Das Prisma Anwendung der Dispersion Monochromator Brechung
Werbung
Das Prisma ε δ α1 β1 ε α2 β2 1 Anwendung der Dispersion Monochromator Monochromatisches Licht: einfarbiges Licht Brechung an gekrümmten Flächen Monochromator Dünne Linsen Prisma Kombination zweier gekrümmter brechender Flächen Abstand der Scheitelpunkte d << Krümmungsradien R1 und R2 Anwendung: Lichtanalyse (Spektralanalyse) 2 Spalt 3 4 Linsenarten Dünne Linsen Krümmungsmittelpunkt •sphärische Linse Brennpunkt (Fokus) C1 optische Achse S1 × d C2 S2 × R2 R1 Konvexlinse oder Sammellinse Krümmungsradius Brennweite Konkavlinse oder Zerstreuunglinse 5 6 Linsenschleiferformel der dünnen Linsen Brennpunkt (Fokus) F Sammellinse Brennweite f R1 Brechkraft (D): D = 1 f R2 [D ] = 1 = dpt (Dioptrie) m Krümmungsradius ⎛1 1 1 ⎞ = (nrel − 1) ⋅ ⎜⎜ + ⎟⎟ f ⎝ R1 R2 ⎠ 7 nrel = nLinse nUmgebung 8 Linsenfehler F Spärische Aberration — Öffnungsfehler Ursache: Teilnahme der achsenfernen Strahlen in der Bildentstehung f F Chromatische Aberration — Farbabweichung f 1 2 D = = (n − 1) f R Ergebnis: eine abweichende Brennweite der nicht paraxialen Strahlen F Ursache: Dispersion Linsenschleiferformel symmetrischer Linsen F s. Akkomodation d. Augenlinse (2.Sem) Ergebnis: eine etwas abweichende Brennweite der verschiedenen Farben 9 10 Abbildung mit Linsen optische Achse F’ optische Achse F F’ F…Brennpunkt F F…Brennpunkt ¾Strahlen, die die Linse auf der optischen Achse schneiden, werden nicht abgelenkt Parallelstrahl Brennpunktstrahl Mittelpunktstrahl ¾achsenparallele Strahlen werden im Brennpunkt fokusiert ¾Strahlen aus dem Brennpunkt werden zu achsenparallelen 11 Strahlen 12 Abbildung durch Sammellinse G Abbildung durch Sammellinse G F’ F F’ F B f f g g b f…Brennweite F…Brennpunkt g…Gegenstandsweite G…Gegenstandsgröße b…Bildweite B…Bildgröße 2f < g G B F Brechkraft: D= 1 f Abbildungsgleichung: 13 b [D ] = 1 = dpt (Dioptrie) m 1 1 1 = + f g b Abbildungsmaßstab: V= B b = G g 14 reelles, verkleinertes, umgekehrtes Bild F B f < g < 2f reelles, vergrößertes, umgekehrtes Bild G F F B g<f virtuelles, vergrößertes, aufrechtes Bild B F F G 15 16 Das Lichtmikroskop Objektiv G Fok Fob B Okular Fok Fob Zwischenbild optische Tubuslänge deutliche Sehweite (25 cm) VM = Vob ⋅ Vok ≈ d a ⋅ f ob f ok Maximale Vergrößerung ≈ 500 ! ? s. Wellenoptik ⇒17
