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Auge
System von gekrümmten Grenzflächen (Linsen)
Zweck: Abbildung auf Detektor mit hoher Empfindlichkeit Vergrößerung, Verkleinerung, Lichtstärke Reduktion von Abbildungsfehlern
4.4 Optische Instrumente
17 ,0 6 m m 22 ,8 0 m m = b
F F ’
H H ’
K
K ’
0 ,25 m m
G lask örpe r
n = 1 n = 1 ,336
w w
L u ft G
Dioptrischer Apparat Auge() = Hornhaut + Linse = 42,8 dpt + 15,8 dpt = 58,6 dpt
dicke Linse mit Hauptebenen H und H‘ Knotenpunkten K und K‘
b
nnGLuft
unendlich adaptiert
Kleinkind =14,2dpt a>7cm
Erwachsene =4,2dpt a>24cm b
n
a
nG
nah
Luft
1nah
nah
Luft aa
n
Gegenstand nah:
Zusatzbrechkraft Variation der Augenlinse Bereich für Scharfsehen
fest
Physikalisches System Auge
B u lb us zu lang : K urzsich tig ke it
K o rrek tu r: K o nkav lin se
B u lb us zu k u rz : Ü be rs ich tigke it
K o rrek tu r: K o nvex lin se
nicht sphärische Hornhautkrümmung: Astigmatismus
K o rrek tu r: zy lin d risch k onv ex e L in se
Myopie HypermetropieFehlsichtigkeit
weniger Brechkraft mehr Brechkraft
Bildebene P
vari
ierb
are
Ble
nde
PP2 P1
Bild P1
Bild P2
F‘F
Toleranz für „scharf“
Bedeutung der PupilleTiefenschärfe
„Punktraster“ Netzhaut
Zellstruktur der Netzhaut: Zäpfchenabstand 5µm
kleinster auflösbarer Sehwinkel
017,02
360
andKnotenabst17
105 3
mm
µm
1‘ oder 1 Bogenminute
Entfernung 25cm 2 Punkte mindestens Abstand von 0,08mm
B
G ’ G F ’
w
w
n a tü rlich e S ehw eite sa
fF
m it
o h n e
Lupe Sehwinkel vergrößern
natürliche Sehweite
s
Gwohne
'tan
ohne Lupe
mit Lupe
fs
fsG
a
Gwmit
tan
sfafsa
111111
Vergrößerung: f
s
f
fs
a
s
w
w
ohne
mit
ionAkkommodattan
tan Grenzen der Anwendung?
Auflösungsvermögen des Auges
Hilfsmittel?
Hintergrund linkes Auge
Augenspiegel
Auge und Linse als optisches Systemdicke Linse
O bjek tivf
fL upe
reelle sZ w ischen-b ild
b
1
22f
bVObjektiv
1f
sVOkular
OkularObjektivgesamt VVV
B e le u c h tu n g sb ü n d e l
Ö ffn u n g s- W in k e l Ö ffn u n g s- W in k e l
B e le u c h tu n g sb ü n d e l
H ellfe ld D un ke lfe ld
Beleuchtungsarten
Grenzen durch die Wellennatur des Lichtes
erweiterte Methoden:Phasenkontrastverfahren (Zernike 1932)Polarisationsmikroskopie
Mikroskop
Beleuchtung mit Licht kleiner Wellenlänge Röntgenmikroskopie
Beleuchtung mit Wellen kleiner Wellenlänge Materiewellen, Elektronenmikroskop
Abbildung in geometrischen Abmessungen, so daß die Beugung und Interferenz sich nicht ausbilden kann Nahfeldmikroskopie
Methoden zur Steigerung des Auflösungsvermögen
Rastertunnelmikroskopie (STM)
Rasterkraftmikroskopie (AFM)
STM surface tunneling microscope
AFM atomic force microscope
Farben
Ruska, Nobelpreis 1986
Abtasten des Objektes mit kleiner Sonde Rastermikroskopie
Y
Tastsonde
X
Binnig, Rohrer, Nobelpreis 1986
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