Wady oka i przyrzÄ…dy optyczne
W poprzednim temacie przedstawiliśmy zasady działania naszego oka. Jak zapewne wiesz,
oko ludzkie może działać nieprawidłowo wskutek różnych wad wzroku. Najczęstsze z nich to
krótkowzroczność i dalekowzroczność.
Gałka oczna krótkowidza jest wydłużona i dla odległych przedmiotów soczewka nie może się
 spłaszczyć wystarczająco  jej ogniskowa jest za krótka i obraz powstaje przed siatkówką.
Wskutek tego krótkowidz słabiej widzi przedmioty w dużej odległości. Aby skorygować tę wadę 
zwiększyć ogniskową  należy użyć okularów z soczewką rozpraszającą (z ujemną zdolnością
skupiajÄ…cÄ…).
Dalekowidz ma spłaszczoną gałkę oczną i dla bliskich przedmiotów soczewka nie może uzyskać
dostatecznie małej ogniskowej  obraz powstaje za siatkówką. Powoduje to słabsze widzenie
przedmiotów znajdujących się w bliskiej odległości. Okulary u dalekowidza muszą mieć soczewki
skupiające (z dodatnią zdolnością skupiającą).
Stosunkowo często u ludzi występuje również astygmatyzm. Wada ta polega na tym, że siła
łamiąca oka nie jest równomierna (przyczyną może być nieprawidłowa krzywizna rogówki).
Powstające na siatkówce obrazy będą rozmazane ze względu na nierównomierność skupiania fal
świetlnych biegnących z różnych kierunków (promienie padające w dwóch prostopadłych
płaszczyznach są ogniskowane w różnych punktach). Wadę tę koryguje się soczewkami
cylindrycznymi (wycinek walca) lub torycznymi (wycinek  beczki ).
Teraz przedstawimy zasadę działania lupy  przyrządu optycznego używanego przez nas na co
dzień. Umożliwia nam ona takie zwiększenie kąta widzenia małych przedmiotów, jakiego nie
można uzyskać przez zwykłe zbliżanie przedmiotu do oka. Lupa to soczewka skupiająca, którą
umieszczamy między okiem i przedmiotem tak, aby jej odległość od przedmiotu była mniejsza od
ogniskowej. Wtedy powstaje pozorny obraz powiększony. Jeśli przedmiot i lupę umieścimy w
takich odległościach od oka, aby obraz powstał w odległości dobrego widzenia, kąt widzenia
obrazu (alfa) jest znacznie większy od kąta (beta), pod jakim widzielibyśmy przedmiot umieszczony
w tej odległości.
Stosunek tych kątów nazywamy powiększeniem kątowym p
JeÅ›li kÄ…ty Ä… i ² sÄ… maÅ‚e, ich wartoÅ›ci można zastÄ…pić wartoÅ›ciami ich tangensów. Z rysunku 7.39
widać że:
Odległość oglądanego przedmiotu wyrażamy wzorem:
Widzimy więc, że powiększenie jest tym większe, im mniejsza jest ogniskowa soczewki, a więc im
większa jest jej zdolność skupiająca. Dla cienkich soczewek zbyt duże pomniejszenie nie jest
możliwe. W praktyce powiększenie lupy rzadko przekracza 10.
Urządzeniem optycznym, dzięki któremu możemy uzyskiwać dużo większe powiększenia obrazu
(przekraczające 1000), jest mikroskop. Pozwala on na oglądanie bardzo małych przedmiotów.
Jest to układ soczewek obiektywu i okularu, w którym przedmiot AB ustawiamy tuż za ogniskiem
obiektywu tak, aby otrzymać powiększony obraz rzeczywisty A B . Obraz ten stanowi przedmiot dla
soczewki okularu działającego jak lupa, w której obserwujemy obraz pozorny A  B  w odległości
dobrego widzenia d.
Gdzie:
pob  powiększenie w soczewce obiektywu
pok  powiększenie w soczewce okularu
Istnieją również mikroskopy elektronowe, w których wykorzystujemy falowe własności cząstek.
Dzięki tym mikroskopom możemy oglądać wirusy i struktury atomowe.
Teleskopy to układy soczewek i zwierciadeł, które służą do powiększania kąta widzenia bardzo
odległych przedmiotów. Dzięki nim m. in. możliwe jest badanie otaczającego nas wszechświata.
Aparat fotograficzny ma swój pierwowzór już w starożytności. Pierwowzór aparatu
fotograficznego nosił nazwę camera obscura. W 1519 Leonardo da Vinci wprowadził do tego
aparatu soczewkę. W 1821 doszło do zbudowania pierwszego obiektywu pozbawionego wady
zwanej aberracją chromatyczną i sferyczną. Materiałem budulcowym soczewki skupiającej było
szkło kronowe, a rozpraszającej szkło flintowe. Zastosowanie takiego układu soczewek pozwoliło
na uzyskiwanie dużo ostrzejszego obrazu. Dzisiejszy aparat składa się z: obiektywu
fotograficznego, migawki. korpusu światłoszczelnego, mechanizmu przesuwającego błonę
fotograficzną, układu celowniczego. W zależności od technologii aparaty dzieli się na klasyczne
oraz cyfrowe. Niezależnie od typu aparatu musi on być wyposażony w element zwany obiektywem.
Jest to rodzaj układu optycznego w skład którego wchodzi jedna lub kilka soczewek. Obiektyw
kierujący skupioną wiązkę promieni świetlnych oraz film są to elementy niezbędne do naświetlenia
kliszy i w efekcie do powstania negatywu. Film fotograficzny na całej długości pokryty jest emulsją
fotograficzną. Jest to rodzaj światłoczułej substancji rozpuszczonej w żelatynie. przedziały
widmowe światła białego. Nazywa się to barwoczułością negatywów.