4)Призма Аренса.

C остоит из трех склеенных призм, вырезанных из кристалла исландского шпата т.о, что его оптическая ось ║ ребрам двухгранных углов α и 2α. Угол α выбирается таким, чтобы необыкновенный луч выходил из призмы, не изменяя направления, а обыкновенный вследствие полного внутреннего отражения сильно отклонялся и поглощался оправой.

Явл. оптической активности лежит в основе очень точного и быстрого метода определения концентрации С оптически активного в-ва. Применяемые для этого приборы называются поляриметрами или сахариметрами.

Д ля измерения угла поворота плоскости поляризации оптически активными прозрачными растворами и жидкостями используется поляриметр круговой СМ-1. Принцип действия кругового поляриметра основан на ур-нии яркостей разделенного на 3 части поля зрения. Это разделение осуществляется введением в оптическую систему прибора кварцевой пластинки, кот.занимает только среднюю часть поля зрения. Свет от матовой электрич. лампы Л, пройдя через поляризатор, ср. частью пучка проходит ч/з кварцевую пластинку, оранжевое защитное стекло и анализатор. Если между анализатором А и поляризатором П ввести кювету К с оптич. активным р-ром, то яркость всех частей нарушается. Яркость мб восстановлена поворотом анализатора на угол, = углу поворота плоскости поляризации р-ра. Головка анализатора явл.основной частью поляриметра и состоит из неподвижного лимба1, вращающихся одновременно фрикциона 6 и нониусов 2 анализатора и зрительной трубки. Головка анализатора соед. с поляризационным устр-вом при помощи трубы 8, в кот. вкладывается при измерении кювета К с раствором.Трубка закрыв.вращ-ся шторкой 9. На лимбе нанесена градусная шкала от0до360°. Внутри лимба на подвижной втулке, связанной с анализатором, нанесены два нониуса, располож. диаметрально. Цена одного деления-0,05°.Зрительная трубка для наблюдения тройного поля, состоит из объектива и окуляра. Передвижением муфты 3 производится установка окуляра на резкость изображения тройного поля. В раковине окуляра 4 находятся две лупы 5, кот. позволяют отсчитывать угол вращения нониуса относительно градусной шкалы лимба. Фрикцион служит для плавного вращения соединенных вместе анализатора, нониуса и зрительной трубки. Поляризационное уст-во П состоит из поляризатора и кварцевой пластинки, кот. расположена симметрично относительно поляризатора.

37. Геометрическая оптика. Принцип Ферма. Центрированная оптическая система. Простейшие оптические приборы.

