Fizica.docx

Ochiul este un organ a cărui principală funcție este cea de a detecta lumina. Se compune dintr-un sistem sensibil la schimbările de lumină, capabil să le transforme în impulsuri nervoase. Ochii simpli nu fac altceva decât să detecteze obiectele din jur care sunt luminate sau obscure.Ochiul nu detecteaza doar lumina ci si culoarea si miscarea vietatilor din jur. Iar durerile de cap pot fi uneori si de la ochi fiindca acestea se trag de la mult citit de carte sau de la multa lumina ( calculator telefon s.a. ) Ochii compuși se găsesc la artropode (insecte și animale similare) și sunt formați din mai mulți ochi simpli care permit formarea unei vederi panoramice în mozaic. La majoritatea vertebratelor și câteva moluște, ochiul funcționează prin proiectarea imaginilor pe o retină sensibilă la lumină, de unde se transmite un semnal spre encefal prin intermediul nervului optic. Ochiul are o formă sferică, este umplut de o substanță transparentă, gelationoasă numită umoare vitroasă, are o lentilă de focalizare numită cristalin și, adeseori, un mușchi numit iris, care reglează cantitatea de lumină care intră.

Formarea imaginii[modificare | modificare sursă] În cazul ochiului emetrop (vederea normală), imaginea se formează pe retină. Pentru ca razele de lumină să se poată focaliza, acestea trebuie să se refracte. Cantitatea de refracție depinde în mod direct de distanța de la care este văzut obiectul. Un obiect situat la o distanță mai mare necesită mai puțină refracție decât unul situat la o distanță mai mică. Cel mai mare procentaj din procesul de refracție are loc în cornee, restul refracției necesare având loc în cristalin. Lumina trece prin mediile transparente (cornee, umoare apoasă, umoare sticloasă) și cristalin si formează o imagine răsturnată pe retină. Pe retină, celulele specializate transformă imaginea în impulsuri nervoase. Acestea ajung prin nervul optic până la regiunea posterioară a creierului. Acesta din urmă interpretează semnalele printr-un mecanism complex care implică milioane de neuroni. Razele de lumină suferă la nivelul ochiului o refracție triplă: 1.razele de lumină își schimbă direcția; 2.o refracție are loc la nivelul corneei și câte una pe fiecare față a cristalinului; 3.imaginea se formează pe retină, pe pata galbenă și este reală, mai mică și răsturnată.

Axe[modificare | modificare sursă] Ochii vertebratelor și ai unei serii de moluște au două axe importante: axa optică și axa vizuală: Axa optică reprezintă axa de simetrie a elementelor optice care participă la formarea imaginii pe retină. Zona de pe retină aflată la intersecția cu axa optică este locul unde aberațiile optice sunt minime, deci rezoluția imaginii proiectate este optimă. Axa vizuală este determinată de centrul optic al sistemului de proiecție optică (cornee și cristalin) și de locul de pe retină care asigură cea mai bună definiție a imaginii (fovea centralis). Pentru o vedere optimă aceste două axe ar trebui să coincidă, pentru a suprapune imaginea cea mai clară peste zona de pe retină cea mai aptă să o detecteze. Totuși nu se cunosc specii la care această coincidență să aibă loc. De exemplu la om unghiul dintre cele două axe este de aproximativ 5°, cu axa optică deplasată în direcție nazală față de fovea centralis. La alte specii deplasarea poate fi în direcție nazală sau temporală. Nu se cunoaște motivul pentru care această deviație a rămas necorectată de-a lungul procesului evolutiv.[4] La vertebrate există o a treia axă, determinată de poziția nervului optic, care creează pe retină o zonă incapabilă să recepteze lumina, numită pata oarbă. La om pata oarbă se situează la aproximativ 15° de

la fovea centralis în direcție nazală și ocupă aproximativ 6° din câmpul vizual. Ochii cefalopodelor nu au o pată oarbă, deoarece nervii se conectează la retină prin spatele acesteia.

