Embedded Files
Лупа
Лупа (від лат. lūpa - "Світило, світило небесне") - оптичний інструмент для спостереження дрібних предметів і деталей, які не видно неозброєним оком. Лупа складається з двох основних частин: збільшувального скла та ручки. Це найпростіший оптичний прилад, призначений для збільшення видимих предметів.
Ручна лупа. Німеччина, кінець ХІХ століття
Перше письмове свідчення збільшувального устрою – комедія «Хмари» давньогрецького комедіографа Арістофана, що датується 424 роком до н. е.
Лупа з'явилася в другій половині ХІІ століття. Її винайшов англійський вчений Р. Бекон. Він помістив до оптичної системи одну, а потім кілька лінз.
Хід променів через лупу можна пояснити за допомогою основних законів геометричної оптики. Лінза збирає промені, що проходять через неї, в одній точці — фокусі. При розгляданні об'єкта через лупу зображення стає збільшеним, прямим та уявним, і знаходиться на тій же стороні, що й об'єкт.
Спостережуваний предмет поміщають від лупи на відстані трохи меншій за її фокусну відстань. Лупа дає пряме збільшене і уявне зображення предмета. Промені від зображення потрапляють в око під кутом більшим, ніж промені від самого предмета. Цим і пояснюється збільшення дії лупи.
Прямий спосіб спостереження в лупу на відстані.
Збільшення можна отримати, розглядаючи не уявне, а дійсне зображення, яке формується перед очима на відстані, утримуючи лупу у витягнутій руці. При цьому зображення видно перевернутим, а хід променів нагадує такий як у мікроскопі з акомодованим кришталиком ока в ролі окуляра. Для такого способу використання лупа повинна мати хорошу оптичну якість, інакше зображення буде сильно спотворюватись.
Прямий спосіб спостереження в лупу зблизька.
Для збільшення поля зору рекомендується тримати лупу не на відстані, а безпосередньо поблизу очей (зрозуміло, не загороджуючи освітлення).
Зворотний спосіб використання лупи.
Зображення, отримане через лупу, має такі характеристики:
- уявне: зображення не можна спроєктувати на екран.
- збільшене: розміри зображення більші за розміри об'єкта.
- пряме: зображення має такий самий напрямок, як і об'єкт.
Призначення лупи:
1) У криміналістиці лупа використовується при пошуках відбитків пальців та інших доказів.
2) Для роботи з коштовним камінням зазвичай використовується лупа-триплет — лупа з комбінацією з трьох збільшувальних скелець.
3) Лупа широко застосовується філателістами. Для розглядання дрібних деталей малюнка достатньо 3-4-кратної лупи. Для визначення способів друку, форм растру необхідна 10-12-кратна лупа (текстильна).
4) Бінокулярні лупи використовують у медицині, для ремонту електроніки та годинників, рукоділлі.
Лупа є незамінним інструментом для роботи з дрібними деталями та об'єктами. Її використання базується на властивостях опуклої лінзи, яка формує збільшене та уявне зображення.
Красовський Ілля, 9Б
Підзорна труба
Підзорна труба давно й надійно ввійшла в список корисних приладів, винайдених людством. І хоч мало хто з нас може похизуватися тим, що тримав її в руках або користувався нею, згадки про цю оптику трапляються дуже часто. Фільми й книги про мандри та пригоди не обходяться без цього: моряки називають її «добрим склом» (усі ж читали «Золотого жука» Едгара По), образ географа Паганеля з роману Жуля Верна «Діти капітана Гранта» неможливо уявити без такого прилада («Через плече в нього на ремінці висіла підзорна труба»), та й широко відомий капітан Джек Горобець неодноразово в кадрі з'являється із зоровою трубою.
❝Бачити – це означає вчитися. Є люди, які не вміють дивитися і спостерігати і мандрують із таким же змістом, як якісь ракоподібні❞.
📚 Жуль Верн. Діти капітана Гранта
Підзорна труба була винайдена на початку XVII століття. Перші прототипи з’явилися в Голландії, а в 1608 році Ганс Ліпперсгей подав заявку на патент.
Однак найбільшу популярність труба отримала завдяки Галілео Галілею, який модифікував конструкцію та використовував її для астрономічних спостережень. Це призвело до революційних відкриттів, таких як супутники Юпітера та гори на Місяці.
Конструкція та принцип роботи
Підзорна труба складається з таких частин:
Об'єктив – перша велика лінза, через яку світло потрапляє в систему. Вона збирає світлові промені та формує первинне зображення.
Колективна лінза – допоміжна лінза, яка коригує траєкторію світлових променів перед потраплянням у систему обертання.
Обертальна система – набір лінз, що перевертає зображення, щоб воно виглядало правильно при спостереженні. Вона складається з кількох оптичних елементів.
Окуляр – частина, через яку спостерігач дивиться. Він збільшує зображення, сформоване об'єктивом.
