Strumenti ottici
Sono dispositivi costituiti da due o più lenti. Una delle lenti deve essere convergente.
NOTE:
1. si chiama distanza focale di una lente la distanza OF1 dal centro della lente al fuoco in cui
convergono i raggi paralleli all'asse ottico
2. per l’occhio umano si chiama punto prossimo la distanza di 15 cm, al di sotto della quale l’immagine
è confusa
3. per l’occhio umano si chiama punto della visione distinta la distanza di 25 cm,
Le lenti possono essere a contatto fra loro (o separate da un liquido per pochi mm) o distanti da alcuni cm a
qualche metro.
Due o più lenti sottili poste a contatto si comportano come un'unica lente con potere diottrico D uguale
alla somma algebrica dei poteri diottrici delle singole lenti.
D = D1 + D2 + D3 +.......
e la distanza focale si calcola f = 1/D = 1/( D1 + D2 + D3 +.......)
dove bisogna fare attenzione al segno, perchè la distanza focale (ed il potere diottrico) delle lenti divergenti
è negativo.
Domanda? se avvicini una lente convergente ed una divergente con lo stesso potere diottrico, quanto vale
il potere diottrico complessivo?
MICROSCOPIO.
le due lenti convergenti si trovano a distanza d.
obiettivo: lente convergente con piccola distanza focale. l'oggetto deve
trovarsi ad una distanza tale da creare un'immagine reale, capovolta e
ingrandita (p > f) e cade tra il primo fuoco dell'oculare e l'oculare.
l'immagine creata dall'obiettivo diventa l'oggetto della seconda lente.
l'oculare crea un'immagine virtuale diritta (ma capovolta rispetto
l'oggetto) ed ingrandita.
quest'immagine è a circa 25 cm dall'occhio dell'osservatore (oculare).
l'immagine finale ha un ingrandimento G = G ob ∙G oc
G ob= d/fob
e
G oc=25 cm/f oc
CANNOCCHIALE
Le due lenti convergenti si trovano in due tubi che scorrono l'uno sull'altro.
la lunghezza del dispositivo, teoricamente, è L = f ob+f oc
l'obiettivo ha una distanza focale di alcuni m
l'oculare ha una distanza focale di alcuni cm.
L'oggetto è lontano dall'obiettivo (p = infinito) e l'immagine è reale, capovolta e rimpicciolita.
agendo sui tubi, l'immagine cade fra l'oculare ed il suo primo fuoco.
l'immagine è virtuale, diritta (ma capovolta rispetto l'oggetto) ed ingrandita.
non ingrandisce gli oggetti, ma permette di vederli sotto un angolo maggiore, così da distinguere più
particolari.
ESEMPIO.
Considera due lenti sottili racchiuse in un contenitore sferico di diametro circa 2,3 cm.
la prima lente è convergente con potere diottrico di 42 m-1,
ha indice di rifrazione di n = 1,38
separa aria n=1 con un materiale di indice n=1,33
la seconda lente è una lente convergente variabile, controllata da un pulsante che varia la distanza
focale; è convergente, ha un raggio di 4,5 mm ed ha 16 m-1 e crea l'immagine a circa 17 mm, su uno
schermo, con n=1,39.
La distanza focale di questo dispositivo si trova:
D = 42+16 = 58 m-1
f=1/D = 1/58 = 0,0172 m = 17,2 mm
l'accomodamento permette di vedere l'immagine di un oggetto a 15 cm (punto prossimo) o di 25 cm (punto
visione distinta)
l'immagine si trova a 2,3 cm dalla prima lente
al punto prossimo P =0,25 m e q=0,023 m, così D= 50 diottrie.
MIOPIA: forma l'immagine prima della retina e si corregge con lenti divergenti
IPERMETROPE: forma l'immagine dietro la retina e si corregge con lenti convergenti
ASTIGMATISMO: causata da curvatura non uniforme del cristallino; si usano lenti cilindriche a curvatura
non uniformi.