Геом. оптикой наз-ся раздел оптики, занимающийся изучением з-нов распространения света в лучевом приближении без учёта дифракции и получения изображения в оптических приборах. Основными понятиями в геом. Оптике явл-ся понятия светового луча, фронта волны и волновой поверхности. В основу геом. оптики положен принцип Ферма, сформулированный в 1657 г. В формулировке Ферма: (природа всегда следует по кратчайшему пути);1) свет распространяется по такому пути, для прохождения которого ему требуется минимум времени; 2) свет распространяется по такому пути, оптическая длина которого минимальна. Абсолютным показателем среды наз-ся величина численно равная относительной скорости света в вакууме к фазовой скорости в данной среде: n=c/v. Следовательно, для прохождения некоторого пути ds свету потребуется время dt=ds/v=1/c*n*ds. Время прохождения пути 1,2: t=1/c ∫n ds. L=∫n ds – оптическая длина пути. Если среда однородна, т.е. n=const, то L=nS. Основные законы геометрической оптики: 1)З-н прямолинейного распространения света; 2)з-н независ. световых пучков; 3) з-н обратимости хода светового луча; 4)з-н отражения света: а) луч падпющий,луч отражённый и пенпендикуляр из точки падения лежат в одной плоскости; б) угол падения равен углу преломления; 5) з-н преломления света: а) луч падающий, преломлённый и перпендикуляр лежат в одной плоскости; б) отношение синуса угла падения к синусу угла преломления постоянная величина: sin i/(sin r)=n₂₁=n₂/n₁=v₁/v₂=const, где n₂₁=n₂/n₁ – относительный показатель преломления сред, n₁=c/v₁ и n₂=c/v₂ –обсалютные показатели сред. Центрированная оптическая система – это оптическая система, которая имеет ось симметрии (оптическую ось) и сохраняет все свои свойства при вращении вокруг этой оси. Для центрированной оптической системы должны выполняться следующие условия: все плоские поверхности перпендикулярны оси, центры всех сферических поверхностей принадлежат оси, все диафрагмы круглые, центры всех диафрагм принадлежат оси, все среды либо однородны, либо распределение показателя преломления симметрично относительно оси. Простейшие оптические приборы.Глаз по своему устройству явл. в известном смысле аналогом фотоаппарата. Роль объектива и грает совокупность преломляющих сред, состоящих из водянистой влаги А, хруста­лика L и стекловидного тела Q.Наводка на различно удаленные предметы, носящая название аккомодации, достигается путем мышечного усилия, изменяющего кривизну хрусталика. Пределы расстояний, на которые возможна аккомодация, носят название дальней и ближней точек. Для нормального глаза дальняя точка, фиксируемая без усилий, лежит в бесконечности, а ближняя - на расстоянии, зависящем от возраста (от 10 см для двадцатилетних до 22 см к сорока годам). В более пожилом возрасте пределы аккомодации сужаются еще более (старческая дальнозоркость). Нередко встречаются глаза с ненормальными пределами аккомодации уже в молодом возрасте: близорукие, для кот. дальняя точка лежит на конечном расстоянии, иногда на очень небольшом, и глаза, дальнозоркие, с увеличенным расстоянием до ближней точки. Эти недостатки могут быть исправлены применением дополнительных линз, рассеивающих или собирательных (очки). Апертурная диафрагма осуществляется в глазу радужной обо­лочкой і (ирис) (см. рис. 14.8), определяющей «цвет глаза» и обладающей отверстием переменной величины (зрачок глаза). Изображение зрачка в передней оптической части глаза (камера с водянистой влагой) определяет собой входной зрачок; он почти совпадает с реальным зрачком. Изменение диаметра зрачка играет ту же роль, что изменение апертурной диафрагмы в фотообъективе: регулирует доступ света в глаз и изменяет глубину фокусировки. Фотографической пластинке аппарата соответствует сетчатая оболочка глаза R. Лупа - простая система (одна или несколько линз) с небольшим фокусным расстоянием (примерно от 100 до 10 мм), располагаемая между рассматриваемым предметом и глазом. Мнимое увеличенное изображение предмета получается на расстоянии наилучшего зрения (250 мм для нормального глаза) или в бесконечности, т.е. рассматривается глазом без усилия аккомодации. При обоих спо­собах применения лупы видимое увеличение, ею даваемое, практически одно и то же и равно N= tg φ’/tgφ= D/f, где D — расстояние наилучшего зрения и f— фокусное расстояние лупы. Так как D = 250 мм, то обычно применяемые лупы дают увеличение от 2,5 до 25 раз. Для близо­рукого глаза меньше и, следовательно, лупа оказывает меньшую помощь в распознавании деталей. Микроскоп. Для получения больших увеличений при­меняют микроскоп, представляющий в принципе комбинацию двух оптических систем — объектива и окуляра, — разделенных зна­чительным расстоянием. Если фокусные расстояния объектива и окуляра соответственно f₁ и f₂, то фокусное расстояние всей системы есть f=f₁f₂/∆, где ∆ — расстояние между фокусами обеих систем. Увеличение, даваемое микроскопом N= D/f=D∆/ f₁f₂, может быть сделано очень значительным. Впрочем, полезному увеличению, даваемому микроскопом, кладут предел дифракционные явления, и поэтому приведенный расчет имеет лишь ориентировочное значение.

З рительные трубы (телескопы) вооружают глаз для рассматривания деталей удаленного предмета. Они также состоят из объектива и окуляра, действительное (уменьшенное и перевернутое) изображение отдаленного предмета, даваемое объективом, рассматривается в окуляр, как в лупу. В зависимости от расстояния предмета до объектива изоб. получается в задней фокальной плоскости объектива или несколько дальше. В соответствии с этим нужно несколько передвигать окуляр (фокусировка).

Все эти приборы дают мнимое изображение, кот. м. воспринимать лишь один наблюдатель, смотрящий в окуляр. Проекционные (проекц. фонарь, киноаппарат) дают действит. изображение, кот. отбрасываются на экран.