مبانی فیزیک نور و دیدگانی و کاربردهای آن در پزشکی

مبانی فیزیک نور و دیدگانی و کاربردهای آن در پزشکی

اسلاید 1: مبانی فیزیک نور و دیدگانی وکاربردهای آن در پزشکی1

اسلاید 2: امواج الکترومغناطیسیامواج الکترومغناطیسی دارای دو میدان الکتریکی و مغناطیسی عمود بر هم هستند که بصورت سینوسی حرکت می کنند.این امواج دارای طیف وسیع از امواج میکروویو ،رادیویی، رادار ،فروسرخ ،نورمرئی ،فرابنفش و بالاخره ایکس و گاما می باشند.E=Emsin(kx –wt) B=Bmsin(kx –wt)2

اسلاید 3: 3

اسلاید 4: پارامترهای موج1- طول موج λ: فاصله بین دونقطه متوالی روی موج.بر حسب واحد طول بیان می شود.2- بسامد ν: تعداد موج های تولید شده در یک ثانیه. برحسب هرتزHz بیان می شود.3- سرعت :مسافتی که موج در یک ثانیه طی می کند.C= λ νν =C/ λ4

اسلاید 5: فوتون هابرخی از پدیده ها مثل انعکاس ، انکسار ،پراش و تداخل بانظریه موجی توجیه می شود.بااینحال پدیده ای مثل فوتوالکتریک بانظریه فوتونی توجیه می شود.هرفوتونی دارای انرژی معینی (کوانتوم انرژی ) است. E= h ν = h C/λ h= 34-10×6/6265½ mv2=E-E0 =h(f-f0) (انرژی جنبشی الکترون) 5

اسلاید 6: 6

اسلاید 7: خواص عمومی پرتوهای الکترومغناطیسی1- سرعت همه آنها در خلاء یکسان و برابر سرعت نور در خلاء m/sec 8 10×3.2- دارای خاصیت دوگانه موجی – ذره ای اند.3- در خلاء به خط مستقیم حرکت می کنند.4- شدت دسته پرتو در عبور از ماده کاهش می یابد : جذب و پراکندگی.5- در خلاء شدت شان باقانون عکس مجذور فاصله کاهش می یابد.I1/I2= (d2/d1)27

اسلاید 8: نور مرئی محدوده ای کوچک از طیف الکترومغناطیسی nm700-400 که با چشم غیر مسلح دیده می شود.نوسان و تهییج الکترون های خارجی اتم های یک جسم داغ باعث تولید نور مرئی می شود.سرعت نور در مواد شفاف مانند شیشه ،آب و.. همواره از خلاء کمتر است.n = c/V اگر طول موج نور در خلاء λ و در محیط شفاف λ1 باشد ضریب شکست محیط برابر است با: n= λ / λ1 8

اسلاید 9: پدیده انعکاس نور و قوانین انعکاس1- منظم (برخورد به جسم صیقلی) 2- نامنظم (برخورد به جسم غیر صیقلی) قوانین: 1- زاویه تابش و انعکاس برابرند. 2 - شعاع های انعکاس و تابش و خط عمود در یک صفحه اند.9

اسلاید 10: شکست نور و ضریب شکست نسبی دو محیطقسمتی از نور تابشی به مرز دو محیط وارد محیط دوم می شود .قوانین شکست: الف- Sin i / sin θ= V/V1 (قانون اسنل) ب- شعاع های تابش و شکست و خط عموددر یک صفحه قرار دارند.V سرعت نور در محیط تابش ،V1 سرعت نور در محیط شکست.ضریب شکست نسبی دو محیط : نسبت ضریب شکست مطلق محیط شفاف اول n1 به ضریب شکست مطلق محیط شفاف محیط دوم n2 را ضریب شکست نسبی محیط 1 به 2 گویند.N1,2= n1/n2N1,2= V1/V210

اسلاید 11: 11هرگاه نور از محیط رقیق به غلیظ رود به خط عمود نزدیک و بالعکس (رقیق) از خط عمود دور می شود.

اسلاید 12: زاویه حد شکستدرحالتیکه نور از محیط رقیق وارد محیط غلیظ شود و زاویه تابش به 90 درجه برسد ،زاویه شکست به حد خود Lr می رسد.Sin 90/sin Lr = V/ V 1 SinLr =سرعت نور در محیط رقیق/ سرعت نور در محیط غلیظ زاویه حد تابش وقتی نور از محیط غلیظ وارد رقیق می شود، اگر زاویه شکست برابر 90 درجه شود، زاویه تابش برابر زاویه حد Li می شود. Sin Li = سرعت نور در محیط رقیق / سرعت نور در محیط غلیظ12

اسلاید 13: دیوپترسطح جدایی دو محیط شفاف را گویند.دیوپتر مسطح : اگر منبع نوری S در محیط غلیظ قرار داشته باشد n1>n2 تصویر به سطح دیوپتر خود نزدیکتر می شود و اگر منبع نوری در محیط رقیق باشد n1 <n2 ،تصویر از سطح دیوپتر دورتر می شود.اگر زاویه تابش خیلی کوچک باشد≤ 6 ˚ می توان نوشت:میزان جابجایی SS1=OS(1-1/n) ویا OS1=OS/n13

اسلاید 14: تیغه متوازی السطوحاز دودیوپتر مسطح مجاور و موازی تشکیل شده است.جابجایی تصویر نقطه نورانی از رابطه زیر بدسنت می آید: SS1=e (1-1/n)که e ضخامت تیغه و n ضریب شکست آن است.14

اسلاید 15: دیوپتر کرویقوانین تشکیل تصویر: 1- پرتوی موازی محور دیوپتر پس از شکست از کانون دوم میگذرد. 2- پرتوی که از کانون اول میگذرد پس از شکست موازی محور اصلی دیوپتر بیرون میرود. 3-پرتوی که از مرکز دیوپتر میگذرد بدون شکست ادامه مسیر میدهد.15

اسلاید 16: 1- عدسی ها1- عدسی ها کروی.دوسطحشان کروی یا مسطح و کروی اند. کانون: اگر یک دسته پرتو موازی به عدسی بتابد ، پرتوی خروجی از کانون می گذرد. 1/f=(n-1)(1/R1+1/R2)16

اسلاید 17: محل تشکیل تصویر درعدسی های کروی عدسی های محدب: ( فاصله جسم تاعدسی p،فاصله تصویر تا عدسی p1) اگر تصویر حقیقی باشد :1/p+1/p1=1/f اگر تصویر مجازی باشد:1/p - 1/p1=1/f عدسی های مقعر: تصویر همواره مجازی است: 1/p - 1/p1=-1/f17

اسلاید 18: عدسی استوانه ایهرگاه به موازات یک استوانه قائم شفاف استوانه ای برداریم ،عدسی استوانه ای بدست می آید.تصویر یک نقطه نورانی خطی به موازات محور استوانه است : خط کانونی .عدسی استوانه ای بردونوع هم گرا و واگرا هستند.18

اسلاید 19: 19