Az elektromágneses sugárzás kölcsönhatása az anyaggal

Hasonló dokumentumok
A szem optikája. I. Célkitűzés: II. Elméleti összefoglalás: A. Optikai lencsék

OPTIKA. Ma sok mindenre fény derül! /Geometriai optika alapjai/ Dr. Seres István

OPTIKA. Vékony lencsék, gömbtükrök. Dr. Seres István

OPTIKA. Vékony lencsék képalkotása. Dr. Seres István

Digitális tananyag a fizika tanításához

A látás és látásjavítás fizikai alapjai. Optikai eszközök az orvoslásban.

Optika az orvoslásban

Optika gyakorlat 2. Geometriai optika: planparalel lemez, prizma, hullámvezető

OPTIKA-FÉNYTAN. A fény elektromágneses hullám, amely homogén közegben egyenes vonalban terjed, terjedési sebessége a közeg anyagi minőségére jellemző.

A fény mint elektromágneses hullám és mint fényrészecske

A fény útjába kerülő akadályok és rések mérete. Sokkal nagyobb. összemérhető. A fény hullámhoszánál. A fény hullámhoszával

5.1. ábra. Ábra a 36A-2 feladathoz

OPTIKA. Lencse rendszerek. Dr. Seres István

OPTIKA-FÉNYTAN. A fény elektromágneses hullám, amely homogén közegben egyenes vonalban terjed, terjedési sebessége a közeg anyagi minőségére jellemző.

OPTIKA. Gömbtükrök képalkotása, leképezési hibák. Dr. Seres István

c v A sebesség vákumbanihoz képesti csökkenését egy viszonyszámmal, a törémutatóval fejezzük ki. c v

A fény visszaverődése

Fény, mint elektromágneses hullám, geometriai optika

100 kérdés Optikából (a vizsgára való felkészülés segítésére)

A geometriai optika. Fizika május 25. Rezgések és hullámok. Fizika 11. (Rezgések és hullámok) A geometriai optika május 25.

Történeti áttekintés

Optika. sin. A beeső fénysugár, a beesési merőleges és a visszavert, illetve a megtört fénysugár egy síkban van.

GEOMETRIAI OPTIKA I.

Optika gyakorlat 5. Gyakorló feladatok

Mikroszerkezeti vizsgálatok

Modern mikroszkópiai módszerek

A fény terjedése és kölcsönhatásai I.

Rövid ismertető. Modern mikroszkópiai módszerek. A mikroszkóp. A mikroszkóp. Az optikai mikroszkópia áttekintése

Látás. Látás. A környezet érzékelése a látható fény segítségével. A szem a fényérzékelés speciális, páros szerve (érzékszerv).

OPTIKA. Optikai rendszerek. Dr. Seres István

Geometriai Optika (sugároptika)

Optikai alapmérések. Mivel több mérésről van szó, egyesével írom le és értékelem ki őket. 1. Törésmutató meghatározása a törési törvény alapján

Optikai mérések. T: tárgy K: ernyőre vetült kép LP1, LP2: lencse a P1 é P2 pozícióban

2. OPTIKA. A tér egy pontján akárhány fénysugár áthaladhat egymás zavarása nélkül.

A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKÁJA. A szem törőközegei. D szem = 63 dioptria, D kornea = 40, D lencse = 15+

11/23/11. n 21 = n n r D = Néhány szó a fényről nm. Az elektromágneses spektrum. BÓDIS Emőke november 22.

Mikroszkóp vizsgálata Lencse görbületi sugarának mérése Folyadék törésmutatójának mérése

A mikroszkóp vizsgálata Lencse görbületi sugarának mérése Newton-gyűrűkkel Folyadék törésmutatójának mérése Abbe-féle refraktométerrel

Mikroszkóp vizsgálata Folyadék törésmutatójának mérése

Geometriai és hullámoptika. Utolsó módosítás: május 10..

d z. nsin

10/8/ dpr. n 21 = n n' r D = Néhány szó a fényről nm. Az elektromágneses spektrum. BÓDIS Emőke Október 2.

d) A gömbtükör csak domború tükröző felület lehet.

Optika fejezet felosztása

OPTIKA. Vozáry Eszter November

AZ AKKOMODÁCIÓ. 1. ábra. A szemlencse akkomodációja. Kapcsolódó részek: Rontó, Tarján: A biofizika alapjai Függelék: A2, A3, A4

Optikai eszközök modellezése. 1. feladat Egyszerű nagyító (lupe)

ELEKTROMÁGNESES REZGÉSEK. a 11. B-nek

Optika gyakorlat 6. Interferencia. I = u 2 = u 1 + u I 2 cos( Φ)

Lencse típusok Sík domború 2x Homorúan domború Síkhomorú 2x homorú domb. Homorú

Az elektron hullámtermészete. Készítette Kiss László

MateFIZIKA: Szélsőértékelvek a fizikában

Optika gyakorlat 1. Fermat-elv, fénytörés, reflexió sík és görbült határfelületen

2. Miért hunyorognak a csillagok? Melyik az egyetlen helyes válasz? a. A Föld légkörének változó törésmutatója miatt Hideg-meleg levegő

Optika. Horváth András SZE, Fizika és Kémia Tsz szeptember 29.

