„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Jan Lewandowski

Diagnozowanie uszkodzeń sprzętu optycznego
i optoelektronicznego 731[04].Z4.01

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
inż. Teresa Piotrowska
inż. Zbigniew Łuniewski



Opracowanie redakcyjne:
mgr Jan Lewandowski



Konsultacja:
dr Anna Kordowicz-Sot

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 731[04].Z4.01
„Diagnozowanie uszkodzeń sprzętu optycznego i optoelektronicznego”, zawartego
w modułowym programie nauczania dla zawodu optyk-mechanik.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1.

Wprowadzenie

3

2.

Wymagania wstępne

4

3.

Cele kształcenia

5

4.

Materiał nauczania

6

4.1.

Diagnozowanie lunet

6

4.1.1.

Materiał nauczania

7

4.1.2.

Pytania sprawdzające

9

4.1.3.

Ćwiczenia

9

4.1.4.

Sprawdzian postępów

11

4.2.

Diagnozowanie dioptriomierza

12

4.2.1.

Materiał nauczania

12

4.2.2.

Pytania sprawdzające

14

4.2.3.

Ćwiczenia

15

4.2.4.

Sprawdzian postępów

17

4.3.

Diagnozowanie lornet

18

4.3.1.

Materiał nauczania

18

4.3.2.

Pytania sprawdzające

25

4.3.3.

Ćwiczenia

25

4.3.4.

Sprawdzian postępów

29

4.4.

Diagnozowanie aparatów fotograficznych

30

4.4.1.

Materiał nauczania

30

4.4.2.

Pytania sprawdzające

34

4.4.3.

Ćwiczenia

34

4.4.4.

Sprawdzian postępów

36

4.5.

Diagnozowanie mikroskopów

37

4.5.1.

Materiał nauczania

37

4.5.2.

Pytania sprawdzające

38

4.5.3.

Ćwiczenia

38

4.5.4.

Sprawdzian postępów

42

4.6.

Diagnozowanie sprzętu projekcyjnego

43

4.6.1.

Materiał nauczania

43

4.6.2.

Pytania sprawdzające

44

4.6.3.

Ćwiczenia

45

4.6.4.

Sprawdzian postępów

46

5.

Sprawdzian osiągnięć

47

6. Literatura

53

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o wykonywaniu montażu

i justowania zespołów sprzętu optycznego.

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

–

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.

Schemat układu jednostek modułowych

731[04].Z4.01

Diagnozowanie uszkodzeń

sprzętu optycznego

i optoelektronicznego

731[04].Z4.02

Naprawa sprzętu optycznego

731[05].Z4

Technologia napraw sprzętu

optycznego

731[04].Z4.03

Prowadzenie działalności

usługowej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

stosować jednostki układu SI,

–

przeliczać jednostki,

–

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu fizyki, optyki, mechanizmów
drobnych i precyzyjnych, mocowania elementów optycznych, montażu elementów,
zespołów i gotowego sprzętu optycznego i optoelektronicznego.

–

określać właściwości materiałów stosowanych w przemyśle optycznym i precyzyjnym,

–

czytać rysunki wykonawcze,

–

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu montażu mechanicznego i optycznego
zespołów i sprzętu optycznego i optoelektronicznego,

–

czytać schematy optyczne,

–

korzystać z różnych źródeł informacji,

–

obsługiwać komputer,

–

współpracować w grupie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

zorganizować

stanowisko

do

przeprowadzania

diagnozy

sprzętu

optycznego

i optoelektronicznego,

−

określić nieprawidłowości w działaniu przyrządów optycznych,

−

określić rodzaj i miejsce uszkodzenia na podstawie obserwacji i objawów,

−

wyjaśnić budowę i zasadę działania optycznych przyrządów pomiarowych i przyrządów
justerskich,

−

wykorzystać optyczne przyrządy pomiarowe i przyrządy justerskie,

−

zastosować optyczne przyrządy pomiarowe,

−

wyjaśnić zasadę działania kolimatorów,

−

zastosować kolimatory do diagnozy sprzętu optycznego,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
i ochrony środowiska podczas diagnozowania uszkodzeń sprzętu optycznego
i optoelektronicznego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Diagnozowanie lunet

4.1.1.

Materiał nauczania

Wiadomości wstępne

Diagnostyka techniczna zajmuje się oceną stanu technicznego maszyny lub urządzenia

technicznego poprzez badanie własności procesów roboczych i towarzyszących pracy
maszyny, a także poprzez badanie własności wytworów maszyny.

Diagnoza może dotyczyć:

–

oceny stanu technicznego,

–

prognozy rozwoju lub zmian stanu,

–

przyczyny rozwoju lub zmian stanu,

–

łączenie wszystkich wymienionych.

Termin diagnostyka pochodzi z języka greckiego, gdzie diagnosis oznacza rozpoznanie,

rozróżnianie, osądzanie, a diagnostike techne oznacza sztukę rozróżniania, stawiania
diagnozy.

Diagnostyka sprzętu optycznego dotyczy więc znajdowania uszkodzeń zaistniałych

podczas pracy wszystkich urządzeń optycznych. Wszelkie uszkodzenia, błędy w działaniu
lokalizujemy na podstawie budowy i zasady działania urządzeń. Podstawowe typy urządzeń
optycznych i optoelektronicznych, podstawowe przyrządy justierskie i kontrolne oraz ich
budowę i zasadę działania omówiono w poprzednich pakietach: 731[04].Z1.03;
731[04].Z1.03; 731[04].Z2.01; 731[04].Z2.02; 731[04].Z2.03; 731[04].Z2.04; 731[04].Z2.05.

Dokonywanie pomiarów elementów, zespołów optycznych i kompletnego sprzętu

optycznego zostało omówione w pakietach: 731[04].Z3.01; 731[04].Z3.02 i 731[04].Z3.04.

Zasady diagnozowania sprzętu optycznego zostaną omówione na podstawie lunety

celowniczej, lornetki pryzmatycznej, dioptriomierza.

Diagnozowanie lunet

Budowa i zasada działania lunet i ich zespołów mechanicznych i optycznych została

omówiona w poprzednich modułach. Jak już wiadomo istnieje wiele rodzajów lunet, które
w zależności od zastosowania muszą spełniać specyficzne warunki wynikające z charakteru
pracy.

Przeprowadzając diagnozę dowolnej lunety należy sprawdzić wszystkie jej parametry

optyczne i mechaniczne. Diagnozowanie lunet zostanie omówione na przykładzie lunety
celowniczej.

Luneta celownicza służy do mocowania na broni myśliwskiej (sztucery) lub wojskowej

(karabiny snajperów).

Rys. 1. Luneta celownicza [opracowanie własne]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

Podstawowymi zespołami lunety myśliwskiej (rys. 1) są: obiektyw OB, przysłona pola

widzenia PP, układ odwracający UO i okular OK. W użytkowaniu znajduje się wiele lunet
myśliwskich tego typu (krajowe: LC 4x30, Panta, Nokta oraz importowane). Obiektyw tworzy
rzeczywisty, odwrócony i lewy obraz z obserwowanej przestrzeni w płaszczyźnie okrągłej
przysłony pola. W tej płaszczyźnie umieszczone są 3 pręciki celownicze jeden pionowy
z ostrym grotem i dwa poziome, płaskie – na lewo i na prawo w małej odległości od grota.
Koniec grota i punkt główny obrazowy („środek”) obiektywu wyznaczają oś celową lunety.

Rusznikarz dopasowuje każdą lunetę indywidualnie do sztucera tak, aby oś celowa lunety

była równoległa do osi lufy.

Regulacja polega na dopiłowaniu 2 zaczepów kupowanych razem z lunetą, lub

przesunięciem znajdujących się na nich wkrętów. Tę czynność wykonują również niektóre
warsztaty optyczne.

Do regulacji potrzebne są: tarcza strzelecka i lunetka kontrolna „zimnego celowania”.

Lunetka kontrolna typu TChP-U produkcji Polskich Zakładów Optycznych posiada wymienne
trzpienie do broni różnego kalibru. Po wkręceniu odpowiedniego trzpienia, wkłada się lunetkę
kontrolną w lufę sztucera, a bęben pionowego przesuwu pręcików nastawia na odległość
w hektometrach (1 hm = 100 m.) jaka jest od lunety do tarczy strzeleckiej. Ta odległość
powinna być dosyć duża np. 300 m., najlepiej taka z jakiej użytkownik najczęściej oddaje
strzały. Bęben poprawek bocznych (poziomy) ustawia się na zero. Konstrukcję bębnów
poprawek przedstawia rys. 2.

Rys. 2. Bęben poprawek bocznych [opracowanie własne]

Broń z lunetką kontrolną kieruje się w stronę tarczy i obserwując tarczę przez lunetkę

poprawia się położenie broni tak, aby obraz środka tarczy strzeleckiej pokrył się ze środkiem
płytki ogniskowej lunetki kontrolnej i unieruchamia się położenie broni.

Następnie bęben poprawek pionowych justowanej (regulowanej) lunety myśliwskiej

ustawia się na taką samą odległość od tarczy i mocuje lunetę uchwytami na broni. Przez
pokręcanie wkrętów regulacyjnych lub dopiłowanie zaczepów doprowadza się do pokrycia
środka tarczy z końcem grota pionowego pręcika lunety myśliwskiej.

W lunetkach myśliwskich nie stosuje się ogniskowania obiektywu względem przysłony

pola ponieważ ogniskowe obiektywów są krótkie, a odległości celów duże oraz ze względu na
brak czasu do manipulowania mechanizmami podczas celowania i strzału. Nowe modele lunet
myśliwskich posiadają układ pankratyczny zmiany powiększenia w sposób ciągły od 3 do 10.
Odległość źrenicy wyjściowej lunety (powinna się pokrywać ze źrenicą oka) od ostatniej
powierzchni okularu wynosi około 10 cm, ze względu na odrzut broni w czasie strzału.

