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Anwendung in Mikroskopen

Storyboard

Das Prinzip des Mikroskops besteht darin, das kleine Bild zu erfassen, das oben als parallele Strahlen vorliegt, und es mit einer bikonvexen Linse zu vergrößern, um ein größeres invertiertes reales Bild zu erzeugen.

>Modell

ID:(299, 0)



Strahlgeometrie in einer Linse in der Nähe eines Objekts

Bild

>Top


Für den Fall, dass sich das Objekt näher am Objektiv als am Brennpunkt befindet, ist das Diagramm zur Bestimmung von Bildgröße und Position etwas komplexer. In diesem Fall müssen die Balken sein

- projiziert von wo sie das Objekt erreicht hätten, das sie ausstrahlt
- Innerhalb der Projektion müssen die gleichen Regeln wie bei einem realen Strahl eingehalten werden

In diesem Fall reicht es aus, die gleichen drei Strahlen erneut zu zeichnen:

- Parallel zur optischen Achse wird durch den Fokus gebrochen
- über den Fokus wird parallel zur optischen Achse gebrochen
- über den Ursprung der durchgehenden optischen Achse in einer geraden Linie

und das Bild wird auf die gleiche Weise erhalten:

ID:(9783, 0)



Linsengeometrie

Bild

>Top


Corrección con Lentes

ID:(1864, 0)



Geometrie der Strahlen auf einem Objektiv

Bild

>Top


Bei einer Bikonvexlinse ein Strahl, der auf die Linse trifft

- Parallel zur optischen Achse wird durch den Fokus gebrochen
- über den Fokus wird parallel zur optischen Achse gebrochen
- über den Ursprung der durchgehenden optischen Achse in einer geraden Linie

Was im Fall eines Objekts in einer Entfernung größer als das Foto entspricht:

ID:(1856, 0)



Konvexe Linse

Bild

>Top


Eine konvexe Linse ist eine Linse, die den parallelen Lichtstrahl, der parallel durch ihren Fokus fällt, bricht:

ID:(1855, 0)



Position und Fokus von einer Konvexen Linse

Gleichung

>Top, >Modell


Por similitud de los triángulos de los tamaños del objeto y la imagen y las posiciones del objeto y foco permite por similitud de triángulos mostrar que:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{lc} }=\displaystyle\frac{1}{ s_o }+\displaystyle\frac{1}{ s_{lc} }$

$s_{lc}$
Distancia de la imagen del lente cóncavo
$m$
5155
$s_o$
Distancia del objeto al lente cóncavo
$m$
5154
$f_{lc}$
Foco del lente cóncavo
$m$
5156

Una relación se puede armar con los triángulos del lado del objeto. En este caso la similitud nos permite escribir que el tamaño del objeto a_o es a la distancia del objeto s_o al foco f es como el tamaño de la imagen a_i es a la distancia del foco f:\\n\\n

$\displaystyle\frac{a_o}{s_o-f}=\displaystyle\frac{a_i}{f}$



Con la relación de similitud de los triángulos

$\displaystyle\frac{ a_o }{ a_{lc} }=\displaystyle\frac{ s_o }{ s_{lc} }$



se puede mostrar que se cumple:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{lc} }=\displaystyle\frac{1}{ s_o }+\displaystyle\frac{1}{ s_{lc} }$

ID:(3347, 0)



Proportionen der Größe und Position von einer konkaven Linse

Gleichung

>Top, >Modell


Für jedes Objektiv können Sie charakteristische Strahlen zeichnen, mit denen Sie auf ähnliche Weise zeigen können, dass die Größen des Objekts und des Bildes im gleichen Verhältnis stehen wie ihre Abstände zum optischen Element (Objektiv oder Spiegel).