Geometriai optika. Alapfogalmak. Alaptörvények

Orvosi Biofizika A fény biofizikája

Optika kérdéssor. 2010/11 tanév. Milyen kapcsolatban van a fényvisszaverődés törvénye a Fermat elvvel?

Elektromágneses hullámok - Interferencia

Röntgendiffrakció. Orbán József PTE, ÁOK, Biofizikai Intézet november

Optika gyakorlat 1. Fermat-elv, fénytörés, reexió sík és görbült határfelületen. Fermat-elv

2008 Small World contest -18th Prize - Dr. Tamily Weissman (Harvard University - Cambridge, Massachusetts, United States) Specimen: Brainbow

Megoldás: feladat adataival végeredménynek 0,46 cm-t kapunk.

f r homorú tükör gyűjtőlencse O F C F f

6Előadás 6. Fénytörés közeghatáron

XVIII. A FÉNY INTERFERENCIÁJA

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

Látás. Az emberi szem a kb 400 nm 800 nm közötti tartományt érzékeli, ez a látható elektromágneses tartomány.

FONTOS! a március 14-i előadás március 19-én (szombat) 9 h-kor lesz

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

Mikroszkóp vizsgálata Lencse görbületi sugarának mérése Folyadék törésmutatójának mérése

Fény- és fluoreszcens mikroszkópia. A mikroszkóp felépítése Brightfield mikroszkópia

Optika és Relativitáselmélet

OPTIKA. Vastag lencsék képalkotása lencserendszerek. Dr. Seres István

Optikai mikroszkópia. Bereznai Miklós SZTE Optika és Kvantumelektronikai Tanszék

A diákok végezzenek optikai méréseket, amelyek alapján a tárgytávolság, a képtávolság és a fókusztávolság közötti összefüggés igazolható.

Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény

OPTIKA. Geometriai optika. Snellius Descartes-törvény szeptember 19. FIZIKA TÁVOKTATÁS

Az optika tudományterületei

A látás élettana I. 98, 100. Kaposvári Péter

Optika Gröller BMF Kandó MTI

Geometriai optika (Vázlat)

Optika kérdéssor 2013/14 tanév

Optika gyakorlat Példa: Leképezés hengerlencsén keresztül. 1. ábra. Hengerlencse. P 1 = n l n R = P 2. = 2 P 1 (n l n) 2. n l.

A teljes elektromágneses színkép áttekintése

Elektromágneses hullámok - Hullámoptika

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc)

Nemzetközi Csillagászati és Asztrofizikai Diákolimpia Szakkör Asztrofizika II. és Műszerismeret Megoldások

Áttekintés 5/11/2015 MIKROSZKÓPIAI MÓDSZEREK 1 FÉNYMIKROSZKÓPIA FLUORESZCENCIA MIKROSZKÓPIA. Mikroszkópia, fénymikroszkópia

A szubmikronos anyagtudomány néhány eszköze. Havancsák Károly ELTE TTK Központi Kutató és Műszer Centrum július.

Kidolgozott minta feladatok optikából

Csillagászati észlelés gyakorlatok I. 4. óra

Hajder Levente 2017/2018. II. félév

Tartalom. Tartalom. Anyagok Fényforrás modellek. Hajder Levente Fényvisszaverési modellek. Színmodellek. 2017/2018. II.

OPTIKA, HŐTAN. 12. Geometriai optika

Optika kérdéssor 2016/17 tanév

OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István

Quanta 3D SEM/FIB Kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp. Havancsák Károly

Fény. , c 2. ) arányával. Ez az arány a két anyagra jellemző adat, a két anyag egymáshoz képesti törésmutatója (n 2;1

Orvosi biofizika. 1 Az orvostudomány és a biofizika kapcsolata. Sugárzások a medicinában. gyakorlatok. 1. félév előadásai

Átírás:

Az elektromágneses sugárzás kölcsönhatása az anyaggal Radiometriai alapfogalmak Kisugárzott felületi teljesítmény Besugárzott felületi teljesítmény A fény kölcsönhatása az anyaggal 1. M ΔP W ΔA m 2 E be ΔP W ΔA m 2 Radiomatriai alapfogalmak Energiaáram sűrűség v. intenzitás A fény kölcsönhatása az anyaggal visszaverődés törés szórás elnyelődés J E ΔI E W ΔA m 2