Види підзорних труб
Підзорна труба працює на основі принципу заломлення світла. Світлові промені проходять через об'єктив, який збирає їх і формує перевернуте зображення. У класичних моделях, таких як Кеплерівська труба, окуляр перевертає зображення вдруге, залишаючи його в нормальному положенні. У деяких моделях використовують додаткові лінзи для виправлення положення зображення.
- Галілеївська – використовує увігнутий окуляр, дає пряме зображення.
- Кеплерівська – використовує опуклий окуляр, дає перевернуте зображення.
- Земна труба – містить додаткову систему лінз для виправлення перевернутого зображення.
- Астрономічна труба – спеціалізована для спостережень за небесними тілами.
- Зорова труба – компактний варіант для туристів і мисливців.
Зорову трубу використовували для астрономічних спостережень у давнину і в наші дні.
Підзорна труба не лише залишила свій слід в історії та кінематографії, а є сучасним оптичним інструментом в навігацї, морських дослідженнях, військовій справі.
Підзорну трубу використовують для полювання та туризму.
Підзорна труба є важливим оптичним приладом, що відіграє ключову роль у спостереженні за віддаленими об'єктами. Її використовують як у наукових дослідженнях, так і в повсякденному житті – від астрономів-аматорів до туристів. Завдяки розвитку технологій, сучасні підзорні труби забезпечують високу якість зображення та зручність у використанні.
Мігель де Сервантес казав: "Ревнощі завжди дивляться в підзорну трубу, що робить маленькі предмети великими, карликів – гігантами, а підозри – істинами".
Красовський Ілля, 9Б
Бінокль
Бінокль – це вдосконалена версія підзорної труби, що дозволяє спостерігати об’єкт обома очима. Перші біноклі з’явилися в XVII столітті, але найбільш зручну конструкцію з призменною системою розробили в XIX столітті. Одним із перших масово вироблених став бінокль Порро, названий на честь свого винахідника Ігнаціо Порро.
Ігнаціо Порро (25 листопада 1801, Пінероло - 8 жовтня 1875, Мілан) - італійський інженер, оптик, винахідник призми Порро, яка використовується в біноклях та монокулярах.
Для чого в біноклі призма?
Якщо просто подивитися на світ через лінзу, зображення виявиться перевернутим.
Щоб знову перевернути його і використовують призми.
Призма Порро
Таким чином, конструкція бінокля виглядає так:
Елементи бінокля:
Два об’єктиви, що збирають світло.
Призми (Порро або Roof).
Окуляри, через які спостерігач бачить збільшене зображення.
Фокусувальний механізм.
Морський бінокль Порро
У дуже коштовній ційсовській оптиці використовують призму Аббе - Кеніга. Вона також дозволяє отримувати двічі обернене зображення і, отже, її використовують у біноклях.
Призма Аббе – Кеніга
Цейсівський бінокль
Біноклі відрізняються за діаметром об’єктива.
Як обрати діаметр об’єктива? На що впливає розмір об’єктива?
Діаметр об’єктива
**25 мм** – підходить для спостереження за об’єктами на близькій відстані при денному світлі. Приклад: 10x25 – Tasco (Black).
**30-40 мм** – польові біноклі. Приклад: 8x42 – Мilitary.
**50-60 мм** – якісне зображення навіть у похмуру погоду. Приклад: 7x50 – Baigish.
**70 мм і більше** – біноклі-гіганти. Популярні моделі: 10-70x70 – Alpen, 30-90x70 – Sakura.
Види біноклів
Польовий бінокль
Військовий бінокль
Театральний бінокль
"Букетик фіалок, вишита косинка, великий оперний бінокль і флакон з нюхальною сіллю - ось 4 речі, які модній дамі необхідно мати в театрі", - писав у 1823 "Journal de Dames et de Mode".
Звичний вигляд театрального бінокля склався лише в ХІХ столітті. У XVIII його роль виконували монокульові підзорні труби. Фактично театральний бінокль – це бінокулярна версія телескопа Галілея. Він оснащений увігнутим окуляром й опуклою лінзою об'єктива (більшого розміру), які встановлюються на протилежних кінцях трубки, що призводить до збільшення прямого зображення. Більше 4-кратного збільшення театральні біноклі не дають, оскільки погіршується якість зображення. Маркування 3х25, найбільш поширене, означає триразове збільшення та діаметр зовнішньої лінзи. Фокусування здійснюється обертанням маховичка. До цієї групи можна віднести також всілякі іподромні та спортивні біноклі).
Британське королівське подружжя на скачках Royal Ascot
Мисливський бінокль
Астрономічний бінокль
Туристичний бінокль
Біноклі для орнітологів
Портативні біноклі підходять любителям орнітології, а ті прилади, що мають більшу світлосилу — для спостережень за слабкого освітлення.
Багато моделей має захист від несприятливої погоди.
Спортсмену бінокль може знадобитися на змаганнях, особливо якщо це великі стадіони чи траси для перегонів. Глядачі на трибунах зможуть краще бачити спортсменів у дії, стежити за тактикою команд або оцінювати ситуацію на полі.