Wenn das Objekt eine Größe a_o hat, befindet es sich in einem Abstand s_o vom Objektiv, das Bild hat eine Größe a_i und ist in einem Abstand < tex>s_i, durch Ähnlichkeit der Dreiecke kann das gezeigt werden

$\displaystyle\frac{ a_o }{ a_{lc} }=\displaystyle\frac{ s_o }{ s_{lc} }$

$s_{lc}$
Distancia de la imagen del lente cóncavo
$m$
5155
$s_o$
Distancia del objeto al lente cóncavo
$m$
5154
$a_o$
Objektgröße
$m$
5152
$a_{lc}$
Tamaño de la imagen en un lente cóncavo
$m$
5153

ID:(3346, 0)



Konkave Linse

Bild

>Top


Konvexlinsen sind in ihrer Mitte dünner und weiten sich zu den Rändern hin aus.

Die parallel auftreffenden Lichtstrahlen werden gestreut, als ob das Licht im Linsenfokus abgestrahlt würde.

ID:(1854, 0)



Situation eines bikonkaven Linse

Bild

>Top


Lente Bi-Concavo grueso

ID:(1858, 0)



Diseño lente biconvexo

Bild

>Top


Lente Bi-Convexo grueso

ID:(1857, 0)



Situation einer konvex-konkaven Linse

Bild

>Top


Lente Concavo-Convexo grueso

ID:(1859, 0)



Berechnung des Fokus einer Einfache Bikonvexlinse

Gleichung

>Top, >Modell


Una caso especial es aquel en que los radios son iguales, o sea R=R_1=R_2. Por ello el foco se calcula de:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{vsd} }=( n -1)\left(\displaystyle\frac{2}{ R }-\displaystyle\frac{( n -1) d }{ n R ^2}\right)$

$n$
Air-Lens Brechungsindex
$-$
5157
$f_{vsd}$
Foco del lente bi-convexo simétrico
$m$
9952
$d$
Glasbreite
$m$
5158
$R$
Objektiv Funk
$m$
5167

ID:(3432, 0)



Situation einer konkav-konvexen Linse

Bild

>Top


Lente Convexo-Concavo grueso

ID:(1860, 0)



Berechnung des Fokus eines bikonvexe dicken Linse

Gleichung

>Top, >Modell


Los lentes reales tienen un grosor que se debe considerar. Si el lente tiene un indice de refracción n, un grosor en el centro de d y las curvaturas son R_1 y R_2, el foco f se calcula con

$\displaystyle\frac{1}{ f_{vvd} }=( n -1)\left(\displaystyle\frac{1}{ R_1 }+\displaystyle\frac{1}{ R_2 }-\displaystyle\frac{( n -1)d}{ n R_1 R_2 }\right)$

$n$
Air-Lens Brechungsindex
$-$
5157
$f_{vvd}$
Foco del lente bi-convexo grueso
$m$
9951
$d$
Glasbreite
$m$
5158
$R_1$
Radio der Linse, Quellenseite
$m$
5159
$R_2$
Radio des Objektiv, Bildseiten
$m$
5160

ID:(3348, 0)



Cálculo del foco de un lente convexo-concavo grueso simétrico

Gleichung

>Top, >Modell


Una caso especial es aquel en que los radios son iguales, o sea R=R_1=R_2. Por ello el foco se calcula de:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{vcs} }=\displaystyle\frac{( n -1)^2 d }{ n R ^2}$

$n$
Air-Lens Brechungsindex
$-$
5157
$f_{vcs}$
Foco del lente convexo-cóncavo grueso
$m$
9837
$d$
Glasbreite
$m$
5158
$R$
Objektiv Funk
$m$
5167

ID:(3430, 0)



Cálculo del foco de un lente convexo-cóncavo grueso

Gleichung

>Top, >Modell


Los lentes reales tienen un grosor que se debe considerar. Si el lente tiene vidrio con indice de refracción n, un grosor en el centro de d y las curvaturas son R_1 y R_2, se puede calcular el foco f. Para ello basta tomar la ecuación del lente bi-convexo e introducir el radios de curvatura R_2 con el signo negativo:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{vcs} }=( n -1)\left(\displaystyle\frac{1}{ R_1 }-\displaystyle\frac{1}{ R_2 }+\displaystyle\frac{( n -1) d }{ n R_1 R_2 }\right)$