Defecte de vedere[modificare | modificare sursă] Orice deviere de la starea emetropă(vederea normală) reprezintă un defect de vedere. Cele mai des întâlnite defecte de vedere ale ochiului uman sunt:

Diferențele dintre defectele principale de vedere

Miopia este cel mai des întâlnit defect de vedere, aceasta având un caracter patologic(apare la naștere) și ia loc atunci când globul ocular al ochiului miop este mai mare decât cel al ochiului normal, imaginea formându-se în fața retinei. Miopia este corectată cu ajutorul lentilelor divergente.

Hipermetropia este de asemenea un defect patologic, aceasta însă luând loc mai rar decât miopia. Globul ocular al ochiului hipermetrop este mai mic decât cel al ochiului normal, în consecință imaginea formânduse în spatele retinei. Hipermetropia este corectata cu ajutorul lentilelor convergente.

Prezbitismul este un defect de vedere care apare de obicei la bătrânețe, acesta comportându-se în același mod precum hipermetropia, acesta fiind cauzat de atrofierea elasticității cristalinului. Prezbitismul este tratat cu ajutorul unei lentile convergente.

Strabismul are drept cauză slăbirea unuia dintre mușchii externi ai globului ocular, acesta fiind corectat prin exerciții de întărire a musculaturii ciliare.

Cataracta apare cel mai frecvent, la persoanele cu o vârstă înaintată, aceasta fiind cauzată de pierderea treptată a transparenței(opacifierea) cristalinului. În cazul cataractei congenitale, aceasta este corectată prin secționarea unei porțiuni a irisului și a capsulei cristaliniene ori prin extragerea cristalinului și înlocuirea acestuia cu un cristalin artificial reprezentat de către o lentilă biconvexă.

Astigmatismul este o boală oftalmologică manifestată printr-o deformare a corneei care atrage după sine o refracție defectuoasă a razei de lumină în globul ocular. În cazul astigmatismului, razele de incidenta de lumină albă ce sosesc la ochi sub formă de raze paralele vor suferi un proces intens și inegal de refracție, și prin urmare, cu cât această refracție diferențiată va fi mai mare, cu atât astigmatismul va fi considerat mai grav.

Alcătuirea ochiului : ●tunica externă: -sclerotica ,, albul ochiului " , alb sidefie, fibroasă -cornea transparentă:situată anterior,bombată, transparentă ☆ ●tunica medie: -coroida(rol de hrănire) -corpul ciliar(produce umoarea apoasă) -irisul:,,floarea ochiului",cu orificiul pupila ☆ ●tunica internă: -retina:conține celulele fotosensibile(celule cu con,celule cu bastonaş)

Pe retină se găsesc: ●pata galbenă(zona de maximă acuitate vizuală)-locul unde diametrul ochiului atinge retina(conține celule cu con) ☆ ●pata albă-locul unde nervul văzului părăsește retina (nu conține celule fotosensibile)

Glaucomul Dezlipire de retină Retinopatia diabetică Retinopatia hipertensivă

Conjunctivita Keratopatia Daltonism

Sistem afocal De la Wikipedia, enciclopedia liberă

În optică, un sistem afocal este un sistem optic centrat, format din două lentile sau grupuri de lentile dispuse astfel ca focarul-imagine al primei lentile să coincidă cu focarul-obiect al celei de-a doua.[1] Un fascicul incident de raze paralele cu axa sistemului rămâne paralel și la ieșirea din sistem.

