Já a můj svět!

Lupa je nástroj používaný na optické zvětšení pozorovaného předmětu. Skládá se z čočky, vyrobené typicky ze skla nebo průhledného plastu a držátka, které může mít mnoho různých podob, od prosté tyčky, za kterou lze lupu držet, přes různé stojany, až po pouzdra, do kterých lze lupu zároveň uschovat. Lupu lze použít i k založení ohně. Natočením lupy ke slunci a umístěním do vhodné vzdálenosti od předmětu, který chceme zapálit, dojde ke koncentraci paprsků dopadajících ze slunce do čočky na malé místo na povrchu předmětu Elektronový mikroskop je obdobou optického mikroskopu, kde jsou fotony nahrazeny elektrony a optické čočky elektromagnetickými čočkami, což je vlastně vhodně tvarované magnetické pole. Využívá se toho, že vlnové délky urychlených elektronů jsou o mnoho řádů menší než fotonů viditelného světla. Proto má elektronový mikroskop mnohem vyšší rozlišovací schopnost a může tak dosáhnout mnohem vyššího zvětšení (až 1 000 000×). Jeho vynálezce Ernst Ruska obdržel za svůj objev Nobelovu cenu. Elektronová mikroskopie v materiálovém inženýrství V materiálovém inženýrství se využívají transmisní i rastrovací elektronové mikroskopy k zjištění povrchových defektů materiálu, případně k zjištění chemického složení a krystalografické orientace. Elektronová mikroskopie ve virologii Elektronová mikroskopie je jednou z nejdůležitějších metod zkoumání ve virologii. Používáme buď transmisního elektronového mikroskopu nebo imunoelektronové mikroskopie. Vzorky se pevně zachycují na měděnou nebo niklovou mřížku potaženou tenkou vrstvou umělé hmoty. Často používaná negativní barviva ke zvýraznění struktur: kyselina fosfowolframová, molybdenan amonný, uranyl acetát. Jako vnitřní standard pro určení velikosti nejčastěji používáme částice viru tabákové mozaiky a latexové částice Mikroskop, česky též drobnohled, je optický přístroj pro zobrazení malého sledovaného objektu ve větším zvětšení.áíPodle některých zdrojů první drobnohled sestavil v roce 1590 v Holandsku Zacharias Jansen. V roce 1610 se na základě Jansenovy konstrukce mikroskopií zabýval Galileo Galilei. Jeden z jednoduchých mikroskopů sestavil v roce 1676 holandský obchodník a vědec Anton van Leeuwenhoek, jehož práce patřily k vrcholům mikroskopického pozorování 17. století. Významné bylo dílo Roberta Hooka Micrographia, v němž popsal v roce 1665 konstrukci mikroskopu s odděleným objektivem, okulárem a osvětlovacím zařízením. Jako první zahájila výrobu mikroskopů firma Carl Zeiss v roce 1847áíZákladem mikroskopu jsou čočky, které tvoří objektiv a okulár. Okuláry a objektivy jsou často výměnné. Zvětšení: asi 50× až 1000×. Maximální teoretické zvětšení je asi 2000× a to již naráží na fyzikální bariéry kvůli omezení délky světelných vln. Triedr je dalekohled, tvořený soustavou čoček a hranolů. V principu se jedná o Keplerův dalekohled se dvěma spojnými čočkami. Mezi ně je navíc vložena soustava dvou optických hranolů, které obraz čtyřikrát odrazí. Hranoly jsou vzájemě pootočeny o 90°. Tím je původně převrácený obraz narovnán a navíc se tak prodlouží ohnisková vzdálenost a tím i zvětšení triedru. Triedr se vyrábí v binokulárním provedení Digitální fotoaparát je fotoaparát, zaznamenávající obraz v digitální formě, takže může být okamžitě zobrazen na zabudovaném displeji nebo nahrán do počítače. V roce 2006 digitální fotoaparáty na trhu dominujíáíZákladní funkcí digitálního fotoaparátu je snímání statických obrazů do podoby tzv. digitální fotografie a umožnit tak jejich další zpracování, např. pomocí běžného počítače, jejich tisk či vyvolání speciální osvitovou jednotkou do výsledné podoby jako u klasické fotografie áíDnešní digitální fotoaparáty nabízí kromě své základní funkce také řadu další doplňujících a rozšiřujících funkcí, které souvisejí ať už přímo či nepřímo se zpracovávanými obrazovými daty. Fotoaparáty tak dokáží