Często spotykaną wadą powierzchni elementów optycznych są naloty pochodzące od par

i pyłów znajdujących się w atmosferze, parowania smarów wewnątrz przyrządu, rozkładu
chemicznego klejów, farb itp., oraz niedbałości monterów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

Poruszanie się zabrudzenia razem z ruchem elementu optycznego potwierdza, że brud jest

właśnie na jego powierzchni.

Płaszczyzna krzyża i znaczków celowniczych płytki ogniskowej (lub zespołu pręcików)

powinna się znajdować w płaszczyźnie ogniskowej obrazowej obiektywu (niektóre modele
w płaszczyźnie obrazu układu odwracającego) gdyż obraz obserwowanej przestrzeni dalekiej
tworzy się właśnie w tej płaszczyźnie. Jeżeli te płaszczyzny nie pokrywają się to powstaje
błąd paralaksy.

Błąd paralaksy wykrywa się przez obserwację obrazu dalekiego przedmiotu. Jeśli

źrenicę oka przesuwać w źrenicy wyjściowej takiego wyrobu, to położenie obrazu względem
siatki się zmienia.

Rys. 3. Błąd paralaksy [opracowanie własne]

Na rys. 3 płaszczyznę obrazu oznaczono P, a płaszczyznę siatki S. Z jest płaszczyzną

źrenicy wyjściowej wyrobu (jasny krążek w powietrzu za okularem). Jeżeli oko znajduje się
w punkcie M., to obraz A widzimy na prawo od środka B krzyża celowniczego na siatce;
w punkcie osiowym N obraz pokrywa się za siatką, zaś dla oka znajdującego się w punkcie K
obraz znajduje się na lewo od siatki. Mówimy, że „obraz idzie za okiem”, co oznacza, że
płytkę ogniskową (lub pręciki) należy przysunąć do obiektywu.

Jeżeli „obraz idzie przeciwnie niż oko”, to płytkę ogniskową należy odsunąć od

obiektywu.

W prawidłowym ustawieniu płytki ogniskowej obraz nie zmienia swego położenia

względem siatki, niezależnie od położenia oka.

Przedmiot można uważać za (dostatecznie) daleki, jeżeli jego odległość L od lunety

spełnia warunek:

λ

2

2

d

L

≥

gdzie:
d – średnica czynna obiektywu lunety,
λ – długość fali światła (dla żółtego λ = 0,6 µm = 0,0006 mm).

Dla lunety Ф średnicy czynnej obiektywu d = 30 mm wypada L ≥ 750 000 mm czyli

L ≥ 750 m. Takim dalekim punktem może być krawędź wieży dalekiego kościoła, komina
ciepłowni, słupa wysokiego napięcia itd.

Wygodnym przyrządem do sprawdzania paralaksy i justowania wyrobów optycznych jest

kolimator justiersko-kontrolny. Kolimatorem nazywa się przyrząd optyczny składający się
z obiektywu i płytki ogniskowej, której siatka (rysunek) znajduje się w płaszczyźnie
ogniskowej przedmiotowej obiektywu. Obraz siatki tworzy się w nieskończoności. Ponieważ
dopuszczalny błąd paralaksy wynosi 1’, to kolimator do jej kontroli posiada 2 pionowe kreski
odległe od siebie o wartość x, przy czym:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

ob

ob

f

f

tg

x

′

⋅

=

′

⋅′

=

0003

,

0

1

Do sprawdzania paralaksy oświetlamy siatkę kolimatora, przed jego obiektywem

ustawiamy obiektyw kontrolowanej lunety i przesuwając oko w źrenicy wyjściowej lunety
sprawdzamy czy obraz środkowego celika (lub pręcika) mieści się w polu między dwoma
kreskami kolimatora.

Dodatkowym warunkiem jest, aby średnica czynna obiektywu kolimatora była nie

mniejsza niż średnica obiektywu lunety, gdyż w przeciwnym wypadku kolimator obcina
źrenicę wyjściową lunety.

Kolimatory mogą posiadać różne siatki. Zostały omówione w pakiecie 731[04].Z2.04.

Justowanie kolimatora polega przede wszystkim na dokładnym ustawieniu płaszczyzny siatki
w płaszczyźnie ogniskowej jego obiektywu. Justowanie kolimatorów na nieskończoność
omówiono w pakiecie 731[04].Z2.04.

Kontrolę regulacji dioptryjnej przeprowadza się dla położenia pierścienia dioptryjnego

w okularze lunety w punkcie zerowym, minus 5dptr i plus 5dptr. Najdokładniej kontroluje się
to położenie przy użyciu lunetki dioptryjnej, jednak przy pewnej wprawie wystarczy korzystać
ze standardowych szkieł okularowych +5,0 i -5,0 wcześniej sprawdzonych na dioptriomierzu.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Co oznacza diagnostyka?

2.

Jakie znasz przyrządy justerskie?

3.

Co oznacza błąd paralaksy?

4.

Jak sprawdzamy jakość montażu lunet celowniczych na broni?

5.

Jakie parametry należy sprawdzić przeprowadzając diagnozowanie lunet?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sprawdź paralaksę w otrzymanej lunecie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
lunet celowniczych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad sprawdzania
paralaksy w lunetach celowniczych,

3)

przygotować stanowisko do sprawdzania paralaksy,

4)

przygotować kolimator justerko-kontrolny,

5)

przeprowadzić sprawdzenie paralaksy otrzymanej lunety celowniczej,

6)

sporządzić notatkę z wykonanego zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kolimator justiersko-kontrolny,

−

płytki ogniskowe z testem do sprawdzania paralaksy,

−

luneta celownicza do badania,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Ćwiczenie 2

Sprawdź regulację dioptryjną okularu w lunecie celowniczej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
lunet celowniczych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad sprawdzania
regulacji dioptryjnej okularu lunet celowniczych,

3)

przygotować stanowisko do sprawdzania regulacji dioptryjnej,

4)

przygotować lunetkę dioptryjną,

5)

przeprowadzić sprawdzenie regulacji dioptryjnej w otrzymanej lunety celowniczej za
pomocą lunetki dioptryjnej,

6)

przeprowadzić sprawdzenie regulacji dioptryjnej w otrzymanej lunety celowniczej za
pomocą standardowych szkieł okularowych,

7)

sporządzić notatkę z wykonanego zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

lunetka dioptryjna,

−

standardowe szkła okularowe +5 i -5,

−

luneta celownicza do badania,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 3

Przeprowadź sprawdzenie czystości zespołów optycznych lunety.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
lunet celowniczych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące czystości elementów
optycznych,

3)

przygotować stanowisko do sprawdzania czystości sprzętu optycznego,

4)

przeprowadzić sprawdzenie czystości powierzchni optycznych w otrzymanej lunety
celowniczej,

5)

sporządzić notatkę z wykonanej obserwacji.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

lupy 3 i 6

x

,

−

stanowisko do kontroli czystości,

−

luneta celownicza do kontroli,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

Ćwiczenie 4

Przeprowadź diagnozę otrzymanej lunety celowniczej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
lunet celowniczych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad diagnozowania lunet
celowniczych,

3)

przygotować stanowisko do przeprowadzenia diagnozy lunety,

4)

dobrać przyrządy kontrolno – justierskie do sprawdzania jakości lunet,

5)

przeprowadzić diagnozę otrzymanej lunety celowniczej,

6)

sporządzić wykaz zaobserwowanych wad i usterek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kolimator justiersko-kontrolny,

−

lunetka dioptryjna,

−

lupy 3

x

i 6

x

,

−

stanowisko do kontroli czystości,

−

standardowe szkła okularowe +5 i -5,

−

luneta celownicza do diagnozy,

−

arkusz spostrzeżeń.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

zdefiniować pojęcia paralaksy?

2)

scharakteryzować diagnozowanie sprzętu optycznego?

3)

sprawdzić paralaksę lunety?

4)

sprawdzić regulację dioptryjną okulara lunety?

5)

sprawdzić ustawienie płytki ogniskowej w lunecie celowniczej?

6)

sprawdzić czystość zespołów optycznych lunety?

7)

zdiagnozować lunetę?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

4.2.

Diagnozowanie dioptriomierza

4.2.1.

Materiał nauczania

Specyficznym optycznym przyrządem pomiarowym jest dioptriomierz który służy do

pomiaru mocy, wyznaczania środka optycznego i osi cylindrów. Używany jest w zakładach
optyki okularowej przy wykonywaniu i naprawie okularów korygujących wady wzroku.

Rys. 4. Dioptriomierz – układ optyczny i wygląd zewnętrzny [opracowanie własne]

Układ optyczny frontofokometru (rys. 4) składa się z 3 podstawowych zespołów:

–

quasikolimatora z nieruchomym obiektywem i przesuwną płytką ogniskową (testem)
przesuwaną wzdłuż osi,

–

lunetki do obserwowania testu,

–

układu oświetleniowego i odczytowego skali: dioptryjnej, pryzmatycznej i TABO.

Szkło okularowe S (rys. 4) ustawia się stroną przyoczną na pierścionku oporowym Po,

którego powierzchnia styku ze szkłem okularowym pokrywa się z ogniskiem obrazowym
F’ob obiektywu quasikolimatora. Jeżeli szkło jest dodatnie, to płytkę testową Pt należy
przysuwać z położenia zerowego w kierunku do obiektywu aż do uzyskania ostrego obrazu
testu obserwowanego przez okular Ok lunety. W tym położeniu płytki, obiektyw Ob
quasikolmatora załamuje promienie ku osi (tworząc pozorny obraz testu przed Fob ). Tę
wiązkę badana soczewka S zamienia na równoległą, która może być dokładnie obserwowana
przez lunetę. Luneta posiada jedną, lub dwie płytki ogniskowe P1 i P2 z podziałką kątową
TABO (P1) oraz podziałką mocy cylindra i pryzmy (P2). Przez okular lunety Ok obserwuje
się obraz testu w płaszczyźnie obrazu obydwu płytek. Obraz podziałki dioptryjnej P mocy
soczewki obserwuje się przez dodatkowy mikroskop, lub zostaje on wprowadzony w pole
widzenia okularu. Dla pomiaru szkieł ujemnych płytkę testową przesuwa się przed ognisko
przedmiotowe Ob.

