Øjet/mikroskopet
Øjet/mikroskopet
Øjet/mikroskopet
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