4.4 Optische Instrumente Auge

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1 4.4 Optische Instrumente Auge
System von gekrümmten Grenzflächen (Linsen) Zweck: Abbildung auf Detektor mit hoher Empfindlichkeit Vergrößerung, Verkleinerung, Lichtstärke Reduktion von Abbildungsfehlern Auge

2 Physikalisches System Auge
dicke Linse mit Hauptebenen H und H‘ Knotenpunkten K und K‘ unendlich adaptiert Gegenstand nah: Zusatzbrechkraft  Variation der Augenlinse  Bereich für Scharfsehen fest Dioptrischer Apparat jAuge() = jHornhaut + jLinse = 42,8 dpt + 15,8 dpt = 58,6 dpt Kleinkind Dj=14,2dpt a>7cm Erwachsene Dj=4,2dpt a>24cm

3 Fehlsichtigkeit nicht sphärische Hornhautkrümmung: Astigmatismus
Myopie Hypermetropie weniger Brechkraft mehr Brechkraft nicht sphärische Hornhautkrümmung: Astigmatismus

4 Tiefenschärfe Bedeutung der Pupille Bildebene P P P2 P1 Bild P1
Toleranz für „scharf“ variierbare Blende „Punktraster“ Netzhaut

5 Auflösungsvermögen des Auges
Zellstruktur der Netzhaut: Zäpfchenabstand 5µm kleinster auflösbarer Sehwinkel natürliche Sehweite 1‘ oder 1 Bogenminute Entfernung 25cm  2 Punkte mindestens Abstand von 0,08mm Lupe Hilfsmittel? Sehwinkel vergrößern ohne Lupe mit Lupe Grenzen der Anwendung? Vergrößerung:

6 Auge und Linse als optisches System
Augenspiegel Hintergrund linkes Auge Auge und Linse als optisches System dicke Linse

7 Mikroskop Beleuchtungsarten erweiterte Methoden:
Phasenkontrastverfahren (Zernike 1932) Polarisationsmikroskopie Grenzen durch die Wellennatur des Lichtes

8 Methoden zur Steigerung des Auflösungsvermögen
Beleuchtung mit Licht kleiner Wellenlänge  Röntgenmikroskopie Beleuchtung mit Wellen kleiner Wellenlänge  Materiewellen, Elektronenmikroskop Ruska, Nobelpreis 1986 Abbildung in geometrischen Abmessungen, so daß die Beugung und Interferenz sich nicht ausbilden kann  Nahfeldmikroskopie Abtasten des Objektes mit kleiner Sonde  Rastermikroskopie Binnig, Rohrer, Nobelpreis 1986 Rastertunnelmikroskopie (STM) Rasterkraftmikroskopie (AFM) STM  surface tunneling microscope AFM  atomic force microscope Farben