Budowę tego klasycznego modelu firmy Zeiss-Jena przedstawia rys. 4 ze wskazaniem

następujących elementów obsługi:
1.

oprawka żarówki,

2.

wyłącznik oświetlenia,

3.

pokrętka śruby zaciskowej poduszki z tuszem,

4.

poduszka z tuszem do znaczenia kropek,

5.

cztery białe wyznaczniki kierunków: równoleżnikowego i południkowego (dla szkieł
astygmatycznych),

6.

trzy kołeczki oznaczające tuszem punkty środka (i osi) na szkle okularowym,

7.

kołeczki dociskowe, przytrzymujące szkło,

8.

rękojeść znacznika punktów,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

9.

dwa czarne wyznaczniki kierunku równoleżnikowego,

10.

pokrętła obrotu krzyża ze skalą mocy pryzmatycznej,

11.

okular z regulacją dioptryjną dla obserwacji pola widzenia z testem,

12.

okular odczytowy podziałki mocy sferycznej mierzonego szkła,

13.

podziałka wysunięcia liniału oporowego,

14.

pokrętło do przesuwania liniału oporowego,

15.

liniał (beleczka) oporowy,

16.

pierścień przesuwu testu i wskaźnika skali dioptryjnej,

17.

okienko kontrolne żarówki.

Rys. 5. Dioptriomierz – układ optyczny i wygląd zewnętrzny [opracowanie własne]

Bardziej szczegółowy schemat optyczny dioptriomierza (frontofokometru) przedstawiony

jest na górnym rys 5. Na nieprzezroczystej płytce ogniskowej znajduje się oświetlony
miniaturową żarówką przezroczysty krzyż lub zespół otworków umieszczonych na okręgu
małego koła.

Na osi A - A znajduje się następnie obiektyw 2 i pierścień oporowy 3 dla mierzonych

soczewek okularowych. Płaszczyzna testu (rysunku) płytki ogniskowej przy zerowym

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

wskazaniu na poruszającej się razem z płytką podziałce 8 powinna się znajdować w ognisku
przedmiotowym obiektywu. Płytka 1 i obiektyw 2 tworzą wtedy razem kolimator.

Jeżeli płytka zostanie przesunięta z płaszczyzny ogniskowej obiektywu, to wychodzi

z niego wiązka rozbieżna (przy zbliżeniu), lub zbieżna (przy oddaleniu). Taki układ przestaje
być kolimatorem i nazywamy go quasikolimatorem.

Pierścień 3 powinien być ustawiony tak, aby jego płaszczyzna oporowa P. (stykająca się

z przyoczną powierzchnią mierzonego szkła okularowego) znajdowała się w ognisku
obrazowym obiektywu 2. Takie ustawienie zapewnia prostą zależność (wg wzoru Newtona)
mierzonej mocy soczewki okularowej od położenia podziałki mocy 8.

W dowolnej odległości (zwykle paru centymetrów) za pierścieniem 3 znajduje się

obiektyw lunety 4, a za nim dwie płytki ogniskowe 5 i 6 z podziałkami odchylenia
pryzmatycznego i z podziałką kątową TABO.

Rysunki obu podziałek skierowane są do siebie w bardzo małej odległości po obydwu

stronach płaszczyzny ogniskowej obrazowej obiektywu 4, a dalej okular lunety 7 tak, aby jego
płaszczyzna ogniskowa przedmiotowa znajdowała się między płytkami 5 i 6 przy zerowym
wskazaniu pierścienia dioptryjnego tego okularu.

Obserwację podziałki 8 wykonuje się przez mikroskop odczytowy z obiektywem 10,

który tworzy powiększony obraz płytki 8 odbity przez płaskie zwierciadełko 9 w płaszczyźnie
płytki ogniskowej 11 z kreską lub innym znaczkiem stanowiącym wskaźnik dla podziałki 8.
Obraz podziałki i wskaźnika obserwuje się przez okular 12.

Wiele modeli dioptriomierzy posiada odczyt podziałki 8 na brzegu pola widzenia

w okularze 7 lunety. W takiej nie występuje wtedy płytka 11 i okular 12, a przeniesienie
promieni wychodzących z obiektywu 10 dokonuje się przez płaskie zwierciadła 13 i 14
(czasem przez pryzmaty prostokątne z jednym odbiciem) w obszar na brzegach płytek 5 i 6.

Przeprowadzając diagnozę działania dioptriomierza należy sprawdzić:

–

paralaksę,

–

wskazanie zerowe mocy (bez szkła okularowego) oraz przynajmniej jedno wskazanie
dodatnie i jedno ujemne np. przy pomocy soczewek o znanej mocy np. +5,0 i -5,0 dptr.,

–

położenie podziałki w środku pola widzenia,

–

ostrość widzenia podziałki na tle rysunku płytki ogniskowej,

–

skręcenie obrazu,

–

czystość optycznych powierzchni czynnych,

–

działanie zespołów mechanicznych.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jak zbudowany jest dioptriomierz?

2.

Jak działa dioptriomierz?

3.

Jak sprawdzamy wskazanie dioptriomierz?

4.

Jak sprawdzamy prawidłowość wskazań dioptriomierza?

5.

Jak przeprowadzamy diagnozę dioptriomierza?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeprowadź sprawdzenie paralaksy w dioptriomierzu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
dioptriomierzy,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad sprawdzania jakości
dioptriomierzy,

3)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące przyrządów kontrolno-
justierskich,

4)

przygotować stanowisko do sprawdzenia paralaksy w dioptriomierzach,

5)

przeprowadzić sprawdzenie paralaksy w dioptriomierzu,

6)

sporządzić notatkę z przeprowadzonego zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

dioptriomierz do sprawdzenia,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 2

Przeprowadź sprawdzenie wskazań dioptriomierza.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
dioptriomierzy,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad sprawdzania jakości
dioptriomierzy,

3)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące przyrządów kontrolno-
justierskich,

4)

przygotować stanowisko do sprawdzenia wskazań dioptriomierzy,

5)

przygotować soczewki okularowe o mocy +10 dptr i – 6 dptr,

6)

przeprowadzić sprawdzenie zerowego wskazania dioptriomierza,

7)

przeprowadzić sprawdzenie wskazania dioptriomierza dla otrzymanych soczewek,

8)

sporządzić notatkę z przeprowadzonego zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

standardowe szkła okularowe +10 i -6,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

Ćwiczenie 3

Przeprowadź sprawdzenie działania zespołów mechanicznych dioptriomierza.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
dioptriomierzy,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad sprawdzania jakości
dioptriomierzy,

3)

przygotować stanowisko do sprawdzenia działania zespołów mechanicznych
dioptriomierza,

4)

przeprowadzić sprawdzenie działania zespołów mechanicznych dioptriomierza,

5)

sporządzić notatkę z przeprowadzonego zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

dioptriomierz do przeprowadzenia badania,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 4

Przeprowadź sprawdzenie czystości zespołów optycznych w dioptriomierzu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
dioptriomierzy,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad sprawdzania jakości
dioptriomierzy,

3)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące przyrządów kontrolno-
justierskich,

4)

przygotować

stanowisko

do

sprawdzenia

czystości

zespołów

optycznych

w dioptriomierzu,

5)

przygotować lupy do sprawdzenia czystości powierzchni,

6)

przeprowadzić sprawdzenie czystości zespołów optycznych w dioptriomierzu,

7)

sporządzić notatkę z przeprowadzonego zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

lupy 3

x

i 6

x

,

−

stanowisko do kontroli czystości,

−

dioptriomierz,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

Ćwiczenie 5

Przeprowadź diagnozę jakości dioptriomierza.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
dioptriomierzy,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad sprawdzania jakości
dioptriomierzy,

3)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące przyrządów kontrolno-
justierskich,

4)

przygotować stanowisko do przeprowadzenia diagnozy otrzymanego dioptriomierza,

5)

przygotować

przyrządy

kontrolno-justierskie

do

przeprowadzenia

diagnozy

dioptriomierza,

6)

dobrać sprzęt do przeprowadzenia diagnozy,

7)

przeprowadzić diagnozę otrzymanego dioptriomierza,

8)

sporządzić notatkę z przeprowadzonego zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kolimator justiersko-kontrolny,

−

lunetka dioptryjna,

−

lupy 3

x

i 6

x

,

−

stanowisko do kontroli czystości,

−

standardowe szkła okularowe +10 i -6,

−

dioptriomierz do diagnozy,

−

arkusz spostrzeżeń.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

omówić budowę dioptriomierza?

2)

obsłużyć dioptriomierza?

3)

sprawdzić wskazania dioptriomierza?

4)

sprawdzić paralaksę dioptriomierza?

5)

sprawdzić czystość zespołów optycznych dioptriomierza?

6)

sprawdzić działanie mechanicznych zespołów dioptriomierza?

7)

przeprowadzić diagnozę działania dioptriomierza?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

4.3. Diagnozowanie lornet

4.3.1.Materiał nauczania

Budowa lornet została omówiona w pakiecie 731[04].Z1.02. Budowa, montaż i zasady

sprawdzania zespołów lornet również zostały już omówione w poprzednich pakietach.

Rys. 6. Lornetka pryzmatyczna [opracowanie własne]

Wiemy już, że lorneta to układ dwóch lunet połączonych ze sobą za pomocą przegubu.

Przeprowadzenia diagnozy działania lunet zostało omówione w punkcie 4.1.