kromě obrazu zaznamenat i pohyblivé scény ve formě videa nebo zvukový záznam ve formě ozvučeného videa nebo jako poznámky k pořízeným snímkům.PrincipáíNa plochu senzoru je promítán obraz přes systém optických čoček v objektivu. Světelná energie, která přichází ze snímaného prostoru (scény), je v jednotlivých pixelech (obrazových bodech) převáděna na elektrický signál a uložena v podobě vázaného náboje (u technologie CCD). Náboj vzniká postupně během expozice čipu, kdy je otevřena uzávěrka fotoaparátu a světlo může dopadat na čip. Princip vzniku elektrického náboje je založen na fotoelektrickém jevu s tím rozdílem, že náboje neodtékají okamžitě do vnějšího obvodu ale jsou izolovány v nábojových zásobnících v elektricky izolované struktuře čipu. Dalekohled je přístroj sloužící k optickému přiblížení pomocí soustavy čoček nebo i zrcadel. Dělí se na reflektory, jejichž objektiv je tvořen zrcadlem a refraktory, jejichž objektiv je tvořen jednou čočkou, nebo jejich soustavou.áíPrvní dalekohled si 2. října 1608 nechal patentovat holandský optik Hans Lippershey. Jeho poznatky použil již o rok později známý italský vědec Galileo Galilei a pomocí zdokonaleného dalekohledu za použití spojky a rozptylky učinil plno převratných objevů, jako jsou Jupiterovy měsíce nebo skvrny na Slunci. Bohužel při pozorování Slunce si nechránil zrak a později oslepl.áíDále přispěl ke zdokonalení dalekohledu Johannes Kepler který vytvořil první dalekohled pomocí dvou spojek. Získal tak sice převrácený, ale ostřejší obrazáí.Také Isaac Newton přispěl ke zdokonalení dalekohledu, když při konstrukci použil zrcadlo a zbavil se tak běžné vady dalekohledů a to barevného rozkladu světla. Galileův dalekohled. Ten je tvořen objektivem-spojkou a okulárem-rozptylkou (čočkou se zápornou ohniskovou vzdáleností). Obrazové ohnisko objektivu a předmětové ohnisko okuláru jsou totožné (předmětové a obrazové ohnisko rozptylky je vzájemně prohozeno, tzn. předmětové ohnisko se nachází vpravo od čočky). Díky tomu je konstrukční vzdálenost Galileova dalekohledu menší než Keplerova. Objektiv lomí dopadající rovnoběžný svazek tak, aby vytvořil výškově a stranově převrácený obraz ve své ohniskové rovině. Dříve než je obraz vytvořen jej ale zachytí okulár, který jej lomí tak, že vychází rovnoběžně (okulár v podstatě „promítá“ zdánlivý obraz vytvořený objektivem v předmětovém ohnisku okuláru do nekonečna). U tohoto typu dalekohledu je obraz výškově i stranově správně orientován. Objektiv sice vytváří obraz výškově a stranově převrácený, ale okulár jej rovněž převrací. Resp. trošku přesněji – objektiv, okulár a oční čočka tvoří jeden společný optický systém, který promítá pozorovaný obraz na sítnici. Pro četné optické nedostatky se Galileovy dalekohledy používají jen zřídka. Mezi nejčastější nedostatky patří poměrně malá obrazová pole, nerovnoměrný jas obrazu v zorném poli (k okrajům jas klesá), neexistence reálné obrazové roviny, kam by bylo možné umístit např. záměrný kříž, S většinou z těchto vad se nesetkáme (resp. v mnohem menším měřítku) u druhého typu dalekohledu – Keplerova dalekohledu. U něj je objektiv i okulár spojná čočka. Na objektiv dopadá rovnoběžný svazek světla ze vzdáleného objektu (např. hvězdy). V souladu se zobrazovací rovnicí (viz minulý díl tohoto seriálu) je za objektivem vytvořen jeho výškově a stranově převrácený obraz. Pro hvězdu, která je z tohoto pohledu prakticky v nekonečnu, je obraz vytvořen v ohniskové rovině objektivu. Pozorovatel pak pozoruje okulárem tento obraz. V tomto případě okulár plní stejnou funkci, jakou plní lupa – zvětší pozorovaný obraz vytvořený objektivem. Vstupuje-li do takovéto soustavy rovnoběžný svazek paprsků, bude i vystupující svazek rovnoběžný. Jde o tzv. afokální soustavu. Pozorovaný předmět se nám dále jeví v nekonečnu, jen se „zdá“ x-krát větší a je výškově a stranově převrácený.