskiem obrazowym obiektywu a ogniskiem przedmiotowym okularu

d – odległość najlepszego widzenia (250 mm)

fob – ogniskowa obiektywu

fok – ogniskowa okularu

MIKROSKOP FLUORESCENCYJNY

Mikroskop fluorescencyjny to mikroskop świetlny używany w badaniach substancji organicznych i nieorganicznych, którego działanie oparte jest na zjawisku fluorescencji i fosforescencji, zamiast, lub razem ze zjawiskami odbicia i absorpcji światła.

MIKROSKOP ELEKTRONOWY - DZIAŁANIE

Mikroskop Elektronowy— mikroskop wykorzystujący do obrazowania wiązkę elektronów. Mikroskop elektronowy pozwala badać strukturę materii na poziomie atomowym. Im większa energia elektronów tym krótsza ich fala i większa rozdzielczość mikroskopu.

Próbka znajduje się w próżni i najczęściej jest pokrywana warstewką metalu. Wiązka elektronów przemiata badany obiekt i trafia do detektorów. Urządzenia elektroniczne odtwarzają na podstawie zmierzonych sygnałów obraz badanej próbkiPierwszy mikroskop elektronowy skonstruował w 1931 r.

Ernst Ruska razem z Maksem Knollem w Berlinie

MIKROSKOP ELEKTRONOWY

TELESKOP

KTO WYNALAZŁ TELESKOP?

•1663 roku szkocki astronom James Gre-gory skonstruował zaś teleskop, w którym wklęsłe zwierciadło służyło do ogniskowania promieni świetlnych, a nie ich załamywania.

•To uwolniło obrazy teleskopowe od zmory fałszywych kolorów, jakie powstawały w szklanych soczewkach.

 

•Trzeba było jednak poczekać do 1688 roku, kiedy to sir Isaac Newton jako pierwszy zbudował teleskop zwierciadłowy z prawdziwego zdarzenia.

•Teleskop taki, oprócz uzyskiwania lepszego obrazu, umożliwia oglądanie o wiele słabszych obiektów niż teleskop soczewkowy, gdyż łatwiej wykonać wielkie zwierciadło niż wielką soczewkę.

ILUSTRACJE TELESKOPÓW

JAK POWSTAJE OBRAZ W LUNECIE?

CO OBSERWUJEMY ZA POMOCĄ TELESKOPU?

Za pomocą teleskopu obserwujemy:

•Słońce,

•Księżyc,

•Planety,

•Planetoidy,

•Gwiazdy podwójne i wielokrotne,

•Mgławice ,Galaktyki, Komety,

•Gwiazdy zmienne, Roje

APARAT FOTOGRAFICZNY

ZASADA DZIAŁANIA APARATU FOTOGRAFICZNEGO

Początek fotografii

Powstanie fotografii poprzedził rozwój dwóch nauk - optyki i chemii. Chemia fotograficzna to wiek XIX i XX. Pierwsze spisane ślady związane z używaniem urządzeń do rzutowania obrazu otaczającego świata pochodzą z …IX wieku i dotyczą przyrządu, który nosi magiczną nazwę '''Camera Obscura'''.

Czym jest Camera Obscura?

Tłumaczenie łacińskiej nazwy to ciemne pomieszczenie (dziś częściej pudełko). Przez niewielki otwór w jednej ze ścian pomieszczenia wpada do środka światło.

Otwór, ze względu na swoje rozmiary jest „separatorem promieni światła”, promienie biegnące z różnych kierunków padają na przeciwległą do otworu ścianę w różnych miejscach, tworząc na owej ścianie odwrócony obraz rzeczywistości.

JAK DZIAŁA APARAT FOTOGRAFICZNY ?

Mówiąc prosto, każdy aparat jest światłoszczelnym pudełkiem z umieszczonym w przedniej ściance obiektywem, przez który jest wpuszczane światło oraz materiałem lub matrycą światłoczułą. Elementy optyczne obiektywu mogą być nieruchome, co selektywnie ogranicza ostrość pewnych partii obrazu, lub ruchome, co umożliwia regulację ostrości przy fotografowaniu obiektów znajdujących się w różnej odległości od aparatu. Otwór przesłony (zwany inaczej diafragmą) umieszczonej tuż za obiektywem umożliwia kontrolę jasności obrazu.