W lornetach należy sprawdzić dodatkowo:

–

Kontrolę nierównoległości osi – przeprowadza się ją przez obserwację obrazów
dalekiego punktu lub siatki kolimatora utworzonych przez obydwa tory w lornetce
i ustawionymi za okularami lornetki dwoma lunetkami równoległymi umieszczonymi we
wspólnej oprawie jak na rys. 7.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Rys. 7. Lunetki równoległe [opracowanie własne]

Jeśli obraz dalekiego punktu doprowadzimy do środka krzyża w lewej lunetce, to

w prawej nie może on wykraczać poza prostokąt tolerancji 60’ – 75’ – 20’.

Diagnostyka wad lornetek:
–

Jeżeli przy ostrym widzeniu obrazu w prawym torze obraz płytki ogniskowej jest nieostry
(lub odwrotnie), to występuje zjawisko paralaksy i należy płytkę ogniskową przesuwać
wzdłuż osi razem z jej oprawą 18 wg rys. 9.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

Rys. 9. Zjawisko nierównoległości osi [opracowanie własne]

–

Jeżeli stwierdza się dwojenie obrazu w całym polu, to oznacza, że nierównoległość osi
obydwu torów przekracza dopuszczalne tolerancje i należy wykonać regulację położenia
obiektywów za pomocą kluczy rurkowego i hakowego.
Jeżeli dwojenie obrazu występuje tylko na brzegach pola widzenia, to oznacza, że
przekroczona została tolerancja wzajemnego skręcenia obrazów (30’) i regulację
wykonuje się przez zmianę położenia pryzmatów w torze wykazującym większą
nieostrość na brzegach. Dla umożliwienia regulacji zdejmuje się kolejno pokrzywy 37
i 38 (wg rys. 217) po odkręceniu wkrętów 44, a w razie potrzeby także pokrywy 39 i 40
po wykręceniu kapturka 26 ewentualnie oprawy 21.

–

Mała kontrastowość jednego (lub obydwu) obrazów może powstać przez obluzowanie
lub zabrudzenie elementu optycznego. Często po 2 lub 3 latach intensywnego
użytkowania lornetki na wewnętrznych powierzchniach elementów optycznych tworzą się
naloty pochodzenia fizycznego, chemicznego lub biologicznego. Naloty fizyczne
powstają z drobnych kropelek wilgoci lub parującego smaru. Naloty chemiczne
wywołane są parami substancji aktywnych, śliny, potu itp. Naloty biologiczne tworzą
plamy, często okrągłe, powstałe z przeniknięcia do wnętrza lornetki i osadzenia się na
powierzchniach optycznie czynnych – grzybków pleśniowych lub bakterii.

–

Winietowanie (miejscowe, niewyraźnie ograniczone przyciemnienie obrazu) może
powstać przez nadmierne skręcenie pryzmatu, rozklejenie się wewnętrznych soczewek
lub osadzenie się większego pyłku na środkowych powierzchniach. Wadę lokalizuje się
zwykle przez obserwację od strony obiektywu i okulara przez lupę o powiększeniu 3

x

¸ 6

x

.

W przypadku wątpliwości do jakości uzyskiwanego obrazu podczas użytkowania lornet

należy przeprowadzić kompleksowy test jakości obejmujący:
–

sprawdzenie sprawności optycznej (transmisji) lornetki. Metoda sprawdzenia została
omówiona w pakietach dotyczących dokonywania pomiarów zespołów optycznych
i sprawdzania kompletnego sprzętu optycznego. Transmisję lornetki możemy sprawdzić

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

stosując prosty sposób zrzutowania na ocieniony biały ekran ostrego obrazu słońca. Część
ekranu jest bezpośrednio oświetlona światłem słonecznym, a do zacienionej części
przykleja się linijkę. Ekran jest umieszczany w takiej odległości, aby jasność
powierzchniowa obrazu słońca zrównała się z jasnością powierzchniową bezpośrednio
oświetlonego ekranu. W tym momencie wykonywane jest zdjęcie obrazu słońca przy
pomocy aparatu cyfrowego. Skalę zdjęcia wyznacza nam sfotografowana wraz z obrazem
linijka. Stosunek powierzchni uzyskanego obrazu słońca do powierzchni rzeczywistej
obiektywu lornetki jest szukaną sprawnością (rys. 10).

Rys. 10. Sprawdzenie sprawności optycznej lornety [http://www.optyczne.pl]

–

sprawdzenie korekcji aberracji obiektywów lornet przeprowadzamy przez ocenę obrazu
dyfrakcyjnego punku. Metoda została omówione w pakiecie dokonywania pomiarów
zespołów optycznych . W prosty sposób możemy jakość korekcji aberracji ocenić:

Aberrację chromatyczną – możemy sprawdzić rzucając obraz słońca uzyskiwany przez

–

lornetkę na biały ekran umieszczony za instrumentem. Patrząc na cyfrowe zdjęcie obrazu
słońca na ekranie, oceniamy ile miejsca zajmuje i jak jest intensywna kolorowa obwódka
(z jednej strony czerwona, z drugiej fioletowa) wokół słońca. Metoda ta dobrze ocenia
aberrację chromatyczną w centrum pola widzenia, a nie mówi wiele o aberracji na brzegu
pola.

–

Astygmatyzm – oceniamy próbując uzyskać idealnie punktowe obrazy gwiazd, a potem
przesuwając ognisko to w jedną, to w drugą stronę, mierzymy pionowe i poziome
odkształcenia obrazu gwiazdy od symetrii sferycznej.

–

Dystorsję – sprawdzamy ustawiając lornetkę przed dużą pionową powierzchnią (np.
ścianą), na której powieszono dużą płaszczyznę z papierem milimetrowym. Następnie
dokonując obserwacji przez lornetkę wyznaczamy, która z pionowych linii
obserwowanego papieru milimetrowego, licząc od centrum pola, nosi pierwsze ślady
zakrzywienia.

–

Koma – jest to aberracja sferyczna związana ze zniekształceniami promieni wchodzących
do obiektywu przy jego brzegu. Możemy ja zaobserwować przez odkształcenie na
krańcach pola widzenia obrazów gwiazd, które przyjmują kształt przecinka lub litery "V".
Nieostrość na brzegu pola – lornetki ustawiamy przed ścianą, na której powieszono dużą i
oświetloną tablicę z papierem milimetrowym i oceniamy, w którym miejscu licząc od
centrum pola, podziałka milimetrowa zaczyna się rozmazywać,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

–

pole widzenia nie mając specjalistycznego sprzętu możemy sprawdzić ustawiając
lornetkę w odległości od 6 do 15 metrów przed płaszczyzną z papierem milimetrowym
i mierzymy rzeczywiste pole widzenia,

–

winietowanie możemy również sprawdzić przez wykonanie fotografii aparatem
cyfrowym obrazu źrenicy wyjściowej i mierząc dokładnie ile powierzchni źrenicy
zajmuje jasne pole, a ile pociemnienie spowodowane nieefektywnym załamywaniem
światła przy brzegu pryzmatów,

–

nierównoległość osi – bez specjalistycznego sprzętu pomiarowego i justierskiego
możemy sprawdzić poprzez ustawienie w centrum pola widzenia jakiegoś odległego
punktowego obiektu (gwiazda, latarnia) i odsuwanie okularów lornetki od oczu do
odległości 20 centymetrów w przypadku których obraz nie ulegał rozdwojeniu,

–

kurz i wyczernienie w środku – możemy ocenić świecąc ostrym światłem do wnętrza
tubusów lornetki sprawdzając ilość kurzu i innego rodzaju zanieczyszczeń wewnątrz
lornetki oraz jakość wyczernienia wnętrza i ilość połyskujących elementów,

–

odblaski – lornetka powinna być w środku tubusów idealnie wyczerniona i obraz źrenicy
wyjściowej powinien być widoczny na bardzo czarnym tle, bez śladu jakichkolwiek odbić
i refleksów. Obraz źrenicy możemy sfotografować w ciemnym pomieszczeniu, podczas
gdy lornetka skierowana jest na jasno i równomiernie oświetloną białą ścianę,

–

powiększenie – możemy ocenić fotografując aparatem cyfrowym źrenicę wyjściową.
Mierząc średnicę wyjściową uzyskaną na zdjęciu i średnicę obiektywu za pomocą

suwmiarki możemy wyznaczyć powiększenie lornety korzystając ze wzoru

d

d

′

=

γ

gdzie:

–

d – średnica obiektywu, a d´ – średnica źrenicy wyjściowej (zmierzona na zdjęciu).

Szczególnym przypadkiem urządzeń celowniczych i obserwacyjnych są lunety i lornety

noktowizyjne.

Rys. 11. Uniwersalny Zestaw Noktowizyjny UZN-1 przeznaczony jest do obserwacji terenu, obiektów i celów

w warunkach nocnych i ograniczonej widoczności oraz ich rejestracji na kliszy fotograficznej

[http://www.pcosa.com.pl/nok_celowniki.htm]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

Nocna

Rys. 12. Nocna pasywna lornetka NPL-1 [http://www.pcosa.com.pl/nok_celowniki.htm]

W urządzeniach tych najważniejszym parametrem z punktu widzenia zastosowania jest

zdolność rozdzielcza wyrażana w parch linii na milimetr, która daje odpowiednio wysoką
czystość i ostrość obrazu.

Z tego względu opracowano ciekawy sposób oceny zdolności rozdzielczej systemów

optoelektronicznych. Metoda ta stosowana jest obecnie do urządzeń pracujących w zakresie
pasma widzialnego i „bliskiej” podczerwieni jak: – tradycyjne przyrządy optyczne (lornetki,
lunety, celowniki), – przyrządy noktowizyjne, – przetworniki obrazu, – przyrządy
noktowizyjne sprzężone obrazowodowo z mozaiką.

Badanie zdolności rozdzielczej termowizorów, kamer termowizyjnych i termograficznych

odbywa się z zastosowaniem innej, bardziej skomplikownej metody (wynika to z faktu, że
przyrządy te działają w zakresie średniej podczerwieni).

Zasada oceny zdolności rozdzielczej przyrządu optycznego opiera się na obserwacji

specjalnego testu. Obserwację musi wykonywać doświadczony juster z bardzo dobrym
wzrokiem. Podejmowane próby automatyzacji tego procesu (próba zastąpienia wzroku
ludzkiego układem analizującym) nie powiodły się.