Отже, бінокль – це корисний інструмент, що робить подорожі та спортивні заходи ще цікавішими та комфортнішими.
Підзорна труба та бінокль – два важливі оптичні прилади, що відіграли значну роль у науці, навігації та військовій справі. Їхня еволюція дозволила людству заглянути в далечінь і зробити великі відкриття.
Красовський Ілля, 9Б
Лорнет, монокль та пенсне
Здійснімо невелику подорож у першу половину ХІХ століття. Світ оптики в той час сильно відрізнявся від сьогоднішнього.
У ХІХ столітті люди використовували для корекції зору монокль, пенсне і лорнет.
Монокль (від грец. μονο- — “один” і лат. oculus — “око”) — це одинарна лінза, яку тримають в орбіті ока. Монокль як оптичний прилад був винайдений в XIV столітті. Спочатку він являв собою лінзу, закріплену на довгій ручці, яка трималася над текстом або перед очима. У XVI столітті ручка монокля втратила свою функцію, оскільки набуло поширення затискання монокля за допомогою м'язів обличчя.
Цей оптичний прилад був розроблений для того, щоб коригувати зір тільки одного ока. Так що люди зі слабким зором повинні були зробити свій вибір на користь одного ока. Монокль мав невеликий розмір, добре сідав в очну западину. Монокль вважався предметом розкоші, носили його лише багаті люди. Часто використовувався як декоративний аксесуар.
До речі, емоційним людям доводилося найскладніше: варто було здивуватися і підняти брову, як він випадав. На щастя, уникнути втрати монокля допомагав ланцюжок, який, як правило, кріпився до предмету одягу. Тримати його м'язами обличчя було дуже важко, тому вдосконалення тривало.
Лорнет — (від франц. lorgner — “дивитися боком”) набув популярності серед аристократів у XVIII-XIX століттях. Винахід належить Джорджу Адамсу в 1780-х роках.
Пара лінз, прикріплених до рукоятки були не тільки засобом поліпшення зору, але додавали якоїсь витонченості своєму власникові. Не дивно, що найчастіше лорнетом користувалися жінки. Це був свого роду ювелірний аксесуар, декорований дорогоцінним камінням та матеріалами. Лорнет не соромно було виставити на показ в опері або театрі. Крім цього, лорнет слугував предметом, що підкреслює жести. Справжнє мистецтво - використовувати лорнет під час великосвітської бесіди.
Пенсне (від фр. pince-nez — «затиск для носа») — це окуляри, які кріпляться до носа без заушних дужок, за допомогою пружинного механізму. Пенсне вперше з'явилося в XVI столітті, але модним аксесуаром і предметом постійного побуту стало тільки в ХІХ, як і монокль.
Пенсне носили і чоловіки, і жінки.
Лінзи в усіх аксесуарах для корекції зору працюють за принципом заломлення світла. Коли світло проходить через лінзу, воно змінює напрямок, фокусуючись на певній точці.
Лінзи використовуються для корекції заломлення світла, яке проходить через око.
Основним фізичним явищем, що використовується в моноклях і лорнетах, є заломлення світла. Коли світло проходить через лінзу, воно змінює напрямок через різницю в оптичній густині середовищ (повітря і скла).
Лінзи могли бути опуклими (для далекозорих) або увігнутими (для короткозорих)
Рис. а - опукла лінза
Рис. б - увігнута лінза
Опуклі лінзи, зазвичай використовувані в моноклях і лорнетах, пенсне, мають властивість збирати світлові промені, фокусуючи їх на сітківці ока. Це корисно для корекції далекозорості, коли природний фокус ока знаходиться за сітківкою.
Лінзи виготовлялися зі скла, іноді з високим коефіцієнтом заломлення, щоб досягти більш ефективного фокусування за меншої товщини.
Оптичну силу лінзи вимірюють у діоптріях. Вона визначає, наскільки сильно лінза змінює напрямок світлових променів. Моноклі, лорнети, пенсне виготовлялися із лінзами різної сили залежно від потреб користувача. У ранніх лінзах часто виникали оптичні похибки.
Ілюстрація співвідношення між оптичною силою в діоптріях і фокусною відстанню в метрах.
Хроматична аберація — світло різних кольорів (довжин хвиль) заломлювалося під різними кутами, що призводило до появи кольорових обвідок. Ці проблеми частково вирішували шляхом удосконалення форм і матеріалів лінз.
Моноклі, лорнети, пенсне стали важливою сходинкою в розвитку оптичних інструментів. Знання про заломлення світла, накопичені під час їхнього виготовлення, сприяли розробці сучасних окулярів, контактних лінз і навіть оптичних приладів, таких як мікроскопи та телескопи. Хоч вони і втратили популярність у сучасному світі, але все одно залишаються важливими артефактами науки та культури. Їхня історія – це приклад того, як технології можуть слугувати не лише утилітарним цілям, але й стати символами епохи.
Бессарабова Яна, 9А
Page updated
Google Sites
Report abuse