Formula optică a unui sistem afocal[modificare | modificare sursă] Un sistem afocal poate fi realizat cu două lentile. Este suficient să se facă să coincidă punctul focal imagine al primei lentile cu punctul focal obiect al celei de-a doua lentile. În acest caz prima lentilă este denumită obiectiv, iar cealaltă ocular. O formulă optică care să grupeze o lentilă convergentă și o lentilă divergentă, unde focarul imagine al uneia se confundă cu focarul obiect al celeilalte este posibilă. Această formulă permite să se reducă problemele sistemului. Dar potrivit combinației de lentile, această rază va fi mai apropiată sau mai îndepărtată de axa optică. Dacă razele intră paralele între ele sub un anumit unghi α și ies paralele între ele sub un alt unghi α' măsurat în raport cu axa optică a celor două lentile, atunci se pot defini mărirea unghiulară: G= α'/α și lărgirea fasciculului: G= F/f, unde F distanța focală a obiectivului și f distanța focală a ocularului. Raportul mărimilor fasciculului la intrare și la ieșire este egal cu: 1/G

Sistem afocal teleobiectiv

Teleobiectivul[modificare | modificare sursă] Un teleobiectiv este format dintr-un sistem convergent în față căruia se plasează un sistem afocal, iar prin aceasta, unghiul câmpului este redus, astfel se obține un obiectiv care produce o mărire identică cu a unui obiectiv cu focală lungă normală, dar cu probleme reduse.

Telescoape[modificare | modificare sursă] Un telescop (sau o lunetă) este un sistem afocal[2] fiindcă permite să se conjuge un obiect la infinit — o stea, o planetă, o galaxie… — cu ochiul. Imaginea obținută de un telescop este situată la infinit, pentru obținerea unui confort vizual pentru utilizator. În fapt, astfel, ochiul utilizatorului nu trebuie să se acomodeze. Imaginile obținute sunt inversate, dacă nu se utilizează un redresor al imaginilor, fapt care ar avea drept consecință pierderea de lumină în aceste cazuri.

Microscop De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Microscop binocular profesional

Obiective de microscop

Oculare de microscop

thumb

Microscopul (grec. mikrós: mic; skopein: a observa) este un instrument optic care transmite o imagine mărită a unui obiect observat printr-un sistem de lentile. Cel mai răspândit tip de microscop este microscopul cu lumină artificială, inventat prin anii 1600.În anul 1679, unul din pionerii microscopului, Antoni Van Leeuwenhoek, a comunicat Societății Regale din Londra că numărul de "animale mici" (spermatozoare) pe care le-a detectat în lapții unui cod —150 de miliarde — era cu mult mai mare decât numărul total de oameni pe care planeta l-ar putea suporta. La două secole distanță, în secolul al XIX-lea, puterile de mărire și de rezoluție a microscoapelor au crescut, lentilele nemaiavând distorsiuni cromatice și sferice.

Cronologie[modificare | modificare sursă] În 1590, fabricantul de ochelari Hans Jansen și fiul său Zacharias au inventat primul microscop optic, cu o singură lentilă, convexă.

În 1609, Galileo Galilei construiește un microscop optic cu o lentilă convexă și una concavă. Microscopul se numea occhioliono.

În 1619, Cornelis Drebbel construiește primul microscop cu două lentile de același tip-2 lentile convexe.

1665- Robert Hooke este primul om care folosește microscopul în scop biologic, el observând un preparat din scoarța arborelui de plută, căruia îi descoperă structura, folosind prima dată termenul latinesc cella (celulă).

1674- Erwin Wilhelm Müller este primul om care studiază animale cu ajutorul microscopului. 1863-Henry Clifton Sorby creează un microscop metalurgic pentru a studia meteoriți. 1865- Ernst Abbe descoperă regula care îi poartă numele, fapt care permite microscoapelor să fie mult mai precise și mai ușor de fabricat.

1931- Ernst Ruska creează primul microscop electronic. 1936- Erwin Wilhelm Müller inventează microscopul cu câmp de emisie care poate vedea atomii. 1951- Erwin Wilhelm Müller inventeză microscopul cu câmp ionic cu care se puteau studia atomii. 1967- Erwin Wilhelm Müller îmbunătățește microscopul cu câmp ionic, pentru a fi capabil de a studia nucleul și învelișul electronic al unui atom.