Fénytörés Ismétlés: Fermat-elv a legrövidebb időről Határszög teljes visszaverődés n 1 α n 1 < n 2 n 1 α90 ο n 2 Snellius Descartes törvény β α > β sin α c sin β c n 1 2 n 21 2 n1 n 2 β határ β > β határ Fehér fény felbontása Optikai szál Példák a fogorvosi alkalmazásra Pl. n mag 1,458 mag köpeny n köpeny 1,440 burkolat mag köpeny

Példák az orvosi alkalmazásra Leképezés: egy pont leképezése során a pontból kiinduló fénysugarakat egy másik pontban gyűjtjük össze Vékony gömbi lencsék képalkotása Geometriai optika Optikai lencsék származtatása gömbfelületekből Colonoszkópia Bronchoszkópia Vékony gömbi lencsék képalkotása A mikroszkópi képalkotás - ahogy a geometriai optika látja f obj f obj f ok K közbülső, valódi kép f ok a tárgy valódi képe a retinán T tárgy T' K' látszólagos kép objektív okulár szem a tisztánlátás távolsága (kb. 25 cm) Kép szerkesztése a nevezetes sugarak segítségével K k N T t D 1 f lencsetörvény 1 + t 1 k 1 1 ( n 1) + r1 r 2 D törőerősség (dioptria): a méterben kifejezett fókusztávolság reciproka A keletkezett kép nagyított fordított állású látszólagos N N 1 N 2

Nagyítás vs Feloldás Nagyítás vs Feloldás A mikroszkópi képalkotás hullámoptikai alapjai Young kísérlet Huygens-elv Mi az oka a feloldóképesség határának? Hol vannak a maximum helyek? Pozitív interferencia A rácspontoktól - azonos távolságra vagy - éppen λ-nyi útkülönbséggel

Young kísérlet Fényelhajlás a mikroszkópi tárgyon Megvilágító párhuzamos fénysugarak λ d 0,61 n sin Θ Feloldási határ ~ 200 nm δ d sinθ k λ λ d nsin Θ tárgy fókuszsík képsík ABBE-ELV: Egy optikai rendszer csak azokat a tárgyrészleteket képes felbontani, amelyeken elhajlott sugarak közül a direkt sugarakon kívül legalább az első rendben elhajlott sugarak is részt vesznek a képalkotásban. Feloldási határ csökkentése rövidebb hullámhossz anyaghullám? λ h / mev Az elektronmikroszkóp v 2eU m e Fénymikroszkóp λ ~ 400 nm λ d 0,61 n sin Θ ΝΑ ~ 2 Feloldási határ Elektronmikroszkóp λ ~ 2 pm d λ / NA ΝΑ ~ 10-3 U : 10 100 kv λ ~ 2 pm Feloldási határ ~ 200 nm Feloldási határ ~ 0,2-0,5 nm

Az elektronmikroszkóp felépítése Transzmissziós elektronmikroszkóp TEM Pásztózó elektronmikroszkóp Az elektronnyaláb kölcsönhatása TEM Fénymikroszkóp vs Elektronmikroszkóp TEM Spenót levél metszete fénymikrószkópban Színtestek spenót levél ultravékony metszetének TEM felvételén An electron micrograph showing golgi stacks An electron micrograph showing mitochondrium

Brush your teeth often because this is what the surface of a tooth with a form of plaque looks like. Scanning Electron Microscope image of bacteria in dental plaque magnified 30000 times! Photograph Mr. Steve Gschmeissner Az emberi szem Dentin is found in teeth and comprises tiny channels called dentinal tubules. This images shows those tubules. D : törőképesség (dpt) n : 1. közeg törésmutatója n : 2. közeg törésmutatója R : görbületi sugár (m) + konvex konkáv n n D R

Az emberi szem optikája Akkomodációs képesség A redukált szem képalkotása D r n n + k t r D p n n + k t p akkomodációs képesség: a legnagyobb és legkisebb törőképesség különbsége törőképesség: A szem egyes törőközegei törőképességének összege mértékegysége a dioptria: 1 dpt 1/m, D szem 59 72 dpt A kép: valódi kicsinyített fordított állású Δ D D p D r közelpont 1 1 t t p r távolpont A látásélesség korlátai A látásélességet befolyásoló tényezők: látószöghatár (α ): Azt a legkisebb látószöget, amelynél két különálló A és B pontot éppen meg tudunk különböztetni egymástól 1. A törőfelületek geometriai hibái 2. Hullámoptikai jelenségek 3. A receptorok véges sűrűsége felbontóképesség vagy látásélesség (visus): látásélesség ( visus) 1 α () ' () ' 100% normális 1 -es látószöghatár tényleges látószöghatár

A hét kérdése: Mi a feltétele az optikai szál magjában létrejövő teljes visszaverődésnek? A vakfolt és sárgafolt távolságának meghatározása Kapcsolódó fejezetek: Damjanovich, Fidy, Szöllősi: Orvosi Biofizika I.1. 1.1.2 1.1.3 II. 1.1. 1.1.1 II. 2. 1. 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.8 VI. 2. 2.1. 2.2. X.5.