Оптические приборы - Оптические явления

Физический словарик

Бинокль (от франц. binocle, лат. bini - два и oculus - глаз) - оптический прибор, предназначенный для наблюдения за удаленными объектами земной среды двумя глазами.

Диапозитив (от греч. dia - через и лат. positivus - положительный) - цветное или черно-белое фотографическое (позитивное) изображение на прозрачной подложке (стеле, пленке), рассматриваемое на просвет или проецируемое на экран.

Камера-обскура (от лат. camera obscura - темная комната) - прибор в виде ящика с небольшим отверстием в передней стенке; проходящие через него лучи света от какого-либо предмета дают на задней стенке ящика обратное изображение предмета.

Луна (от франц. loupe) - собирающая линза в оправе, увеличивающая размеры рассматриваемых мелких предметов в 2-50 раз.

Микроскоп (от греч. micros - маленький и scopeo - смотрю) - оптический прибор, содержащий сложную систему линз, для получения увеличения изображения неразличимых невооруженным глазом предметов.

Монокуляр (от греч. mono - один и лат. ocularis - глазной) - оптический прибор с одним окуляром, например подзорная труба.

Негатив (от лат. negativus - отрицательный) - обратное изображение объекта на обработанной пластинке с пленки.

Объектив (от лат. objectivus - предметный) - часть оптического прибора - линза или система линз. Через объектив лучи от источника попадают в прибор.

Позитив (от лат. positivus - положительный) - фотографическое изображение, получаемое с негатива и соответствующее действительному.

Телескоп (от греч. tele - вдаль, далеко и skopeo - смотрю) - астрономический инструмент для наблюдения небесных светил.

Фотография (от греч. photos - свет и grapho - пишу) - изображение предметов на фоточувствительных материалах.

Историческая справка

Одним из создателей телескопа считают голландского инженера Ханса Липперсгея. Именно он впервые вставил в длинную трубку с двух сторон увеличительные стекла и посмотрел на мир другими глазами.

Галилео Галилей построил телескоп, который увеличивал предметы в 30 раз, и наблюдал в него Луну и движение планет. Этот телескоп получил название рефрактор.

В 1668 г. Исаак Ньютон создал телескоп, в котором использовал наряду с линзами сферические зеркала. Такой телескоп получил название рефлектор. Уильям Гершель усовершенствовал телескоп Ньютона, используя зеркала диаметром 1,2 м. С помощью этого телескопа он открыл планету Уран и множество звезд и комет.

В конце XVI в. появились первые микроскопы. Создателем микроскопа считают голландского оптика Ханса Янсена. Его микроскоп состоял из двух линз: одна увеличивала изображение, вторая служила для дополнительного увеличения. Роберт Гук создал микроскоп, дающий более четкое изображение, чем микроскоп Янсена.

В 1280 г. итальянский физик Сальвино Армати изготовил первые очки - линзы, улучшающие зрение людей. Томас Юнг и Джон Гершель реализовали идею Леонардо да Винчи о контактных линзах. На глаз Гершеля был нанесен слой прозрачного геля, который позволил устранить дефект зрения.

Самый большой телескоп-рефлектор установлен на вершине Мауна-Кеа - самой высокой горы на Гавайях. Телескоп уникален тем, что его рефлектор имеет десятиметровый диаметр.

Оптические приборы в медицине (Ц. Б. Кац)

Для осмотра носоглотки, трахеи, бронхов, желудка и др. применяют эндоскопы, которые состоят из источника света и смотровой трубки - сложного оптического прибора с разным числом линз и призм. В современных эндоскопах применяют волоконную оптику, используют до нескольких тысяч стекловолокон толщиной до 10 мкм, скрепленных на концах, благодаря чему создается большая гибкость аппарата. Передача света по стекловолокну основана на явлении внутреннего отражения света от стенок, благодаря чему изгиб светопроводящего жгута не нарушает условий светопередачи, а изображение не искажается даже при значительном сгибании фиброскопа. С помощью этого прибора получают разнообразную информацию о состоянии органов, фотографируют их, осуществляют и оперативные вмешательства. Прибор помогает останавливать кровотечения и вводить лекарственные вещества непосредственно в орган, а также удалять инородные тела.

Качественные задачи и вопросы

1. Что является главной частью оптических приборов: микроскопа, фотоаппарата, лупы, увеличителя, диапроектора, кинопроектора? (Линзы и зеркала.)

2. Какие изображения дают фотоаппараты, диапроектор, увеличитель, микроскоп? (Фотоаппарат - действительное, перевернутое, уменьшенное; увеличитель - действительное, перевернутое, увеличенное; диапроектор — действительное, перевернутое, увеличенное; микроскоп - увеличенное, действительное, перевернутое.)

3. Приведите примеры использования фотоаппарата. (В быту, астрономии, медицине, геологии и т. д.)

4. Какое изображение называют негативным, позитивным? (Негативное изображение — обратное, позитивное — соответствующее действительному.)

5. Какие виды телескопов вы знаете? (Рефлектор и рефрактор.)

6. Кто создал первый телескоп? (Одним из создателей телескопа считается голландский оптик Ханс Липперсгей.)

1. Кто изготовил первые очки? (Предполагают, что первые очки изготовил итальянский физик Сальвио дельи Армати в 1820 г., Леонардо да Винчи выдвинул идею о контактных линзах, а на практике эту идею воплотили сыновья Уильяма Гершеля Томас Юнг и Джон Гершель в XVIII в.)

8. Кто создал первый микроскоп? (Считается, что первый микроскоп создал голландец Ханс Янсен в XVI в.)

Оптические иллюзии

Какой квадрат больше: черный левого рисунка или внешний правого? (Квадраты равны.)

Какие отрезки длиннее: левые или правые? (Отрезки равны.)

Что это за четырехугольник? (Квадрат.)

Задачи для любителей литературы

1. «...В его время снимали со вкусом, с расстановкой, это была операция не шуточная, пациент должен был замереть надолго, - еще не пришло время, вместе с моментальной фотографией, разрешение на улыбку. Сложностью светописи объяснялись увесистость и крепость бравых дедушкиных поз на бледноватых, но очень добротных фотографиях...» (В. В. Набоков. Подвиг).

Когда появилась первая фотография и кто ее создатель? (В 1826 г. Ее выполнил французский физик Жозеф Ньепс.)

2. «Прекрасны свет и тишина лабораторий: как ныряльщик скользит сквозь воду с открытыми глазами, так, не напрягая век, глядит физиолог на дно микроскопа». (В. В. Набоков. Подвиг.)

Когда и кем был создан первый микроскоп? (В конце XVI в. голландцем Хансом Янсеном.)

По загадкам

3. Своих глаз нет,

А видит далеко. (Бинокль.)

Какие оптические приборы вы знаете? (Телескоп, микроскоп, очки, фотоаппарат и т. д.)

Кроссворд

1. Точка, лежащая на оптической оси, в которой пересекаются световые лучи. 2. Видимое излучение. 3. Явление, происходящее со светом на границе двух сред. 4. Особо твердое вещество. 5. Раздел физики, изучающий световые явления. 6. Неполная тень. 7. Бывает собирающая, бывает рассеивающая. 8. То, что мы видим в зеркале. 9. Плоское, сферическое... 10. Явление, благодаря которому мы видим окружающие нас предметы.

Ответы: 1 - фокус, 2 - свет, 3 - преломление, 4 - алмаз, 5 - оптика, 6 - полутень, 7 -линза, 8 - изображение, 9 - зеркало, 10 - отражение.

Ключевое слово: фотоаппарат.