Najczęściej stosowany w krajach NATO test służący ocenie zdolności rozdzielczej

przyrządów optycznych nosi oznaczenie USAF 1951 (rys. 13).

Rys. 13. Test zdolności rozdzielczej dla urządzeń noktowizyjnych [http://www.noktowizory.k.pl/test.htm]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

Test ten to w rzeczywistości mozaika grup pasków. Każda z grup składa się z sześciu

zestawów pasków poziomych i pionowych stopniowo malejących (oznaczonych wartościami
od 1 – największe, do 6 – najmniejsze). Pierwsza, największa grupa oznaczona jest jako -2.
Zestaw 6 w najmniejszej grupie pasków posiada gęstość 221 linii na milimetr.

Patrząc przez badany przyrząd ocenia się, która z grup pasków jest jeszcze

rozpoznawalna (można rozróżnić osobne paski, które „nie zlewają się”). Na podstawie
dokumentacji testu można określić jaką ilość linii na milimetr rozpoznana grupa pasków
reprezentuje.

Płytka testu musi być osadzona w specjalnym urządzeniu (kolimatorze), które umożliwia

obserwację testu przy odpowiednim poziome oświetlenia (co ma znaczenie podczas badania
przyrządów noktowizyjnych). Dodatkowo, zastosowany w przyrządzie pomiarowym układ
optyczny, umożliwia obserwację testu bez konieczności rozregulowywania układu optycznego
badanego przyrządu – często bowiem, przyrządy optyczne mają ogniskową ustawioną na
dalsze odległości i uniemożliwiają bliskie obserwacje. Schemat opisanego urządzenia
(kolimatora) przedstawiony jest na rysunku 14.

Rys. 14. Kolimator do badania zdolności rozdzielczej przyrządów noktowizyjnych

[http://www.noktowizory.k.pl/test.htm]

Instytut Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie opracował (na bazie
omówionego testu) urządzenie pomiarowe NVT-1 służące do badania zdolności rozdzielczej
m.in. przyrządów noktowizyjnych.

Zdjęcie urządzenia i ważniejsze parametry przedstawione są poniżej:

Rys. 15. Widok kolimatora do badania zdolności rozdzielczej [http://www.noktowizory.k.pl/test.htm]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

Parametr

Wartość

Apertura kolimatora

90 mm

Ogniskowa kolimatora

750 mm

Rozdzielczość

lepsza niż 75 par lp/mrad

Test

USAF 1951 (standard NATO)

Natężenie oświetlenia testu

regulowane od 2 10-5 lx do 300 lx

Temperatura barwowa źródła promieniowania regulowana od 2700 K do 3300 K

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakie parametry należy sprawdzić podczas przeprowadzania diagnozy działania lornet?

2.

Jak kontrolujemy ustawienie równoległości osi lornet?

3.

Jak kontrolujemy winietowanie lornet?

4.

Jak kontrolujemy skręcenie obrazu w lornetach?

5.

Jak kontrolujemy paralaksę w lornetach?

6.

Jak sprawdzamy czystość powierzchni lornety?

7.

Jak należy przeprowadzić pełną diagnozę prawidłowości działania lornety?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sprawdź paralaksę w otrzymanej lornetce pryzmatycznej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
lornet,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad sprawdzania
paralaksy w lornetach,

3)

przygotować stanowisko do sprawdzania paralaksy w lornetach,

4)

przeprowadzić sprawdzenie paralaksy otrzymanej lornety,

5)

sporządzić notatkę z wykonanego zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

lorneta do badania,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

Ćwiczenie 2

Sprawdź regulację dioptryjną okularu w lornecie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
lunet celowniczych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad sprawdzania
regulacji dioptryjnej okularów lornet,

3)

przygotować stanowisko do sprawdzania regulacji dioptryjnej,

4)

przygotować lunetkę dioptryjną,

5)

przeprowadzić sprawdzenie regulacji dioptryjnej w otrzymanej lornecie za pomocą
lunetki dioptryjnej,

6)

przeprowadzić sprawdzenie regulacji dioptryjnej w otrzymanej lornecie za pomocą
standardowych szkieł okularowych,

7)

sporządzić notatkę z wykonanego zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

lunetka dioptryjna,

−

standardowe szkła okularowe +5 i -5,

−

lorneta do badania,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 3

Przeprowadź sprawdzenie czystości zespołów optycznych lornety.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
lunet celowniczych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące czystości elementów
optycznych,

3)

przygotować stanowisko do sprawdzania czystości sprzętu optycznego,

4)

przeprowadzić sprawdzenie czystości powierzchni optycznych w otrzymanej lunety
celowniczej,

5)

sporządzić notatkę z wykonanej obserwacji.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

lupy 3

x

i 6

x

,

−

stanowisko do kontroli czystości,

−

luneta celownicza do kontroli,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

Ćwiczenie 4

Przeprowadź sprawdzenie równoległości osi w otrzymanej lornetki pryzmatycznej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
lornet,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące nierównoległości osi
w lornetach,

3)

przygotować stanowisko do sprawdzania nierównoległości osi lornet,

4)

dobrać przyrządy justierskie,

5)

przeprowadzić sprawdzenie nierównoległości osi w otrzymanej lornetce pryzmatycznej,

6)

sporządzić notatkę z wykonanej obserwacji.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

justierska lunetka równoległa

−

lornetka pryzmatyczna do kontroli,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 5

Przeprowadź sprawdzenie skręcenia obrazu w lornetce pryzmatycznej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
lornet,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące skręcenia obrazu
w lornetach,

3)

przygotować stanowisko do sprawdzania skręcenia obrazu w lornetach,

4)

dobrać przyrządy justierskie,

5)

przeprowadzić sprawdzenie skręcenia obrazu w otrzymanej lornetce pryzmatycznej,

6)

sporządzić notatkę z wykonanej obserwacji.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

justierska lunetka równoległa,

−

lornetka pryzmatyczna do kontroli,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

Ćwiczenie 6

Przeprowadź sprawdzenie zdolności rozdzielczej lornety noktowizyjnej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
lunet celowniczych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy lunet
noktowizyjnych,

3)

przygotować stanowisko do sprawdzania zdolności rozdzielczej lornety noktowizyjnej,

4)

przygotować kolimator do sprawdzania

zdolności rozdzielczej lornety noktowizyjnej,

5)

przeprowadzić sprawdzenie zdolności rozdzielczej lornety noktowizyjnej,

6)

sporządzić notatkę z wykonanej obserwacji.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kolimator z testem zdolności rozdzielczej,

−

stanowisko do zdolności rozdzielczej lornety noktowizyjnej,

−

lorneta noktowizyjna do kontroli,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 7

Przeprowadź diagnozę otrzymanej lornetki pryzmatycznej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
lornet,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad diagnozowania
lornet,

3)

przygotować stanowisko do przeprowadzenia diagnozy lornet,

4)

dobrać przyrządy kontrolno-justierskie do sprawdzania jakości lornet,

5)

przeprowadzić diagnozę otrzymanej lornetki pryzmatycznej,

6)

sporządzić wykaz zaobserwowanych wad i usterek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kolimator justersko-kontrolny,

−

lunetka dioptryjna,

−

lupy 3

x

i 6

x

,

−

stanowisko do kontroli czystości,

−

standardowe szkła okularowe +5 i -5,

−

lornetka pryzmatyczna do diagnozy,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

określić parametry podlegające diagnozie lornet?

2)

określić zadanie lunetek równoległych?

3)

zdefiniować pojęcia paralaksy?

4)

sprawdzić paralaksę lornety?

5)

sprawdzić regulację dioptryjną okulara lornet?

6)

sprawdzić czystość zespołów optycznych lornet?

7)

sprawdzić ustawienie płytki ogniskowej w lunecie celowniczej?

8)

sprawdzić równoległość osi lornety?

9)

sprawdzić skręcenie obrazu lornetki pryzmatycznej?

10)

zdiagnozować lornetę?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

4.4. Diagnozowanie aparatów fotograficznych

4.4.1.

Materiał nauczania

Budowa i zasada działania aparatów fotograficznych ich zespołów mechanicznych

i optycznych została omówiona w poprzednich modułach.

Rys. 16. Aparat fotograficzny DSLR-A700 [http://www.sony.pl/view/ShowArticle]

Przeprowadzając diagnozę dowolnego aparatu fotograficznego należy sprawdzić

wszystkie jego parametry optyczne i mechaniczne.

Główne cechy optyczne mające wpływ na jakość aparatu fotograficzne to:

−

zdolność rozdzielcza,

−

centralność układu,

−

aberracje,

−

naprężenia.

Zespołami mechanicznymi mającymi wpływającymi na jakość aparatu fotograficznego są

migawka i przysłona.

Testowanie obiektywów i aparatów fotograficznych to dość trudne przedsięwzięcie

wymagające od zespołu testującego doświadczenia, wytrwałości i ogromnej staranności
w trakcie testu oraz przy opracowywaniu wyników.

W pakiecie 731[04].Z3.02 i 731[04].Z3.03 zostały omówione metody sprawdzania

jakości zespołów optycznych tradycyjnych aparatów fotograficznych.

Testowanie aparatów cyfrowych wykonujemy głównie w warunkach studyjnych, często.

Fotografujemy tablice testową wg odpowiednich norm np.: ISO 12233, tablicę dystorsji,
tablicę szarości, tablicę kolorów. Zdjęcia tablic testowych odbywają się w ściśle
kontrolowanych warunkach studyjnych. Stosujemy się do następujących zasad:
–

aparat jest umieszczony na stabilnym statywie,

–

migawka jest wyzwalana za pomocą elektronicznego wężyka spustowego lub funkcją
timera z opóźnieniem ekspozycji tak aby zminimalizować drgania przy wciskaniu spustu
migawki,

–

zdjęcia są zapisywane w formacie RAW (jeśli aparat ma taką możliwość) i w najlepszej
jakości JPG,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

–

tablice są oświetlone dwoma profesjonalnymi lampami studyjnymi zawierającymi
żarówki o mocy 500 W i dającymi światło o temperaturze barwowej 5000 K.