W każdym aparacie znajduje się również migawka. Uniemożliwia ona dostęp do filmu czy matrycy promieni światła tworzących obraz, zanim fotograf nie będzie gotów do zdjęcia, reguluje też ona czas działania promieni na materiał światłoczuły. dzisiejsze aparaty są w większości całkowicie zautomatyzowane, jeśli chodzi o ustawienie parametrów technicznych, jednakże w praktyce, zamiast pomóc, ogranicza to twórcze możliwości i inwencję fotografującego.

APARAT FOTOGRAFICZNY A OKO LUDZKIE

Pod wieloma względami aparat fotograficzny i oko ludzkie są do siebie podobne. Gałka oczna ma z przodu,za przezroczystą warstwą zewnętrzną - rogówką - prawdziwą soczewkę. To ona tworzy obraz na dnie oka - w siatkówce, składającej się z milionów światłoczułych komórek - tak jak obiektyw aparatu na materiale światłoczułym.

Zabarwiona tęczówka oka (źrenica), umieszczona blisko soczewki, powoli powiększa lub zmniejsza średnicę w zależności od warunków oświetleniowych - analogicznie jak fotograf zmienia przesłone w aparacie.

Obraz powstający w oku Obraz powstający w aparacie fotograficznym

OBIEKTYW

Można mówić o pewnej zbieżności między prostym obiektywem a szkłem powiększającym.

Oglądając obraz powstały przy użyciu lupy, od razu dostrzegamy kilka jego wad. Jeśli środek jest ostry, to obraz na obrzeżach rozmazuje się i ulega zniekształceniu dając wrażenie ogólnej mglistości.

Obiektyw aparatu może składać się z kilku soczewek połączonych w grupy - najczęściej mieści się w nim sześć lub więcej soczewek. Jedynie takie rozwiązanie konstrukcyjne pozwala wyeliminować błędy optyczne pojedynczych soczewek.

TYPY APARATÓW

•Proste aparaty z celownikiem optycznym (film 35 mm )

•Lustrzanki jednoobiektywowe

•Aparaty cyfrowe

LUSTRZANKAPowyższe rysunki przedstawiają zasadę działania lustrzanki. Rysunek pierwszy schematyczny przebieg promieni światła przed naciśnięciem spustu migawki, rysunek drugi podniesienie lustra i dotarcie światła do emulsji filmu. Podczas naświetlania klatki światło nie dociera do pryzmatu pentagolnego i fotografujący nic nie widzi w wizjerze tak długo, jak długo trwa naświetlenie filmu Poniższe rysunki przedstawiają zasadę działania lustrzanki. Rysunek pierwszy schematyczny przebieg promieni światła przed naciśnięciem spustu migawki, rysunek drugi podniesienie lustra i dotarcie światła do emulsji filmu. Podczas naświetlania klatki światło nie dociera do pryzmatu pentagolnego i fotografujący nic nie widzi w wizjerze tak długo, jak długo trwa naświetlenie filmu.

SKĄD BIERZE SIĘ OBRAZ ?

Aparaty zmieniały swój wygląd, sposób działania, rozmiary i parametry, ale jest coś, co niezmienione przetrwało do dziś, w każdym - nawet najbardziej profesjonalnym sprzęcie - to sposób powstawania obrazu na matówce, który zostaje uwieczniony dzięki fotografującemu na długie lata, czasami nawet na wieki… Jej "nieśmiertelność" wynika z praw fizyki, którym poddaje się to zjawisko. Obraz powstający w aparacie fotograficznym jest rzutowany na matówkę - obraz rzeczywisty powstaje w płaszczyźnie nazywanej płaszczyzną obrazu. Wszystkie przedmioty/obiekty posiadają pewne wymiary przestrzenne (długość, wysokość, głębokość), co jest przyczyną powstawania perspektywy obrazu oraz problemu głębokości ostrości. Prawidłowo odtworzony obraz powstaje w wyniku spełnienia następujących warunków:

•na całym polu obrazu odtworzone są różnice luminacji w możliwie takich samych stosunkach (reprodukcja luminacji i kontrastu).