1986- Gerd Binnig, Quate și Gerber inventează microscopul cu forță atomică. 1988- Alfred Cerezo, Terence Godfrey, and George D. W. Smith sunt primii care pot vedea un atom în 3D cu ajutorul microscopului. 1991-Este inventat microscopul cu forță de probă Kelvin Cel mai precis miscroscop din lume a fost inaugurat în octombrie 2008 la Universitatea McMaster din Hamilton și a costat 15 milioane de dolari[1]

Construcție[modificare | modificare sursă] Lentila (convexă sau concavă) reprezintă elementul de bază al tuturor instrumentelor optice. Această bucată de sticlă sau de mase plastice, cu suprafețele curbate, modifică traiectoria razelor de lumină care o traversează. Lentila redirecționează razele de lumină, venind de la obiect și formând o imagine. Cel mai simplu microscop este format din două lentile convexe suprapuse, ocular și obiectiv. Obiectul care trebuie observat este puternic iluminat și privit din transparență. Lentila convexă a obiectivului produce o imagine a obiectului, care este la rândul ei mărită de lentila convexă a ocularului. Cele două lentile își însumează puterile de mărire, ceea ce produce în final o imagine foarte mărită a obiectului respectiv. Pentru ca imaginea rezultată să fie corectă trebuie efectuate câteva reglaje:

 Luminozitatea este ajutată de condensor (înclinarea oglinzii în multe cazuri) și de deschiderea lentilei obiectiv.

 Focalizarea este controlată prin butonul specific și depinde totodată de grosimea preparatului și a lamelelor sale.

 Rezoluția reprezintă distanța minimă la care s-ar putea afla două puncte ale imaginii pentru a mai putea fi percepute separat.

 Contrastul definește diferența dintre iluminarea preparatului propriu-zis și cea a zonelor adiacente acestuia. Se poate regla prin modificarea intensității luminii și a dimensiunilor diafragmelor, precum și prin utilizarea unor substanțe de contrast.

Funcționarea[modificare | modificare sursă]

Formarea imaginii în microscop

Obiectul cercetat având o dimensiune liniară se așază în apropierea focarului al obiectivului pentru a se forma o imagine reală, mărită și răsturnată. Imaginea este „obiect” real pentru ocularul microscopului așezat astfel încât să se poziționeze între focarul obiect al ocularului și ocular, în scopul obținerii unei imagini virtuale și mărite, acesta constituind totodată și imaginea finală dată de microscop.

Obiectivul aparatului foto Obiectivul aparatului foto reprezintă un grup de lentile convergente şi divergente, grupate în diferite moduri, în aşa fel încât imaginea rezultată să fie una de calitate cât mai bună. Principalii parametrii ai unui obiect sunt: distanţa focală (f) şi deschiderea relativă. Distanţa focală reprezintă distanţa dintre focar (punct în care se întâlnesc razele convergente reflectate sau refractate de un sistem optic) şi planul lentilei. Distanţa focală se măsoară în milimetri. Cu cât este mai mică, cu atât aria vizuală de cuprindere a obiectivului este mai mare. Deschiderea relativă este raportul dintre distanţa focală şi diametrul deschiderii maxime a obiectivului, f: = f/D ≥ 1. Cu cât deschiderea relativă este mai apropiată de 1, cu atât luminozitatea obiectivului este mai bună. La obiectivele clasice există doi parametri ajustabili: inelul distanţelor - pentru controlul calităţii imaginii şi inelul diafragmei - pentru controlul diametrului fantei de lumină ce trece prin obiectiv. La obiectivele care permit zoom-ul, există şi un inel de modificare a distanţei focale. La aparatele foto digitale toţi aceşti parametri sunt reglaţi automat de către softul aparatului, aşa că utilizatorul nu trebuie să-şi mai bată capul cu reglaje. Fotografii profesionişti însă cunosc aceste detalii şi le folosesc în avantajul lor, reuşind să realizeze imagini de mare impact vizual.