2.4 optische Instrumente

Geradlinige Lichtausbreitung: Der Sextant (I) Bestimmung der geographischen Breite über den Zenitstand der Sonne Horizont S2 S1 IV. Optische Instrumente

Geradlinige Lichtausbreitung: Der Sextant (II) Bestimmung der geographischen Breite über den Zenitstand der Sonne Es gilt: Horizont S2 S1 Für die Navigation reicht g = 120°, d.h. für die Bauform des Geräts d = 60° (ein sechstel Vollkreis Sextant) IV. Optische Instrumente

Geradlinige Lichtausbreitung: Landvermessung durch Trigonometrie Nach Festlegung einer möglichst exakt vermessenen Basislinie werden alle weiteren Entfernungen über Winkelmessung bestimmt Basislänge IV. Optische Instrumente

IV Optische Instrumente Reflexion: Periskop Blick „um´s Eck“ durch Mehrfachspiegelung Umlenkung auch mit 2 Prismen möglich IV Optische Instrumente

Reflexion: Kaleidoskop Mehrfachreflexionen: „Spiegelbilder haben auch Spiegelbilder“ IV Optische Instrumente

Spiegel als Lichtsammler: Solarkraftwerke Rinnenkraftwerk Solarturmkraftwerk (Fotos: http://www.psa.es) Parabolrinnenkollektoren auf der "Plataforma de Solar Almería“ in Spanien. Leistung 1,2 MWthermisch Heliostatenfeld mit dem "CRS (Central Receiver System) "-Solarturm auf der „Plataforma Solar de Almería“. Leistung 2,7 MWthermisch IV. Optische Instrumente

IV Optische Instrumente Lupe Gegenstand liegt innerhalb der einfachen Brennweite virtuelles Bild F F‘ IV Optische Instrumente

IV Optische Instrumente Mikroskop Das Objektiv erzeugt ein reelles, vergrößertes Zwischenbild welches mit dem Okular (wie mit einer Lupe) betrachtet wird. L1 Objektiv L2 Okular F‘1 F2 F1 F‘2 IV Optische Instrumente

Kepler‘sches Fernrohr Lichtstrahlen eines weit entfernten Punktes treffen nahezu parallel auf das Objektiv Vergrößerung des Sehwinkels; Bild „steht auf dem Kopf“ (astronomisches Fernrohr) L1 Objektiv L2 Okular ao F‘1 = F2 F‘2 am reelles Zwischenbild f1 f2 f2 IV Optische Instrumente

Galilei‘sches Fernrohr Lichtstrahlen eines weit entfernten Punktes treffen nahezu parallel auf das Objektiv Vergrößerung des Sehwinkels; Bild ist nicht gedreht (terrestrisches Fernrohr) L1 Objektiv L2 Okular F‘1 = F2 ao am f2 f1 IV Optische Instrumente

IV Optische Instrumente Prismenfernglas Bildumkehr durch zwei Glasprismen: das erste Prisma vertauscht rechts und links, das zweite oben und unten. „Prismenfernglas = Kepler‘sches Fernrohr mit Bildumkehr“ IV Optische Instrumente

IV Optische Instrumente Spiegelreflexkamera Lichtstrahlen werden über das Objektiv (i.d.R. ein System von Linsen), den Klappspiegel und das Prisma zum Sucher umgelenkt. Auslösen: Spiegel klappt hoch, Verschluss wird geöffnet und das CCD-Element („charge coupled device“) belichtet. Bild auf der Mattscheibe wird dann auf dem Film abgebildet. Prisma Mattscheibe Klappspiegel Irisblende CCD Element Verschluss Objektiv IV Optische Instrumente

IV Optische Instrumente Spiegelreflexkamera „Schärfentiefe“ erhöhen heisst: Tiefe des Raumes vergrößern, dessen Objekte scharf abgebildet werden. Dazu müssen die Zerstreuungskreise verkleinert werden, was durch das Schließen der Irisblende erreicht wird. aus „Physik 7, NEWTON“, Oldenbourg IV Optische Instrumente

IV Optische Instrumente Spiegelreflexkamera Das Maß für die Öffnung der Irisblende ist die „Blendenzahl“ = f/d (z.B. 2,8 oder 22) (f Brennweite, d Irisdurchmesser) Definition der „Lichtstärke“: Kehrwert d/f der Blendenzahl. (Daher die Schreibweisen 1/2,8 oder 1:2,8 auf Objektiven). IV Optische Instrumente