Dodatkowo fotografowana jest:

–

scenka, co ma na celu wizualizację możliwości aparatu dioda, służąca do pomiaru komy
i astygmatyzmu,

–

biała, jednolicie oświetlona powierzchnia do pomiaru winietowania.

Oceny otrzymanych zdjęć testów możemy dokonać za pomocą naszego oka lub stosując
program do przeprowadzania testów cyfrowych aparatów fotograficznych.

Ocena jakości układu optycznego obejmuje:

–

sprawdzenie rozdzielczości obrazu – wykonujemy zdjęcie tablicy testowej w najlepszej
jakości i sprawdzenie przebiegi funkcji w zależności od częstości przestrzennej.
Rozdzielczość jest mierzona w pionie i poziomie oraz w centrum i na brzegu kadru
(rys. 17),

Rys. 17. Sprawdzenia rozdzielczości obrazu cyfrowego aparatu fotograficznego [http://www.optyczne.pl]

–

pomiar aberracji chromatycznej prowadzimy w miejscach oddalonych o około 70% od
centrum kadru (rys. 18),

Rys. 18. Sprawdzenie aberracji chromatycznej w cyfrowym aparacie fotograficznym [http://www.optyczne.pl]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

–

pomiar dystorsji prowadzony jest z wykorzystaniem dwóch ukośnych linii z tablicy ISO
(rys. 19) oraz niezależnie na dodatkowej tablicy przygotowanej specjalnie do pomiarów
dystorsji (rys. 20),

Rys. 19. Sprawdzenie dystorsji w cyfrowym aparacie fotograficznym [http://www.optyczne.pl]

Rys. 20. Tablica do sprawdzania dystorsji w cyfrowym aparacie fotograficznym [http://www.optyczne.pl]

–

komę oceniamy poprzez wykonanie zdjęć gwiazd lub świecącej diody umieszczonej raz
w centrum, a raz w rogu kadru (rys. 21),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

Rys. 21. Test stosowany do sprawdzania komy i astygmatyzmu w cyfrowym aparacie fotograficznym

[http://www.optyczne.pl]

–

sprawdzenie winietowania – wykonujemy zdjęcie białej i jednolicie oświetlonej
płaszczyzny, a potem mierzymy spadek jasności w rogach kadru,

–

ocena własności matrycy – wykonujemy zdjęcia tablicy kolorów (rys. 22) i porównujemy
kolor wzorcowy z wynikową barwą zarejestrowaną przez aparat.

Rys. 22. Sprawdzenie własności matrycy w cyfrowym aparacie fotograficznym [http://www.optyczne.pl]

W celu polepszenia jakości badań wykonuje się zdjęcia w trybie seryjnym zdjęć co

pozwala

jednocześnie

sprawdzić

sprawność

i równomierność działania aparatu

i powtarzalność jakości wykonywanych zdjęć.

Do sprawdzania jakości obiektywów aparatów fotograficznych używamy również tablicy

testowej pokazanej na rysunku 23.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

Rys. 23. Test do sprawdzania jakości obiektywu fotograficznego [http://www.optyczne.pl]

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakie parametry należy sprawdzać w aparatach fotograficznych?

2.

Jak sprawdzamy zdolność rozdzielczą aparatu fotograficznego?

3.

Jak sprawdzamy centralność układu aparatu fotograficznego?

4.

Jak sprawdzamy aberracje w aparacie fotograficznym?

5.

Co to jest winietowanie w aparacie fotograficznym?

6.

Jak należy przeprowadzić diagnozę działania aparatu fotograficznego?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sprawdź zdolność rozdzielczą otrzymanego aparatu fotograficznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
aparatów fotograficznych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad pomiaru zdolności
rozdzielczej obiektywów aparatów fotograficznych,

3)

przygotować stanowisko do pomiaru zdolności rozdzielczej aparatów fotograficznych,

4)

dobrać testy do badania zdolności rozdzielczej,

5)

sprawdzić zdolność rozdzielczą badanego aparatu fotograficznego,

6)

zanotować wyniki pomiaru.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

test zdolności rozdzielczej,

−

lupa,

−

stanowisko do badania zdolności rozdzielczej w obiektywach fotograficznych,

−

aparat fotograficzny,

−

instrukcja obsługi stanowiska pomiarowego,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

Ćwiczenie 2

Sprawdź jakość obrazu uzyskanego przez aparat fotograficzny.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące aparatów fotograficznych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące sprawdzania aberracji
w obiektywach i aparatach fotograficznych,

3)

przygotować stanowisko do sprawdzania aberracji w aparacie fotograficznym,

4)

dobrać przyrządy kontrolne do sprawdzania aberracji w aparatach fotograficznych,

5)

dokonać obserwacji dyfrakcyjnego obrazu punktu uzyskanego przez badany aparat
fotograficzny,

6)

naszkicować uzyskane obrazy,

7)

na podstawie uzyskanego obrazu określić jakość badanego aparatu fotograficznego,

8)

zanotować wyniki pomiaru i swoje spostrzeżenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

lupa,

−

mikroskop kontrolny,

−

płytka płaskorównoległa,

−

stanowisko do badania aberracji w obiektywach fotograficznych,

−

obiektyw fotograficzny,

−

ekran z otworkiem,

−

silne źródło światła,

−

instrukcja obsługi stanowiska pomiarowego,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 3

Sprawdź winietowanie w cyfrowym aparacie fotograficznym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące aparatów fotograficznych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące sprawdzania winietowania
w aparatach fotograficznych,

3)

przygotować stanowisko do sprawdzania winietowania w aparacie fotograficznym,

4)

dokonać sprawdzenia winietowania w cyfrowych aparatach fotograficznych,

5)

zanotować wyniki i swoje spostrzeżenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

badany cyfrowy aparat fotograficzny,

−

ekran z otworkiem,

−

silne źródło światła,

−

instrukcja obsługi stanowiska pomiarowego,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

Ćwiczenie 4

Przeprowadź diagnozę otrzymanego aparatu fotograficznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące aparatów fotograficznych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące sprawdzania gotowych
aparatów fotograficznych,

3)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące przeprowadzania diagnozy
aparatów fotograficznych,

4)

przygotować stanowisko do sprawdzania jakości aparatów fotograficznych,

5)

dobrać przyrządy kontrolne do sprawdzania jakości aparatów fotograficznych,

6)

przeprowadzić diagnozę jakości otrzymanego aparatu fotograficznego,

7)

sporządzić wykaz wad otrzymanego aparatu fotograficznego.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

lupa,

−

mikroskop kontrolny,

−

płytka płaskorównoległa,

−

stanowisko do badania aberracji w obiektywach fotograficznych,

−

cyfrowy aparat fotograficzny,

−

ekran z otworkiem,

−

silne źródło światła,

−

testy zdolności rozdzielczej,

−

duży biały ekran,

−

instrukcja obsługi stanowiska pomiarowego,

−

arkusz spostrzeżeń.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

sprawdzić jakość obrazu otrzymywanego przez aparat fotograficzny?

2)

sprawdzić winietowanie w aparacie fotograficznym?

3)

sprawdzić zdolność rozdzielczą aparatu fotograficznego?

4)

zdiagnozować cyfrowy aparat fotograficzny?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

4.5. Diagnozowanie mikroskopów

4.5.1. Materiał nauczania

Rys. 24. Mikroskop edukacyjny f-my Leica [http://www.kendro.com.pl]

Budowa mikroskopów została omówiona w poprzednich modułach. Na prawidłowe

działanie każdego mikroskopu ma wpływ:
–

działanie mechaniczne mikroskopu,

–

obiektywy mikroskopowe,

–

nasadki okularowe,

–

okulary,

–

oświetlenie mikroskopów.
Działanie mechaniczne związane jest z prawidłowym działaniem zespołów

mechanicznych, szczególnie:
a)

płynność i lekkość działania pokręteł,

b)

płynność i lekkość działania mechanizmów ogniskujących,

c)

płynność i lekkość działania stolików mikroskopowych.
Budowa, sposób montażu tych zespołów jak również metody sprawdzania zostały

omówione w poprzednich poradnikach.

Płynne i lekkie działanie mechanizmów uważamy wtedy, gdy zmienność oporów ruchu

nie przekracza 10÷15%. Napędy powinny być samohamowne i pewne w działaniu. Sztywność
statywu (ramienia i podstawy) nie powinna być mniejsza niż 400 N/mm, aby ciężar
dodatkowego wyposażeń nie utrudniał obserwacji.

Sztywność układu statyw – stolik w kierunku prostopadłym do płaszczyzny symetrii

mikroskopu powinna wynosić co najmniej 170 N/mm. Napędy stolika i ruchu ogniskującego
muszą prawidłowo pracować przy obciążeniach przedmiotem o ciężarze do 1 N.

Nieprostopadłość górnej płaszczyzny stolika do osi mikroskopu nie powinna przekraczać

5´, a nierównoległość przesuwu ogniskującego do osi mikroskopu - 7´.

Mikroskopy laboratoryjne mają zwykle tolerancje 1,5÷2 razy większe od podanych

wymagań dla mikroskopów badawczych. Szersze tolerancje można stosować przy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

obiektywach achromatycznych mających znaczną krzywiznę pola. Przy obiektywach
planachromatycznych i planapochromatycznych z okularami szerokokątnymi wszelkie
nierównoległości, nieprostopadłości i odkształcenia poosiowe układu wymagania są znacznie
ostrzejsze.

Paracentryczność i parafokalność obiektywów została omówiona w poradniku modułu

731[04].Z3.02 dokonywanie pomiarów zespołów optycznych, 731[04].Z2.03 Wykonywanie
montażu i justowanie zespołów sprzętu optycznego oraz 731[04].Z2.04 Wykonywanie
montażu końcowego i justowanie sprzętu optycznego.