$n$
Air-Lens Brechungsindex
$-$
5157
$f_{vcd}$
Foco del lente convexo-cóncavo grueso
$m$
9837
$d$
Glasbreite
$m$
5158
$R_1$
Radio der Linse, Quellenseite
$m$
5159
$R_2$
Radio des Objektiv, Bildseiten
$m$
5160

ID:(3350, 0)



Berechnung des Fokus einer einfachen Bikonkaven Linse

Gleichung

>Top, >Modell


Una caso especial es aquel en que los radios son iguales, o sea R=R_1=R_2. Por ello el foco se calcula de:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{csd} }=-( n -1)\left(\displaystyle\frac{2}{ R } +\displaystyle\frac{( n -1) d }{ n R ^2}\right)$

$n$
Air-Lens Brechungsindex
$-$
5157
$f_{csd}$
Foco del lente bi-cóncavo simétrico
$m$
9954
$d$
Glasbreite
$m$
5158
$R$
Objektiv Funk
$m$
5167

ID:(3431, 0)



Cálculo del foco de un lente concavo-convexo grueso simétrico

Gleichung

>Top, >Modell


Una caso especial es aquel en que los radios son iguales, o sea R=R_1=R_2. Por ello el foco se calcula de:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{cvs} }=\displaystyle\frac{( n -1)^2 d }{ n R ^2}$

$n$
Air-Lens Brechungsindex
$-$
5157
$d$
Glasbreite
$m$
5158
$R$
Objektiv Funk
$m$
5167
$f_{cvs}$
Zeit
$m$
9848

ID:(3429, 0)



Die Berechnung des Fokus einer bi-konkave dicken Linse

Gleichung

>Top, >Modell


Los lentes reales tienen un grosor que se debe considerar. Si el lente tiene vidrio con indice de refracción n, un grosor en el centro de d y las curvaturas son R_1 y R_2, se puede calcular el foco f. Para ello basta tomar la ecuación del lente bi-convexo e introducir los radios de curvatura con el signo negativo:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{ccd} }=-( n -1)\left(\displaystyle\frac{1}{ R_1 }+\displaystyle\frac{1}{ R_2 }+\displaystyle\frac{( n -1)d}{ n R_1 R_2 }\right)$

$n$
Air-Lens Brechungsindex
$-$
5157
$f_{ccd}$
Foco del lente bi-cóncavo grueso
$m$
9953
$d$
Glasbreite
$m$
5158
$R_1$
Radio der Linse, Quellenseite
$m$
5159
$R_2$
Radio des Objektiv, Bildseiten
$m$
5160

ID:(3349, 0)



Multiples lentes

Bild

>Top


Cuando se acoplan dos lentes con sus respectivos focos, el primer lente genera una imagen que funciona como objeto para el segundo lente que a su vez genera una imagen de una imagen:

ID:(9465, 0)



Objektiv-Simulator

Beschreibung

>Top


Aqui va el applet ...

ID:(194, 0)



Brechung abhängig von der Lichtfarbe

Bild

>Top


Der Brechungsindex von Glas kann von der Wellenlänge oder Frequenz des Lichts abhängen. In diesem Fall spricht man von einem 'chromatischen' Glas. Wenn es diese Eigenschaft nicht aufweist, wird es als 'achromatisch' bezeichnet.

Das Hauptproblem dieser Eigenschaft besteht darin, dass die Position des Fokus einer Linse von der Farbe des Lichts abhängt. Daher hat eine optische Linse das Problem, dass das Auge einen Farbfokus einstellen kann, aber nicht gleichzeitig für Objekte in anderen Farben.

ID:(1626, 0)