Strumentazione Ottica

Ateneo “Federico II”, Napoli – Facoltà di Scienze
Corso di laurea triennale in Ottica e Optometria
A.A. 2011-2012
Programma dell’insegnamento di
Strumentazione Ottica
Prof.ssa Giulia Rusciano
Posta elettronica: [email protected]
Telefono: 081676273
Ufficio: 2H20/2G01
Ricapitolazione su concetti generali di ottica geometrica
La formazione delle immagini - Diottri, lenti sottili e specchi con relative equazioni dei punti
coniugati - Sistemi ottici centrati – Elementi cardinali del sistema – Ingrandimento trasversale e
longitudinale – Ingrandimento angolare – Invariante di Helmholtz-Lagrange.
Lenti spesse
La formazione dell’immagine data da una lente spessa – Determinazione della distanza focale –
Potere effettivo e potere nominale – Determinazione dello spessore di una lente spessa – Potere
frontale anteriore e posteriore – Potere di una lente immersa in mezzi trasparenti eterogenei.
Combinazioni di lenti
Generalità – Potenza del sistema – Potenza frontale – Convergenza o divergenza di una
combinazione di due lenti sottili.
Metodo della matrice di trasferimento dei raggi
Generalità sul metodo – Matrice di traslazione e matrice di rifrazione – Matrice complessiva di
trasferimento dei raggi attraverso un sistema ottico – Determinazione sperimentale delle costanti di
Gauss – Cavità risonanti – Condizione di stabilità di una cavità ottica.
Lenti astigmatiche
Lenti cilindriche - Sistema di due lenti cilindriche ad assi paralleli - Sistema di due cilindri ad assi
incrociati - Lente sfero-cilindrica - Sistema TABO e sistema internazionale in ottica oftalmica Equivalente sferico di una lente cilindrica.
Misura della distanza focale di lenti
Il diottometro – Il fronti focometro - Lettura di una lente cilindrica al fronti focometro.
Lenti multifocali
Generalità delle lenti multifocali - Salto d’immagine e relativa correzione - Lenti progressive
Le aberrazioni ottiche
Generalità sul problema delle aberrazioni ottiche – teoria al terzo ordine - Parametri di forma e
posizione - Aberrazione sferica di una lente e sua correzione - Coma – lenti aplanatiche -
Astigmatismo – Diagramma di Tschering - Curvatura di campo – Distorsione - Punti aplanatici di
una superficie sferica - Aberrazione cromatica: doppietto acromatico cementato, doppietto
acromatico separato.
Diaframmi
Diaframma di apertura – Pupille di ingresso e di uscita - Diaframma di campo – Finestra di
ingresso e di uscita
Obiettivi
Generalità - Classificazione degli obiettivi in funzione dello schema ottico - Classificazione degli
obiettivi in funzione delle caratteristiche ottiche.
Oculari
Generalità - Ingrandimento angolare di un oculare - Oculare invertitore di Galileo - Oculare di
Huygens - Oculare di Ramsden - Oculare di Kellner – Oculare di Abbe.
Strumentazione per la visione di oggetti lontani
Generalità - Cannocchiali (telescopi rifrattori) – Cannocchiale Galileiano – Telescopi riflettori e
catadiottrici – Schemi ottici di Cassegrain, Schmidt, Schmidt-Cassegrain, Maksutov – Il binocolo.
La macchina fotografica
Generalità – Illuminamento e tempo di esposizione – Profondità di campo – Obiettivi per fotografia:
teleobiettivi, grandangolari – Distanza iperfocale.
Interferenza della luce
Generalità – Interferenza tra due sorgenti – Condizioni per osservare l’interferenza – Interferenza
prodotta da N sorgenti – Interferometro di Michelson – Pellicole altamente riflettenti - Trattamenti
antiriflesso.
Diffrazione della luce
Generalità – Diffrazione di Fraunhofer – Diffrazione da una fenditura rettilinea infinita – Reticolo
di diffrazione – Diffrazione da un’apertura circolare - Potere risolutivo di un’apertura circolare –
Potere risolutivo dell’occhio.
Polarizzazione della luce
Stati di polarizzazione della luce – Birifrangenza – Metodi di polarizzazione della luce –
Polarizzatori – Legge di Malus – Lamine di ritardo.
Il microscopio
Microscopio semplice – Microscopio composto – Parti fondamentali di un microscopio reale –
Potere risolutivo – Obiettivi ad immersione – Obiettivi corretti all’infinito – Profondità di campo e
profondità di fuoco – Sistemi di illuminazione: illuminazione con sorgente a fuoco, Illuminazione
di Köhler.
Microscopie specializzate
Il contrasto in microscopia – Meccanismi di contrasto – Microscopia in campo chiaro e in campo
scuro – Microscopio in Fluorescenza – Microscopia confocale – Microscopio in polarizzazione –
Microscopio a contrasto con interferenza differenziale (DIC) – Formazione delle immagini secondo
Abbe – Microscopia a contrasto di fase: reticoli d’ampiezza e di fase, contrasto di fase positivo e
negativo – Microscopia elettronica: sistemi TEM e SEM.