Nasadki dwuoczne muszą spełniać warunki stawiane przyrządom do obserwacji

dwuocznej wg norm. Konieczna jest regulacja rozstawienia osi nasadek w zakresie 54÷74 mm
z dopuszczalną asymetrią 1 mm.

Prawidłowo zbudowany układ oświetlający mikroskopu powinien gwarantować

wypełnienie obrazem włókna całej źrenicy wyjściowej dla obiektywu o największej aperturze.
Uzyskuje się to przez zastosowanie żarówek z płaskim żarnikiem.

Pomiary parametrów optycznych: powiększenia, zdolności rozdzielczej, apertury, pola

widzenia zostały dokładnie omówione w poprzednich poradnikach.

Nieprawidłowe działanie mikroskopu często spowodowane jest zabrudzenie olejkiem

imersyjnym obiektywów, zabrudzeniem okularów, nalotami na powierzchniach elementów
optycznych pochodzącymi od par i pyłów znajdujących się w atmosferze, parowania smarów
wewnątrz przyrządu, rozkładu chemicznego klejów, farb itp., oraz niedbałości monterów.
Poruszanie się zabrudzenia razem z ruchem elementu optycznego potwierdza, że brud jest
właśnie na jego powierzchni

Przeprowadzając diagnozę dowolnego mikroskopu należy sprawdzić wszystkie parametry

optyczne i mechaniczne mikroskopu.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakie parametry sprawdzamy w mikroskopie?

2.

Jakie parametry musi spełniać działanie mechaniczne mikroskopów?

3.

Jakie warunki muszą spełniać nasadki dwuokularowe?

4.

Co diagnozujemy w mikroskopie optycznym?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeprowadź sprawdzenie jakości powierzchni optycznych w otrzymanym mikroskopie

studenckim.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
mikroskopów,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad czyszczenia
zespołów optycznych,

3)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące materiałów i narzędzi
używanych do mycia elementów optycznych,

4)

przygotować stanowisko do kontroli jakości powierzchni optycznych mikroskopu,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

39

5)

dobrać przyrządy kontrolne,

6)

skontrolować jakość powierzchni optycznych w zespołach mikroskopu,

7)

sporządzić wykaz wad i usterek dotyczących jakości powierzchni optycznych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

lupy 3

x

i 6

x

,

−

stanowisko do kontroli czystości,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 2

Przeprowadź sprawdzenie apertury obiektywów w otrzymanym mikroskopie studenckim.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
mikroskopów,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad pomiaru apertury
obiektywów mikroskopowych,

3)

przygotować stanowisko do kontroli apertury obiektywów mikroskopowych,

4)

dobrać przyrządy pomiarowe,

5)

sprawdzić aperturę obiektywów dwoma sposobami w otrzymanym mikroskopie,

6)

sporządzić notatkę z pomiarów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

apertometr Abbego,

−

lupy 3

x

i 6

x

,

−

mikroskop studencki do diagnozy,

−

diafragma z otworkiem,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 3

Sprawdź zdolność rozdzielczą otrzymanego mikroskopu biologicznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
mikroskopów,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad zdolności
rozdzielczej mikroskopów,

3)

przygotować stanowisko do kontroli zdolności rozdzielczej mikroskopów,

4)

dobrać przyrządy pomiarowe,

5)

przeprowadzić

sprawdzenie

zdolności

rozdzielczej

otrzymanego

mikroskopu

biologicznego,

6)

sporządzić notatkę z wykonanych pomiarów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

stanowisko do sprawdzania zdolności rozdzielczej,

−

mikroskop biologiczny do sprawdzania,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 4

Sprawdź pole widzenia otrzymanego mikroskopu metalograficznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
mikroskopów,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad pomiaru pola
widzenia mikroskopu,

3)

przygotować stanowisko do kontroli pomiaru pola widzenia mikroskopów,

4)

dobrać przyrządy pomiarowe,

5)

przeprowadzić pomiar pola widzenia otrzymanego mikroskopu metalograficznego,

6)

sporządzić notatkę z wykonanych pomiarów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

stanowisko do pomiaru pola widzenia,

−

mikroskop metalograficzny,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 5

Sprawdź płynność i lekkość działania mechanicznych zespołów mikroskopu szkolnego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
mikroskopów,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad budowy zespołów
mechanicznych mikroskopów,

3)

przygotować stanowisko do kontroli płynność i lekkość działania mechanicznych
zespołów mikroskopu szkolnego,

4)

dobrać przyrządy pomiarowe,

5)

przeprowadzić sprawdzenie płynności i lekkości działania mechanicznych zespołów
mikroskopu szkolnego,

6)

sporządzić notatkę z wykonanych pomiarów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

mikroskop szkolny,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

41

Ćwiczenie 6

Sprawdź zakres rozstawu nasadki dwuokularowej w otrzymanym mikroskopie

studenckim.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
mikroskopów,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad budowy nasadek
mikroskopowych,

3)

przygotować stanowisko do kontroli rozstawu źrenic nasadki dwuokularowej,

4)

dobrać przyrządy pomiarowe,

5)

przeprowadzić sprawdzenie zakresu rozstawu nasadki dwuokularowej w otrzymanym
mikroskopie studenckim,

6)

sporządzić notatkę z wykonanych pomiarów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

mikroskop studencki,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 7

Przeprowadź diagnozę otrzymanego mikroskopu szkolnego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
mikroskopów,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad pomiarów
podstawowych parametrów mikroskopów,

3)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad przeprowadzenia
diagnozy mikroskopów,

4)

przygotować stanowisko do przeprowadzenia diagnozy mikroskopu,

5)

dobrać przyrządy pomiarowe,

6)

przeprowadzić diagnozę mikroskopu szkolnego,

7)

sporządzić notatkę z wykonanych pomiarów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

apertometr Abbego,

−

preparaty do badania zdolności rozdzielczej,

−

płytka Abbego,

−

lupy 3

x

i 6

x

,

−

stanowisko do kontroli czystości,

−

mikroskop szkolny do diagnozy,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

42

Ćwiczenie 8

Przeprowadź sprawdzenie paracentryczności i parafokalności otrzymanego mikroskopu

szkolnego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
mikroskopów,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad pomiarów
podstawowych parametrów mikroskopów,

3)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad przeprowadzenia
montażu mikroskopów,

4)

przygotować stanowisko do sprawdzenia paracentryczności i parafokalności,

5)

dobrać preparaty do sprawdzania,

6)

sprawdzenie paracentryczności i parafokalności otrzymanego mikroskopu szkolnego

,

7)

sporządzić notatkę z wykonanych pomiarów,

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

preparaty do sprawdzania paracentryczności i parafokalności,

−

mikroskop szkolny do sprawdzenia,

−

arkusz spostrzeżeń.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

sprawdzić w mikroskopie zdolność rozdzielczą?

2)

sprawdzić w mikroskopie aperturę?

3)

sprawdzić w mikroskopie zdolność rozdzielczą?

4)

zmierzyć pole widzenia mikroskopu?

5)

sprawdzić paracentryczność i parafokalność?

6)

sprawdzić lekkość i płynność działania mechanizmów mikroskopu?

7)

sprawdzić czystość zespołów optycznych mikroskopu?

8)

zdiagnozować działanie mikroskopu optycznego?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

43

4.6. Diagnozowanie sprzętu projekcyjnego

4.6.1.Materiał nauczania

Rys. 25. Obiektywy projekcyjny firmy Schneider – KREUZNACH [www.schneideroptics.com]

Budowa, zasada działania przyrządów projekcyjnych została omówiona w poradniku

pakietu 731[04].Z1.02 Dobieranie przyrządów optycznych. Zasady montażu głównych
zespołów i końcowego zostały już również omówione w poprzednich poradnikach.

Podczas przeprowadzania diagnozy uszkodzeń (działania) należy zwrócić uwagę na:

–

płynność i lekkość działania zespołów mechanicznych (pokręteł, mechanizmów
ogniskujących),

–

prawidłową pracę wentylatorów które gwarantują prawidłowe chłodzenie urządzeń,

–

prawidłowe połączenia elektryczne,

–

prawidłową instalację żarówek,

–

jasność i kontrast otrzymywanego obrazu,

–

czystość powierzchni zespołów optycznych (obiektywów, kondensora, lustra, pola
projekcyjnego),

–

jakość zespołów optycznych (obiektyw, kondensor, lustro).

Podczas pracy urządzeń projekcyjnych pewne objawy w działaniu (nieprawidłowości)

mogą sugerować uszkodzenia:
–

rzutowany obraz jest zadymiony – może sugerować to, że powierzchnie optyczne są
zabrudzone, nieprawidłowo zamontowana jest żarówka,

–

projektor nie świeci pełnym światłem – może sugerować to zły montaż żarówki,

–

występują żółtawe lub niebieskie przebarwienia w narożnikach – należy sprawdzić
montaż żarówki – może znajdować się ona poza optymalnym położeniem wobec układu
optycznego,

–

zły kolor, ostrość lub wierność obrazu rzutowanego – należy sprawdzić układ optyczny
pod względem uszkodzeń mechanicznych, rozklejenia lub rozregulowania.

Przeprowadzając badanie jakości (diagnozowanie) urządzeń projekcyjnych należy

również sprawdzić jakość obiektywów. Przy ocenie jakości obiektywów sprawdzamy ich
zdolność rozdzielczą. Możemy ją sprawdzać za pomocą testów zdolności rozdzielczej, które

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

44

zostały omówione w poprzednich poradnikach. Do sprawdzania jakości obrazu uzyskiwanego
przez rzutniki i projektor nowoczesnej generacji opracowano specjalny test (rys. 26).

