4.3. Микроскоп

Смотреть теорию по лабораторной работе №1.

§4.4. Зрительные трубы

Представляет собой оптический прибор, предназначенный для рассмотрения глазом очень удаленных предметов. Зрительная труба состоит из объектива и окуляра, объединенных телескопической системой. Видимое увеличение в зрительной трубе может быть как положительным, так и отрицательным. В первом случае получают прямое, а во втором перевернутое изображение.

Зрительная труба с положительным видимым увеличением называется зрительной трубой Галилея.

Состоит из положительного объектива и окуляра с отрицательным задним фокусом. В трубе нет действительного промежуточного изображения, построенного объективом, поэтому в ней отсутствует сетка или шкала. Трубы Галилея не могут вследствие этого быть применимы для дальномерных определений и визирования, используется только для наблюдения (театральный бинокль). Достоинством данной трубы является простота конструкции, меньшая общая длина, прямое изображение.

Зрительная труба, строящая перевернутое изображение, называется трубой Кеплера.

Состоит из положительного объектива и положительного окуляра. Действительное изображение наблюдаемого объекта находится в задней фокальной плоскости объектива, совпадающей с передней фокальной плоскостью окуляра. В этом месте может располагаться сетка или шкала. Зрительные трубы Кеплера могут применяться для измерения линейных и угловых смещений, визирования объектов. Трубы Кеплера широко применяются в астрологических и геодезических наблюдениях. Недостатками труб Кеплера являются перевернутое изображение, большая длина по сравнению с трубами Галилея.

§4.5. Фотографические системы

Простейший фотоаппарат состоит из светонепроницаемой камеры и объектива. Объектив помещается на передние стенки камеры, а противоположно помещают фотопленку.

Наиболее ответственной частью фотоаппарата является фотообъектив. Основными характеристиками фотографического объектива являются: фокусное расстояние, относительное отверстие (1/к, к = f/d), угловое поле (2ω).

Относительное отверстие показывает во сколько раз фокусное расстояние больше диаметра объектива. Угловое поле определяет угол в пространстве предметов, в пределах которого на фотопленке получается удовлетворительное изображение, т.е. определяет часть пространства предметов, отображаемого на пленке. Для того чтобы отрегулировать световой поток, поступающий в фотоаппарат, объектив снабжается апертурной диафрагмой, позволяющей менять относительное отверстие. Большинство обычных фотообъективов имеют относительное отверстие меньше 1/2.8. Специальные фотообъективы имеют относительное отверстие 1/1 или 1/1,085. Угловое поле у обычных объективов не превышает 60 градусов. У широкоугольных объективов имеет большее значение. Для уменьшения потерь на отражение в фотообъективах применяют просветление оптики, т.е. поверхность линзы покрывается прозрачной специально пленкой, толщина которой подобрана таким образом, чтобы вследствие интерференции света доля отраженного света была уменьшена.

Фотообъективы имеют сложную конструкцию, и различаются по числу и форме входящих в нее линз и компонентам. Широко применяются четырех линзовые трехкомпонентные нормальные анастигматы (объектив «Индустар»), шести линзовые четырех компонентные светосильные объективы («Гелиос», Canon, Nikon). В производстве интегральных схем применяются фотографические установки точной съемки, используемые для уменьшения оригинала шаблона и называемые редукционными камерами. Промежуточный оригинал является уменьшенной копией оригинала, который представляет собой единичное увеличенное изображение модуля фотошаблона. Промежуточный оригинал имеет размеры, соответствующие рабочему полю оптики, применяемой при мультипликации. Для репродуцирования применяются отечественные редукционные камеры ЭМ503 и ЭМ513, имеющие масштабы уменьшения 1:50 и размер применяемого оригинала 550:550 и 1200:1200. Качество получаемого промежуточного оригинала в основном зависит от применяемых объективов. Оптика, применяемая для изготовления промежуточных оригиналов, должна быть максимально свободной от аберраций. Для этого она рассчитывается на определенную длину волны, определяемую спектральной чувствительностью светочувствительного материала.