29.07.2013 Views

Øjet/mikroskopet

Øjet/mikroskopet

Øjet/mikroskopet

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Kapitel 13: <strong>Øjet</strong> og <strong>mikroskopet</strong><br />

Formål: Beskrivelse af lysets vej gennem linser,<br />

øjets fysik samt mikroskopers opbygning<br />

Årsag: Oplagt …?!<br />

Plan: 1) Billeddannelse vha. linser – fotoner<br />

gennem overflader.<br />

bølgelængde<br />

<br />

2) Øjnenes billeddannelse – normalt og ved<br />

defekter (for både mennesker og dyr)<br />

3) Lys/elektron-<strong>mikroskopet</strong>s<br />

billeddannelse, opløsning og fejlkilder.<br />

Elektromagnetisk stråling<br />

Elektromagnetiske bølger og fotoner (partikler)….<br />

Hastighed af bølge<br />

c <br />

<br />

<br />

Energi for foton<br />

Vekselvirkning med stof:<br />

(elektron)<br />

E h<br />

Spredning (retn.ændr.) / Absorption (stop)<br />

frekvens<br />

<br />

1


gammastråling<br />

10 c <br />

-16<br />

10<br />

E h<br />

Intensitet<br />

Det elektromagnetiske spektrum<br />

Energi pr foton [J] Bølgelængde [m]<br />

10<br />

10<br />

10<br />

-10<br />

-22<br />

-28<br />

Røntgen-<br />

stråling<br />

Ultraviolet<br />

Infrarød<br />

Korte<br />

radiobølger<br />

(TV,FM)<br />

Lange<br />

radiobølger<br />

10<br />

1<br />

10<br />

-12<br />

Synligt lys<br />

-6<br />

Sortlegemestråling og absorption:<br />

6<br />

Stråling fra solen<br />

Sollysets intensitet<br />

ved jordoverfladen<br />

<br />

2


Fotoners billeddannelse<br />

Spejl<br />

Spejlbillede<br />

Et indbildt eller ”virtuelt” billede (kan ikke dannes på billed-stedet)<br />

θ1<br />

θ2<br />

Fotoner gennem linser<br />

2 1<br />

><br />

n2 1<br />

n sinθ n sinθ<br />

1 1 2 2<br />

n<br />

Centrum for<br />

linse<br />

3


Positiv krumningsradius for<br />

samlelinsen<br />

Samlelinse<br />

Brændvidden for<br />

linsen<br />

Parallelt indkommende fotoner samles i brændpunktet for samlelinsen<br />

Fotoners billeddannelse<br />

Linseformlen:<br />

1 1 1<br />

<br />

f a b<br />

Genstandsafstanden Billedafstanden<br />

4


Brændvidden (neg.)<br />

for linsen<br />

Spredelinse<br />

Negativ krumningsradius<br />

for spredelinsen<br />

Parallelt indkommende fotoner ”samles” i brændpunktet for samlelinsen…<br />

Sammensætning af linser<br />

Ved kombination af to linser med brændvidde hhv f 1 og f 2 :<br />

1 1 1<br />

<br />

f f f<br />

1 2<br />

1<br />

LS <br />

f<br />

Definition af linsestyrke [m -1 eller dioptrier D]<br />

Den samlede linsestyrke af en række linser fås ved<br />

at lægge linsestyrkerne sammen (med fortegn) !<br />

5


Iris<br />

Pupil<br />

Hornhinden<br />

90°<br />

<strong>Øjet</strong><br />

Linse<br />

Det funktionelle øje<br />

0°<br />

LS variabel<br />

50-54 D<br />

Ca 2 cm<br />

Nethinden<br />

Synsnerven<br />

6


<strong>Øjet</strong>s transmission af UV<br />

Akkomodationsbredde<br />

Akkomodationsbredde<br />

NP = 0.25 m, FP = ∞<br />

Alder [År]<br />

<strong>Øjet</strong>s transmission<br />

Solbrillers transmission af IR<br />

Ultraviolet Synligt<br />

område<br />

Infrarød<br />

<br />

7


Antal/mm 2<br />

-90°<br />

Absorbans<br />

”Farveblind” -<br />

dichromat<br />

Tappe og stave på nethinden<br />

placering<br />

Normal (trichromat)<br />

stave<br />

(menneske)<br />

stave<br />

tappe tappe<br />

0°<br />

Farvesyn og farveblindhed<br />

tap stav tappe<br />

-Blå<br />

-Grøn<br />

-Rød<br />

90°<br />

Placering<br />

(vinkel)<br />

Bølgelængde<br />

8


Log(intensitet)<br />

Lysfølsomhed(λ) og farvesyn<br />

lysfølsomhed<br />

tappe<br />

stave<br />

[<br />

nm]<br />

Hundes akkommodationsbredde ~ 1 dioptri i 150°s synsfelt – let nærsynede<br />

~ - 1 dioptri, men med 5 x bedre lysfølsomhed end mennesker…<br />

Dyrs synsvinkel<br />

Placering af synscellerne på nethinden:<br />

Mange byttedyr har næsten 360°s syn, mens f.eks. en løves synsvinkel<br />

er meget mere begrænset og yderlige næsten kun ligger i en dimension!<br />

Heste: 350°s syn i horisontalt smalt synsfelt<br />

3 f<br />

2 f<br />

9


Lys<strong>mikroskopet</strong><br />

n<br />

M total =M objektiv ·M okular<br />

Opløsningsevnen ~ λ/2<br />

Numerisk apertur: sin<br />

a n θ<br />

Sammenfatning kapitel 13 - øjet og <strong>mikroskopet</strong><br />

Husk definition af:<br />

brændvidde f, genstands-afstand a, billedafstand b samt indbildt billede.<br />

Linseformlen<br />

Sammensætning af linser<br />

Definition af linsestyrke [D]<br />

n<br />

1 1 1<br />

<br />

f a b<br />

1 1 1<br />

<br />

f f f<br />

1<br />

LS <br />

f<br />

1 2<br />

<strong>Øjet</strong>: Nærpunkt, fjernpunkt, akkomodation. Opløsningsevne ca. 70 μm<br />

Lys<strong>mikroskopet</strong>: (problem: kantspredning) Opløsningsevne > 0.2 μm<br />

Elektron<strong>mikroskopet</strong>: (problem: linsefejl/kontr.) Opløsningsevne > 0.001 μm<br />

10

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!