Nagyítás (optika)

Nagyító használatával a bélyeg nagyobbnak látszik

A nagyítás az optikában kép és a tárgy hosszának, illetve ezek távolságának a hányadosa. Mérték, amely megmutatja, hogy egy optikai rendszer mennyire változtatja meg a tárgy méreteit a képalkotás során.
Általánosabban: nagyítás alatt egy kép méretének megnövelését értjük, optikai, nyomdai úton vagy digitális képfeldolgozás által. A nagyítás nem változtatja meg a kép perspektíváját (távlatát).

Nagyítás

A nagyítás:

$N=\frac{K}{T}=\frac{k}{t},$

ehhez a távolságtörvényt is hozzávéve:

$N=\frac{K}{T}=\frac{k}{t}=\frac{f}{t-f}=\frac{k-f}{f},$

ahol N a nagyítás, T a tárgy magassága, K a kép magassága, t és k a tárgy- és a képtávolság, f a fókusztávolság vagy gyújtótávolság.

(N > 0: valódi kép, N < 0: látszólagos kép.)

Távolságtörvény vagy lencsetörvény: egy objektív akkor alkot éles képet, ha a gyújtótávolság, valamint a tárgy- és képtávolság között a következő összefüggés áll fenn:

$\frac{1}{f}=\frac{1}{k}+\frac{1}{t}.$

Lineáris nagyítás

A lineáris nagyítás a kép és a tárgy magasságának az aránya:

$N=\frac{k}{t}.$

Amennyiben N > 1, a rendszer nagyít.

Szögnagyítás

A kép és a tárgy látószögének aránya:

$Nsz=\frac{\beta }{\alpha },$

kis szögek esetére:

$Nsz=\frac{tg\beta }{tg\alpha }.$

Az okulár nagyítása

Egy távcső nagyítását az okulár határozza meg. A nagyítás a távcső objektív - (F) és az okulár (f) fókusztávolságának hányadosa:

$N=\frac{F}{f}.$

Minél kisebb az okulár fókusztávolsága, annál nagyobb a nagyítás. Mivel egyetlen okulár sem alkalmas minden egyes égitest megfigyelésére, ezért a távcsőhöz 3-4 különböző okulárt kell alkalmazni.

Üres nagyítás

A nagyításnak van egy határa, amely fölött már nem láthatóak újabb részletek, ezt nevezik üres nagyításnak. Célszerű azonban ennél a határnál kétszer-háromszor vagy akár négyszer erősebb nagyítást alkalmazni, mert a finom részletek így jobban elkülönülnek egymástól, megkülönböztetésükkel nem fárad ki a szem.

Optikai rendszerek számítása

A vékony optikai lencse nagyítása

$N=\frac{f}{f-t}$

ahol f a lencse fókusza, t a lencse és a tárgy közötti távolság. A valódi kép negatív, fordított állású, a látszólagos kép pedig pozitív, egyenes állású, oldalhelyes.

Ha a lencse és a kép közötti távolság d_k, a kép magassága k_m, a tárgy magassága t_m , akkor a nagyítás az alábbi egyenlettel írható le:

$N=-\frac{d_k}{d_t}=\frac{k_m}{t_m}.$

Fényképezés

Fényképezésnél a film vagy más képérzékelő mindig valós képet ad. A kép tehát fordított, de a kereső adhat egyenes állású, látszólagos képet (az amatőröknek furcsa lehet a fordított kép). Megállapodás szerint a nagyítás pozitív, ezért a meghatározása:

$N=+\frac{d_k}{d_t}$

Teleszkóp

600 mm-es teleszkóp Ostrowikban (Lengyelország)

A teleszkóp szögnagyítása:

$N_{sz}=\frac{f_1}{f_2}$

ahol f₁ az objektív-, f₂ pedig a szemlencse gyújtótávolsága.

Nagyító

A nagyítóknál a szögnagyítást veszik alapul. A látószög a tárgy két egymástól legtávolabb lévő pontjából a szembe érkező fénysugarak által bezárt szög.
A szögnagyítás:

$N_{sz}=\frac{\beta }{\alpha },$

ahol β a nagyítóval észlelt, α pedig a szabad szemmel látható látószög.

Kis szögek esetén: $N_{sz}=\frac{tg\beta }{tg\alpha }$.

Egyszerű nagyító (lupe)

30-szoros nagyítású, 21 mm átmérőjű lupe

Az egyszerű nagyító egy gyűjtőlencse, amely a fókusztávolságán belül lévő tárgyról a tiszta látás távolságán belül - ez mintegy 25 cm. - látszólagos, egyenes állású, nagyított képet ad. A lupe szögnagyításának abszolút értéke:

$N_{nsz}=\frac{|d|}{f}+1,$

ahol d a tiszta látás távolsága, f pedig a fókusz- vagy gyújtótávolság.

Mikroszkóp

Két gyűjtőlencse-rendszerből álló összetett nagyító, a tárgyról fordított állású, látszólagos, nagyított képet ad.

A szögnagyítása:

$N_{sz}=\frac{dl}{f_1{f}_2}$.

ahol d a tiszta látás távolsága, l a tubushossz, f₁ az objektív-, f₂ pedig a szemlencse fókusztávolsága.

Források

• Dr. Szalay Béla: Fizika, VI., átdolgozott kiadás; Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1979, Sablon:ISBN
• Dr. Kulin György: Távcsövek házi készítése; TIT Uránia Csillagvizsgáló, Budapest, 1984, Sablon:ISBN
• Darko Kapor: Fizika képlettár, Novum Kiadó, 2008, Sablon:ISBN (Egyes nyilvántartások szerint Sablon:Hibás ISBN)

Fordítás

• Sablon:Fordítás

Külső hivatkozások

• Tankönyvtár|Oxford - Typotex Fizikai Kislexikon-17.N
• A mélységélesség számítása