Rys 26. Test do sprawdzania obiektywów projekcyjnych [www.schneideroptics.com]

Powstał on ze względu na duże powiększenia i wielkość ekranu projekcyjnego. Test ten

obejmuje sprawdzenie formatu, równomierności i jednostajności obrazu, zniekształceń osi
i linii geometrycznych zniekształceń obrazu na ekranie. Wysoki kontrast czerni tła testu
ujawnia również problemy rzutników z chłodzeniem, jednocześnie wykazując aberracje
chromatyczne układu optycznego. Wymiary formatu tego testu pozwalają na bardzo szerokie
zastosowanie do badań.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakie parametry należy sprawdzać w urządzeniach projekcyjnych?

2.

Jakie typowe objawy w pracy projektorów sugerują nam uszkodzenia?

3.

Jak możemy sprawdzić jakość urządzenia projekcyjnego?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

45

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sprawdź w otrzymanym rzutniku pisma jakość uzyskiwanego obrazu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
urządzeń projekcyjnych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad montażu urządzeń
projekcyjnych,

3)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zasady działania
rzutnika pisma,

4)

przygotować stanowisko do kontroli rzutnika pisma,

5)

zapoznać się z instrukcją obsługi i schematem budowy rzutnika,

6)

przeprowadzić sprawdzenie obrazu uzyskiwanego przez otrzymany rzutnik,

7)

sporządzić wykaz wad i usterek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

rzutnik pisma do diagnozy,

−

arkusz spostrzeżeń.

Ćwiczenie 2

Przeprowadź diagnozę otrzymanego projektora multimedialnego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zastosowania
urządzeń projekcyjnych,

2)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad montażu urządzeń
projekcyjnych,

3)

wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zasady działania
projektora multimedialnego,

4)

przygotować stanowisko do kontroli projektora multimedialnego,

5)

zapoznać się z instrukcją obsługi i schematem budowy projektora,

6)

przeprowadzić sprawdzenie otrzymanego projektora,

7)

sporządzić wykaz wad i usterek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

projektor multimedialny do diagnozy,

−

arkusz spostrzeżeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

46

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

określić

objawy

urządzeń

projekcyjnych

sygnalizujących

uszkodzenia?

2)

sprawdzić jakość uzyskiwanego obrazu przez urządzenia projekcyjne?

3)

zdiagnozować projektor multimedialny?

4)

zdiagnozować rzutnik pisma?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

47

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.

Przeczytaj uważnie instrukcję.

2.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

3.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

4.

Test zawiera 25 zadania. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwe odpowiedzi. Tylko
jedna jest prawidłowa.

5.

Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6.

Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed
wskazaniem poprawnego wyniku.

7.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

8.

Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

9.

Na rozwiązanie testu masz 45 min.

Powodzenia

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Diagnoza nie dotyczy

a)

oceny stanu technicznego.

b)

prognozy rozwoju.

c)

przyczyny rozwoju.

d)

wykonywania zespołów.

2.

Zespołem lunety celowniczej jest

b)

migawka.

c)

przysłona pola widzenia.

d)

oświetlacz.

e)

kondensor.

3.

W symbolu LC 4 x 30 cyfra 4 oznacza
a)

powiększenie.

b)

pole widzenia.

c)

zdolność rozdzielczą.

d)

jasność.

4.

Do regulacji zamocowania lunety na broni służy
a)

kolimator.

b)

tarcza strzelecka.

c)

luneta autokolimacyjna.

d)

lupka z podziałką.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

48

5.

Układ pankratyczny służy do
a)

ustawienia ostrości.

b)

wymiany filtrów.

c)

ustawienia zdolności rozdzielczej.

d)

zmiany powiększenia.

6.

Błąd paralaksy wykrywamy za pomocą
a)

przesuwu źrenicy oka w źrenicy wyjściowej lunety.

b)

przesuwu źrenicy oka w źrenicy wejściowej lunety.

c)

przesuwu źrenicy oka w polu widzenia.

d)

przesuwu źrenicy oka w średnicy obiektywu.

7.

Warunkiem do prawidłowego sprawdzania paralaksy jest
a)

oświetlenie obiektywu kolimatora.

b)

oświetlenie okulara kolimatora.

c)

oświetlenie siatki kolimatora.

d)

oświetlenie okulara lunetki.

8.

Do kontroli regulacji dioptryjnej możemy użyć
a)

okularów korekcyjnych.

b)

standartowych soczewek okularowych +5 i -5dptr.

c)

soczewek kontaktowych.

d)

soczewek Fresnela.

9.

Dioptriomierz służy do
a)

pomiaru mocy soczewek okularowych.

b)

pomiaru ogniskowych.

c)

pomiaru powiększenia.

d)

pomiaru pola widzenia.

10.

Kontrolę nierównoległości osi w lornecie pryzmatycznej przeprowadzamy przez
a)

obserwację dalekiego punktu.

b)

obserwację bliskiego punktu.

c)

obserwacje stałego punktu.

d)

obserwację ruchomego punktu.

11.

Kontrolę nierównoległości sprawdzamy za pomocą
a)

lunetki dioptryjnej.

b)

lunetki autokolimacyjnej.

c)

lunetek równoległych.

d)

lunetki wychylnej.

12.

Nieostry obraz płytki ogniskowej lornetki przy ostrym widzeniu oznacza błąd
a)

widzenia.

b)

paralaksy.

c)

pomiaru.

d)

obserwacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

49

13.

Dwojenie obrazu na brzegach pola widzenia oznacza
a)

skręcenie lunet.

b)

skręcenie okularów.

c)

skręcenie obrazu.

d)

skręcenie osi.

14.

Mała kontrastowość obrazu może powstać przez
a)

zadrapanie obudowy.

b)

obluzowanie elementu optycznego.

c)

zabrudzenie obudowy.

d)

wadę wzroku.

15.

Winietowanie nie powstaje przez
a)

nadmierne skręcenie pryzmatu.

b)

rozklejenie soczewek.

c)

niedokręcenie obiektywu.

d)

osadzenie się kurzu na wewnętrznych powierzchniach.

16.

Pokazany schemat dotyczy

a)

sprawdzenia paralaksy.

b)

sprawdzenia winietowania.

c)

pomiaru zdolności rozdzielczej.

d)

pomiaru powiększenia.

17.

Wzór określa

λ

2

2

d

L

≥

warunek

a)

przedmiotu bliskiego.

b)

przedmiotu nieskończenie odległego.

c)

przedmiotu równoległego.

d)

przedmiotu obserowanego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

50

18.

Przedstawiony na rysunku schemat to schemat

a)

lunety autokolimacyjnej.

b)

kolimatora.

c)

dioptriomierza.

d)

mikroskopu.

19.

Przedstawiony na rysunku test służy do badania służy do badania

a)

badania zdolności rozdzielczej.

b)

badania winietowania.

c)

badania powiększenia.

d)

badania pola widzenia.

20.

Paracentryczność i parafokalność to parametry obiektywów
a)

fotograficznych.

b)

lunetowych.

c)

mikroskopowych.

d)

projekcyjnych.

21.

Na rysunku przedstawiono schemat lunetki
a)

wychylnej.

b)

podwójnej.

c)

autokolimacyjnej.

d)

dioptryjnej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

51

22.

Lunetka kontrolna „zimnego celowania” służy do ustawiania
a)

lunety celowniczej.

b)

lunetki dioptryjnej.

c)

lunety astronomicznej.

d)

noktowizora.

23.

Podziałka kątowa TABO służy do ustawienia osi
a)

cylindra w soczewkach okularowych.

b)

w układzie pankratycznym.

c)

w lornecie.

d)

w teleskopie.

24.

Na powierzchniach elementów optycznych podczas użytkowania nie powstają naloty
a)

chemiczne.

b)

biologiczne.

c)

fizyczne.

d)

mechaniczne.

25.

Testowanie aparatów fotograficznych przeprowadzamy głównie w warunkach
a)

studyjnych.

b)

polowych.

c)

laboratoryjnych.

d)

letnich.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

52

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Diagnozowanie uszkodzeń sprzętu optycznego i optoelektronicznego

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punkty

1

a

b

c

d

2

a

b

c

d

3

a

b

c

d

4

a

b

c

d

5

a

b

c

d

6

a

b

c

d

7

a

b

c

d

8

a

b

c

d

9

a

b

c

d

10

a

b

c

d

11

a

b

c

d

12

a

b

c

d

13

a

b

c

d

14

a

b

c

d

15

a

b

c

d

16

a

b

c

d

17

a

b

c

d

18

a

b

c

d

19

a

b

c

d

20

a

b

c

d

21

a

b

c

d

22

a

b

c

d

23

a

b

c

d

24

a

b

c

d

25

a

b

c

d

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

53

6. LITERATURA

1.

Chalecki J.: Przyrządy optyczne. WNT, Warszawa 1979

2.

Erwajs A. W.: Optyczne przyrządy pomiarowe. PWT Warszawa 1961

3.

Hein A., Sidorowicz A., Wagnerowski T.: Oko i okulary. Wydawnictwo Przemysłu
Lekkiego i Spożywczego, Warszawa 1966

4.

Jóźwicki R.: Optyka Instrumentalna. WNT, Warszawa 1970

5.

Krawcow J. A., Orłow J. I.: Optyka geometryczna ośrodków jednorodnych. WNT,
Warszawa 1993

6.

Legun Z.: Technologia elementów optycznych. WNT, Warszawa 1982

7.

Lerman S. D.: Optyk przyrządowy. PWT Warszawa 1952

8.

Meyer – Arendt J. R.: Wstęp do optyki. PWN, Warszawa 1977

9.

Nowak J., Zając M.: Optyka – kurs elementarny. Oficyna Wydawnicza Politechniki
Wrocławskiej, Wrocław 1998

10.

Pluta M.: Mikroskopia optyczna. PWN Warszawa 1982.

11.

Sojecki A.: Optyka. WSiP, Warszawa 1997

12.

Szymański J.: Budowa i montaż aparatury optycznej. WSiP, Warszawa 1998.

13.

Tryliński W. (red.): Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych. WNT, Warszawa
1996