•zarysy konturów i szczegółów obrazu powinny być subiektywnie ostre dla oka ostrość ogólna obrazu (głębokość ostrości)

•drobne szczegóły w swoich elementach powinny być jak najbardziej dokładnie rozpoznawalne (rozdzielczość)

SPOSÓB OGLĄDANIA FOTOGRAFOWANEGO OBRAZU

Najprostszym sposobem jest celownik optyczny wbudowany w aparat tuż przy obiektywie i działający na zasadzie wizjera w drzwiach. System ten jest tani i prosty, ale nie wolny od wad. Obraz oglądany nie pokrywa się dokładnie z tym, który powstaje na filmie (matrycy). Szczególnie może to wprowadzić w błąd w sytuacjach, gdy ciasno wypełniamy kadr akcją. Błąd zwany paralaksą, wynika z umieszczenia celownika i obiektywu obok siebie, a co za tym idzie, z różnicy punktu i kąta widzenia, jest tym większy, im mniejsza jest odległość aparatu od fotografowanego obiektu. Innym systemem są lustrzanki, w których obraz optyczny kierowany jest za pomocą lustra z obiektywu na matówkę. Światło wchodzące przez obiektyw odbija się w lustrze i po przejściu przez pryzmat trafia do wizjera. W trakcie robienia zdjęcia lustro podnosi się przepuszczając promienie tworzące obraz na filmie (czy jak to jest w lustrzankach cyfrowych na matrycy światłoczułej). Jeszcze inaczej rozwiązane są kompakty cyfrowe, gdzie oprócz celownika optycznego, występuje również wyświetlacz ciekłokrystaliczny. Pokazuje on cały obraz na bieżąco i przeprowadza wstępny pomiar światła na podobnej zasadzie jak kamera, która cały czas zmienia ustawienia przesłony, przyciemniając lub rozjaśniając obraz.

PROMIENIE + OTWÓR OBIEKTYWU = OBRAZJak powstaje obraz?

Z optyczno-geometrycznego punktu widzenia powstawanie obrazu polega na tym, iż każdy punkt fotografowanego przedmiotu (np. budynek i otaczający go krajobraz) będzie otworzony punktowo na płaszczyźnie obrazu.

Poniższy rysunek otworkowego aparatu fotograficznego przedstawia, w jaki sposób powstaje obraz na matówce.

Rysunek 1. Otworkowy aparat fotograficzny;y - przedmiot, y' - obraz, K - aparat, ) - obiektyw, A - strona przedmiotowa, A' - strona obrazowa

Obiektyw aparatu składa się przeważnie z kilku soczewek wykonanych ze szkła optycznego. Ich moc zależy od grubości, współczynnika załamania światła, wielkości promieni krzywizn soczewek. Wyróżniamy soczewki skupiające oraz rozpraszające. Każde z nich mogą występować w trzech odmianach:

1. soczewki skupiające, o kształtach (1a-c):

2. obustronnie wypukła,

3. płasko-wypukła,

4. wklęsło-wypukła, tzw. menisk skupiający

5. soczewki rozpraszające, przyjmują kształty (2a-c):

6. obustronnie wklęsła,

7. płasko-wklęsła,

8. wypukło-wklęsła, tzw. menisk rozpraszający

SOCZEWKI ‘’ OKO OBIEKTYWU „

GŁĘBIA OSTROŚCI , CO TO TAKIEGO ?•Ujmując rzecz najprościej jest, to odległość pomiędzy aparatem fotograficznym, a przedmiotem fotografowanym oraz tłem, które znajduje się za interesującym nas przedmiotem.

•O dużej głębi ostrości będziemy mówić wówczas, gdy wszystkie trzy plany będą jednakowo ostre. Czyli widać dokładnie ich zarysy, kontury.

•Natomiast o małej głębi ostrości mówimy wówczas, gdy brana jest pod uwagę odległość pomiędzy aparatem fotograficznym i fotografowanym przedmiotem, lub pomiędzy fotografowanym przedmiotem, a jego tłem; w zależności od zamysłu samego fotografa.

•Głębia ostrości jest jednym z kluczy do uchwycenia tego, co istotne w obserwowanym świecie, dzięki niej fotograf ma możliwość pokazania, uwypuklenia na zdjęciu to, co jego zdaniem jest najistotniejsze.

No dobrze, powie nie jeden amator fotografii, ale jak uzyskać taki efekt?

DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ

•Kamil Wąsik

•Dawid Zajkowski

•Martyna Jaroszewicz

•Marta Startek

•Natalia Żulińska

•Patrycja Gajda

•Kamila Majchrzak

•Justyna Tetera

•Klaudia Owczarek

•Maja Stankiewicz

•Patrycja Podlewska

•Małgorzata Parnicka

•Karolina Kaczor

Członkowie grupy projektowej 96/5_mp_G2

Projekt „ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE” jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków

Europejskiego Funduszu Społecznego

Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013

CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA

Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu SpołecznegoPrezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie