Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Rok akademicki 2013/2014

Ćwiczenia z mikroskopii optycznej

Anna Gorczyca

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

• D. Halliday, R. Resnick, Fizyka” t. 2, PWN 1999 r.

• J.R.Meyer-Arendt, „Wstęp do optyki”, PWN Warszawa 1979

• M. Pluta, „Mikroskopia optyczna” PWN

• www.microscopyu.com

Literatura

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Dualizm korpuskularno-falowy – cecha obiektów kwantowych (np. fotonów, czy elektronów) polegająca na przejawianiu, w zależności od sytuacji, właściwości falowych (dyfrakcja, interferencja) lub korpuskularnych(dobrze określona lokalizacja, pęd). Zgodnie z mechaniką kwantową cała materia charakteryzuje się takim dualizmem, chociaż uwidacznia się on bezpośrednio tylko w bardzo subtelnych eksperymentach wykonywanych na atomach, fotonach, czy innych obiektach kwantowych. Dualizm korpuskularno-falowy jest ściśle związany z falami de Broglie'a, koncepcją która przyczyniła się do powstania mechaniki kwantowej, a w szczególności do wyprowadzenia równania Schrödingera.

gdzie h jest stałą Plancka, łączy wielkości falowe (długość fali λ) z korpuskularnymi (pęd p)

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Światło zgodnie z teorią dualizmu korpuskularno falowe może być traktowane jako strumień cząstek zwanych fotonami (lub strumień energii, którą niosą fotony) albo jako fala elektromagnetyczna ( 200 – 350 nm ultrafiolet, 350 – 800 nm światło widzialne, 800 – 50000 nm podczerwień) Fotony – cząstki elementarne przenoszące oddziaływanie elektromagnetyczne nie posiadają masy spoczynkowej (gdyby zatrzymać foton przestałby istnieć) Optykę możemy podzielić na optykę geometryczną (korpuskularna budowa światła – odbicie, załamanie, dyspersja itp.) i na optykę falową (interferencja, dyfrakcja, polaryzacja)

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

http://fizyka.biz/optyka_007.html

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

W jaki sposób widzimy kolory przedmiotów

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Założenia optyki geometrycznej

• W ośrodku optycznie jednorodnym światło biegnie po linii prostej

• Obowiązuje zasada odwrotności biegu promieni świetlnych tzn. światło biegnie z punktu A do punktu B po takiej samej drodze jak z punktu B do punktu A

• Dwa promienie przecinające się nie zaburzają siebie wzajemnie

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Zasada Fermata

Zasada Fermata w optyce jest szczególnym przypadkiem zasady najmniejszego działania. Zasadę tę sformułował Pierre de Fermat. Treść jej w ujęciu Fermata miała następujące brzmienie: Promień świetlny poruszający się (w dowolnym ośrodku) od punktu A do punktu B przebywa zawsze lokalnie minimalną drogę optyczną, czyli taką, na której przebycie potrzeba czasu najkrótszego. Obecnie wiadomo, że sformułowanie to nie jest ścisłe. Światło w istocie porusza się po takiej drodze optycznej, która jest stacjonarna, co oznacza, że czas jej pokonania nie zmienia się przy niewielkiej zmianie kierunku biegu promienia. W klasycznych zagadnieniach (załamanie, odbicie od płaskiej powierzchni) jest to droga pokonywana w minimalnym czasie. Ale w przypadku soczewkowania grawitacyjnego światło porusza się po drodze maksymalnej, podczas gdy przy odbiciu od zwierciadła eliptycznego droga promienia osiąga punkt siodłowy (zmiana w jednym kierunku powoduje wzrost czasu pokonania drogi a w kierunku prostopadłym do pierwszego – zmniejszenie). Na podstawie zasady Fermata można wyprowadzić prawo odbicia i załamania.

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Współczynnik załamania

Współczynnikiem załamania danego ośrodka nazywamy stosunek prędkości światła w próżni do prędkości światła w danym ośrodku

Współczynniki załamania w znanych materiałach przyjmują wartość od 1 (próżnia) do 2,5 (diament)

Drogą optyczną nazywamy iloczyn drogi geometrycznej i współczynnika załamania

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

http://wazniak.mimuw.edu.pl/

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

http://wazniak.mimuw.edu.pl/

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Prawo odbicia – kąt padania jest równy kątowi odbicia. Promień padający, odbity i normalna do powierzchni odbicia leżą w jednej płaszczyźnie.

Prawo załamania – stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania równy jest względnemu współczynnikowi załamania (n2/n1). Promień padający, załamany i normalna do powierzchni załamania leżą w jednej płaszczyźnie.

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Dyspersja

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

http://pl.wikipedia.org/wiki/Tęcza

Tęcza

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

UV-A (320-400nm), UV-B (290-320nm), UV-C (230-290nm)

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

http://wazniak.mimuw.edu.pl/images/2/2f/PF_M15_Slajd8.png

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

http://wazniak.mimuw.edu.pl/index.php?title=Grafika:PF_M15_Slajd8.png

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Polarizer_comparison2.jpg&filetimestamp=20070705160859

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

http://wazniak.mimuw.edu.pl/images/b/b4/PF_M15_Slajd28.png

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

http://wazniak.mimuw.edu.pl/index.php?title=Grafika:PF_M15_Slajd26.png

http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Animation_polariseur_2.gif&filetimestamp=20061103231246

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

http://pl.wikipedia.org/wiki/Dystorsja

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

http://en.wikipedia.org/wiki/Astigmatism

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

http://pl.wikipedia.org/wiki/Dystorsja

Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz

Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię

Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego