Výpočet zobrazovacích soustav
|
|
- Tadeáš Vlček
- před 7 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Výpočet zobrazovacích outav. Úvod Joef Kuběna, ÚFKL, Maarykova Univerita, Brno, (25) V tomto textu popíšeme potup, který zformuluje univerzální algoritmu pro výpočet parametrů libovolně ložitých zobrazovacích outav. Potup vychází z knihy [] a je velice zajímavý i z matematického hledika, protože na názorném příkladě ukáže užitečnot zavádění takových matematických objektů, jako jou matice. Důledně e používá ouřadnicová outava pro určování polohy objektů, takže odpadá dodatečná znaménková konvence, která e traduje např. i v knihách [2, 3, 4, 5]. [] E. L. O'Neil: Introduction to Statitical Optic. Addion-Weley Publihing company, London 963 [2] J. Fuka, B. Havelka: I. Optika. Státnípedagogické nakladateltví, Praha 96 [3] E. Hecht, A. Zajac: Optic. Addion Weley Publihing Company, London 974 [4] A. Štrba: Všeobecná fyzika 3. Optika. Nakladateltví Alfa, Bratilava 979 [5] M. Vrbová a kol.: Laery a moderní optika. NakladateltvíPrometheu, Praha 994 [6] J. Kuběna: Základy optického zobrazování vdobě počítačů. Knihovnička FO MAFY Hradec Králové 997 [7] K. Rektory a polupracovníci: Přehled užité matematiky I a II. Nakladateltví Prometheu, Praha 995 PDF created with pdffactory Pro trial verion
2 2. Průchod paprku optickou outavou V geometrické optice jou základními pojmy paprek, vazek rovnoběžných paprků a vazek rozbíhavých nebo bíhavých paprků. Jejich protějškem ve vlnové optice je rovinná vlna a kulová vlna (rozbíhavá nebo bíhavá). Paprek má měr kolmý na vlnoplochu a v homogenním protředí e šíří přímočaře. Předtavíme-li i větelný paprek procházející optickou outavou čoček z bodu P do bodu P, pak jeho dráhu můžeme ložit vždy z několika lomů na kulových plochách a z přímkových úeků mezi nimi -viz obr. Toto je základní chéma náledujícího výkladu geometrické optiky. Jeho onovu tvoří vhodný způob popiu paprku a optické outavy. y P P x Obr. 2 PDF created with pdffactory Pro trial verion
3 2. Charakteritiky paprku Pro popi dráhy je nejdříve nutné zavét ouřadnicovou outavu x, y. Zvolíme ji náledujícím způobem a tuto volbu budeme vždy dodržovat: Pravidlo. Oa x bude mít měr průchodu větla outavou a bude totožná oou ymetrie outavy kulových lámavých ploch. Počátek oy x bude vždy ležet v průečíku oy první lámavou plochou. Pravidlo 2. V bodě P(x,y) bude paprek definován dvěma parametry: ouřadnicí y bodu P a úhlem α, který vírá paprek kladným měrem oy x. Úhel α měříme kladně ve měru proti chodu hodinových ručiček. y P y > P 2 α > y 2 > α 2 < P 5 nevyhovuje pravidlu. Obr. 2 y 3 < α 3 < y 4 < P 3 α 4 > P 4 x 3 PDF created with pdffactory Pro trial verion
4 Na obr.2 je nakreleno několik možných ituací chodu paprku, jehož měr šíření je znázorněn vektorem. Souřadnice x určuje polohu průečíku oy x a roviny kolmé na optickou ou, v níž leží předmět, obraz či jiné charakteritiky optického ytému, o nichž bude řeč později. Ke každé ouřadnici x budou pak přílušet parametry paprku y a α. Užitečnot zavedení těchto parametrů paprku e ukáže hned na jednoduchých případech šíření paprku mezi dvěma body v homogenním protředí a při lomu na kulové ploše, která odděluje dvě protředí o různých indexech lomu. Popi těchto elementárních jevů bude loužit k objanění matematického formalimu, který budeme později používat. 2.2 Šíření paprku mezi dvěma body Cílem úvah v tomto odtavci bude vyřešit náledující jednoduchou úlohu. V bodě P (x,y ) má paprek parametry y,α. Jaké parametry má v bodě P 2 (x 2,y 2 )? 4 PDF created with pdffactory Pro trial verion
5 y P 2 (x 2,y 2 ) α 2 Obr. 3 P (x,y ) α P 2 (x 2,y 2 ) Vyjdeme z geometrické ituace na obr. 3. Protože e paprek šíří homogenním protředím, jeho úhel oou x e nemění (α 2 α ), změní e pouze jeho parametr y 2. Pro jeho hodnotu dotáváme y 2 y y. Z pravoúhlého trojúhelníka P P 2 P 2 plyne, že y(x 2 -x )tan(α ). Po doazení do předchozí rovnice dotaneme pro parametr y 2 vztah y 2 y (x 2 -x )tan(α ). Jak víme z učebnic optiky, geometrická optika e buduje za předpokladu tzv. paraxiálního přiblížení. Jeho podtata je v tom, že naše výpočty omezíme jen na paprky, které vírají oou x úhel menší než ai 6 o. Za tohoto předpokladu platí, že hodnota funkce in(α) a tan(α) je přibližně rovna úhlu α vyjádřenému v radiánech. x 5 PDF created with pdffactory Pro trial verion
6 V rámci paraxiálního přiblížení jou nové parametry y 2, α 2 dány outavou dvou rovnic: y 2 y (x 2 -x )α () α 2 α Tyto rovnice jme nyní napali v takovém nehezkém, ale přeto matematicky právném tvaru. Upřednotnili jme formu zápiu a to má to vůj význam, který později oceníme. Dohodneme e ještě, že tuto formu rovnic pro výpočet nových parametrů paprku budeme zachovávat. Rovnice budeme vždy pát v uvedeném pořadí a pravou tranu rovnic budeme pát vždy jako oučet dvou členů, z nichž první bude vždy náobkem taré hodnoty y a druhý taré hodnoty α, i když jeden ze oučinitelů bude nulový. Tímto jme úkol z úvodu tohoto odtavce plnili a můžeme pokročit dále. Poznamenejme k tomu, že z matematického pohledu e dopouštíme značné nepřenoti, když e omezujeme jen na paraxiální přiblížení a je překvapující, že zobrazovací a jiné rovnice vycházející z těchto zjednodušení e tak dobře hodují experimentem. 6 PDF created with pdffactory Pro trial verion
7 2.3 Lom paprku na kulovéploše Nechť kulové rozhraní odděluje od ebe protředí o indexu lomu n a protředí o indexu lomu n 2. Střed křivoti S(,) rozhraní leží na oe x a protíná ji v bodě V(v,) -viz obr. 4. V bodě P, na traně prvního protředí, je paprek charakterizován veličinami y a α, v tomtéž bodě P, ale na traně druhého protředí, veličinami y, α. Cílem úvah v tomto odtavci je zae výpočet parametrů paprku po lomu pomocí jeho parametrů před lomem a charakteritik rozhraní. P α α po lomu yy β β2 δ Obr. 4 V(v,) V (v,) 2 S(,) x 7 PDF created with pdffactory Pro trial verion
8 Kolmice (čárkovaně) na kulovou plochu v bodě P prochází tředem S a oou x vírá úhel δ. Při přechodu paprku rozhraním došlo k lomu podle Snellova zákona: n in(β 2 ) n in(β ), kde β a β 2 jou úhly, které vírají paprky kolmicí ke kulové ploše v bodě P. Z obr. 4 je zřejmé, že pro úhly β a β 2 platí β α δ β 2 α δ, kde δ je úhel, který vírá kolmice oou x. Doadíme-li tyto vztahy do Snellova zákona a omezíme e opět na paraxiální přiblížení, dotaneme α δ N 2 (α δ), odkud vypočteme nový úhel α α ( N 2 )δ N 2 α, (2) kde veličina N 2 n /n 2 Pro dokončení výpočtu zbývá ještě úhel δ uvét do ouviloti parametry lámavé kulové plochy. Z pravoúhlého trojúhelníka SPV plyne, že tan(δ) - y/( v ). Uvážíme-li, že v paraxiálním přiblížení body V a V prakticky plývají, dotáváme pro úhel δ jednoduchý vztah δ y/(v-). 8 PDF created with pdffactory Pro trial verion
9 Zdůrazněme, že v tomto vztahu vytupuje rozdíl ouřadnic (v-), tedy reálné čílo, které může být jak kladné, tak záporné (abolutní hodnota v - je rovna poloměru lámavé plochy. Doadíme-li toto vyjádření úhlu δ do rovnice (2) můžeme napat obě rovnice pro nové hodnoty parametrů paprku po lomu: y y α ( N 2 ) y/(v-) N 2 α, (3) Pořadí rovnic a upořádání jejich pravých tran jme opět zachovali podle dohody o formě v předchozím odtavci. Rovnice (3) udávají jednoduchý návod, jak vypočítat parametry paprku po lomu, známe-li jeho vtupní parametry. Tím je cíl úvah plněn. Spolu rovnicemi () jou tak matematicky popány oba elementární děje, tj. šíření a lom, z nichž lze etavit celou dráhu paprku zobrazovacím ytémem. 2.4 Průchod paprku zobrazovacím ytémem Na jednoduchém příkladě nyní ukážeme použití zavedeného popiu paprku. Příklad můžeme formulovat takto: mějme zobrazovací ytém, který e kládá jen ze dvou lámavých ploch - viz obr. 5. Pečlivě i zde všimněte způobu značení veličin. 9 PDF created with pdffactory Pro trial verion
10 P (x,y ) 2 n n n 2 P(x,y) S (,) S 2 (,) 2 V (v,) V 2 (v 2,) y α y α y a y 2 α 2 y 2 a 2 y α Obr. 5 V bodě P (x,y ) před první lámavou plochou má paprek parametry y, α a ná zajímá, jaké má parametry v bodě P(x,y) Při výpočtu parametrů paprku za optickou outavou budeme potupovat takto: Počátek oy x ztotožníme průečíkem oy první lámavou plochou, na niž narazí větlo, tzn. že v. Dále předpokládáme, že známe indexy lomu n, n,n 2 a ouřadnice na oe x označené x, v, v 2,, 2 a x, jejichž význam je zřejmý z obr. 5. Tím je zadán celý optický ytém. PDF created with pdffactory Pro trial verion
11 Při aplikaci výledků doavadních výpočtů daných rovnicemi () a (3), na náš nynější úkol, oceníme zavedenou formu označení parametrů paprku na lámavých plochách. Výpočet je výhodné začít od konce (později uvidíme proč). Do bodu P e dotane paprek šířením od lámavé plochy 2. Na její výtupní traně má parametry y 2, α 2. Podle rovnice () platí y y 2 (x v 2 )α 2 (4) α α 2 Parametry na výtupní traně plochy 2 vypočteme podle rovnic (3) pomocí parametrů na vtupní traně plochy. Dotaneme y' 2 y2 (5) N2 α ' 2 y2 N2α 2. v2 2 Parametry paprku na vtupní traně plochy 2 vyjádříme nyní pomocí parametrů na výtupní traně plochy užitím rovnic () y 2 y (v 2 v )α (6) α 2 α. Nyní opět parametry paprku na výtupní traně plochy vyjádříme pomocí parametrů na vtupní traně plochy aplikací rovnice (3). PDF created with pdffactory Pro trial verion
12 y' y N (7) α ' y N α 2. v Nyní již napoledy budeme aplikovat rovnice (), abychom vypočetli parametry paprku na vtupní traně plochy pomocí známých parametrů v bodě P. y y (v x )α α α. Jetliže čtenář dočetl text až do tohoto míta, ai právně odhadl, co by teď mělo náledovat, abychom vypočetli parametry paprku y a α po průchodu celým ytémem. Je třeba vyjít z rovnice (8) a doadit do (7), tyto rovnice (7) pak doadit do (6) atd., až e dopracujeme k rovnici (4). Na její levé traně totiž máme hledané parametry, ale pravé trany rovnic e doazováním změnily v nepřehledné a ložité výrazy. Toto mechanické doazování do předchozích rovnic není práce pro člověka v době počítačů. Celý problém e dá zjednodušit, když využijeme matematického pojmu matice a naučíme počítač matice náobit. Řada matematických programů má takové náobení matic v obě už zabudované, takže zápi operace náobení matic e prakticky neliší od náobení reálných číel (např. MATLAB, OCTAVE, MAPLE, EXCEL 5. aj. ) (8) 2 PDF created with pdffactory Pro trial verion
13 Těm čtenářům, kteří nejou maticovým počtem obeznámeni, doporučuji nyní, aby e eznámili operacemi náobení a rovnoti matic a pojmem determinant matice. Lze k tomu využít např. brožury [6] nebo knihy [7]. Otatní čtenáři mohou pokračovat dalším odtavcem. 2.5 Maticová formulace problému První krok v tomto odtavci bude počívat v tom, že rovnice () a (3) přepíšeme do maticového tvaru podle návodu v Dodatku A.. Teprve pak e vrátíme k úloze formulované v úvodu předchozího odtavce. Tranlační matice Přepiem rovnic () do maticového tvaru dotaneme maticovou rovnici y2 x2 x y. 2 (9) α y2 x 2 x Matici T 2 nazýváme tranlační maticí () y a matici Y nazýváme paprkovou maticí. α 3 PDF created with pdffactory Pro trial verion
14 Ta nee parametry paprku y a α vždy v tomto pořadí přihlédnutím k přílušným indexům. V maticovém označení (ymbolice) má pak rovnice (9) tvar Y 2 T 2 Y. () Refrakční matice Přepiem rovnic (3) do maticového tvaru dotaneme maticovou rovnici Matici y' α' N v 2 N 2 y α (2) R N2 (3) N2 v nazýváme refrakční maticí. Index označuje, že e týká lámavé plochy, která odděluje protření indexem lomu n od protředí indexem lomu n 2, tj. N 2 n /n 2. V maticové ymbolice má rovnice (2) tvar Y R Y 4 PDF created with pdffactory Pro trial verion
15 Matice optického ytému Pomocí tranlačních, refrakčních a paprkových matic přepíšeme nyní rovnice (4) až (8) do maticové ymboliky. Dotaneme Y T 2 Y 2 (5) Y 2 R 2 Y 2 (6) Y 2 T 2 Y (7) Y R Y (8) Y T Y (9) Nyní v maticové ymbolice je velice jednoduché doazovat zpětně za paprkové matice do předchozích rovnic. (Při tomto doazování mějme na paměti, že nemíme měnit pořadí při náobení matic.) Nakonec dotaneme Y T 2 R 2 T 2 R T Y (2) Tímto jme náš problém vyřešili. Doud neznámé parametry paprků na výtupu optického ytému jme vyjádřili pomocí známých parametrů na jeho vtupu a pomocí parametrů ytému, kterými jou indexy lomu, ouřadnice vrcholů kulových lámavých ploch a ouřadnice jejich tředů křivoti. Numerické hodnoty těchto veličin bychom nyní doadili do přílušných maticových prvků jednotlivých matic a počítač nechali, aby je vynáobil. 5 PDF created with pdffactory Pro trial verion
16 Vynáobením všech matic na pravé traně vznikne matice typu () a z definice rovnoti matic dotaneme numerické hodnoty pro y a α. Pro další úvahy je užitečné upravit rovnici (2) do náledujícího tvaru Y T 2 S T Y () kde matici S R 2 T 2 R nazýváme maticí optického ytému. Optický ytém je vždy ohraničen kulovými lámavými plochami, ať jde o jednu čočku, nebo o celou outavu čoček. Všimněme i, že matice outavy je tvořena oučinem refrakčních a tranlační matice, ale pořadí oučinitelů je opačné, než je průchod větla ytémem. To je velice důležité pro právný výpočet matice S. Poznamenejme ještě, že počet refrakčních a tranlačních matic, dávající matici ytému, je dán počtem lámavých ploch, a dále, že matice ytému je vždy typu (2,2). Příklad: Vypočtěte matici optického ytému, který je tvořen tlutou čočkou Veličiny vázané polední lámavou plochou ytému budeme označovat indexem p Souřadnice bodů V a S jou: v, cm. Souřadnice bodů V p a S p jou: v p 2 cm, p -2 cm. Index lomu kla n.5, index lomu vzduchu je Matice ytému této čočky je.72, PDF created with pdffactory Pro trial verion
17 3. Princip zobrazování Optický ytém, který má loužit k zobrazování předmětů, e muí vyznačovat tzv. fokuační vlatnotí. Nejdříve objaníme, co e tím rozumí. Zobrazování celého předmětu rozložíme na zobrazení jednotlivých bodů, které považujeme za bodový zdroj větla. Předpokládejme, že z každého bodu předmětu P (x,y ) vytupují paprky všemi měry. Je tomu tak např. u vítících předmětů nebo u předmětů, které rozptylují dopadající vazek větla všemi měry (tedy u většiny předmětů, kromě zrcadel). Paprky vycházející z bodu P, které projdou optickým ytémem, mohou vytvořit obraz jen tehdy, když e v některé rovině kolmé k oe x zae všechny protnou v jednom bodě P(x,y). Když průečík P leží za optickým ytémem mluvíme o reálném obrazu, když leží před ním, mluvíme o virtuálním obrazu. 3.. Zobrazovací rovnice Mějme optický ytém, jemuž příluší matice ytému S, kterou obecně zapíšeme ve tvaru matice typu (22). 7 PDF created with pdffactory Pro trial verion
18 S 2 22 (22) Problém optického zobrazení můžeme matematicky formulovat takto: Předpokládejme, že bod P je jeden bod předmětu, ze kterého vycházejí paprky všemi měry. Hledejme ouřadnici x bodu P takovou, že e v něm protínají všechny paprky vycházející z bodu P. Pro paprkovou matici Y v bodě P umíme napat maticovou rovnici Y T p S T Y, (23) kterou přepíšeme do tvaru y α x vp 2 v x 22 y, α kde v p ouřadnice vrcholu polední lámavé plochy. Dále pro jednoduchot zápiu označme d x v p a d v x. Vynáobíme-li nyní všechny tři matice typu (2,2), dotaneme (24) 8 PDF created with pdffactory Pro trial verion
19 y α d d dd d 22 2 d 22 y α. (25) Na pravé traně této rovnice je oučin dvou matic. Když jej provedeme, dotaneme i na pravé traně matici typu (), která e rovná matici na traně levé. Protože matice e rovnají, když e rovnají obě odpovídající prvky, dotaneme náledující outavu dvou rovnic: y ( α y d ( d ) y ( d 22 ) α dd Z této outavy rovnic budeme v dalších odtavcích čato vycházet. Je to velice důležitá outava, která nám umožní, jak uvidíme dále, detailně nahlédnout do chodu paprků zobrazovacím ytémem. Nyní jí využijeme k odvození zobrazovací rovnice pro optický ytém charakterizovaný maticí S. Připomeňme, že naším cílem je najít takovou ouřadnici x bodu P(x, y), kde e protnou všechny paprky vycházející z P. Takový bod P potom totiž považujeme za obraz bodu P. 2 d 22 ) α (26) 9 PDF created with pdffactory Pro trial verion
20 Podíváme-li e na první ze dvou rovnic (26), vidíme, že obecně parametr y závií jak na y, tak na α. Aby bod P byl průečíkem všech paprků vycházejících z P, nemí y záviet na hodnotách α. Z uvažované rovnice plyne, že tato ituace natane jen tehdy, když faktor v závorce před α bude roven nule, tj. když d dd d (27) 2 22 Tato je tedy zobrazovací rovnice obecného optického ytému. Neznámá ouřadnice x bodu P je ukryta ve veličině d x - v p. 3.2 Zvětšení obrazu Příčné zvětšení obrazu β definujeme jako y β, (28) y kde y a y jou přílušné parametry paprkových matic. Při zobrazení jou parametry paprků obrazu dány rovnicemi y α ( y d ( d ) y 22 ) α (29) 2 PDF created with pdffactory Pro trial verion
21 Z první rovnice vypočteme přímo zvětšení β y y d Je přirozené, že v tomto vztahu vytupuje kromě prvků matice ytému i rozdíl ouřadnic d x - v p, kde x je poloha obrazu. 3.3 Významné body zobrazovacího ytému U zobrazovacích ytémů e definují významné body na jeho oe x. Jou to obrazové a předmětové ohniko F(f,) a F (f,) a hlavní obrazový a předmětový bod H(h,) a H (h,). V teorii zobrazování e užívá pojem družené body. Souřadnice družených bodů jou totiž vázány zobrazovací rovnicí. Sdružené jou polohy předmětové a obrazové roviny a také polohy hlavního obrazového a hlavního předmětového bodu. Souřadnice obrazového ohnika Poloha obrazu e blíží k obrazovému ohniku, když e předmět vzdaluje na oe x do minu nekonečna. Vyjdeme tedy z obecné zobrazovací rovnice (27), kterou vynáobíme faktorem /dd. Dotaneme PDF created with pdffactory Pro trial verion
22 d 2 22 dd d Do tohoto tvaru jme ji přepali proto, abychom mohli nadno provét limitní přechod pro x jdoucí k minu nekonečnu. Při této operaci budou polední dva členy rovny nule a dotaneme rovnici, z níž pak vypočítáme d f. d f (3) a tedy d f. (32) Protože d f f -v p, dotáváme pro ouřadnici obrazového ohnika konečný vztah f v. (33) p Souřadnice předmětového ohnika Podobným potupem jako v předchozím případě dotaneme pro ouřadnici předmětového ohnika vztah 22 f v. (34) 22 PDF created with pdffactory Pro trial verion
23 Souřadnice hlavního obrazového bodu Leží-li obraz v hlavní obrazové rovině, pak má příčné zvětšení rovno. Doadíme-li tedy do rovnice (3) za β dotaneme d h. (35) Protože d h h-v p, je ouřadnice h obrazového hlavního bodu dána vztahem h v p. (36) Souřadnice hlavního předmětového bodu Při výpočtu polohy předmětového hlavního bodu H (h,) využijeme jeho druženoti bodem H. Potup je takový, že do zobrazovací rovnice (27) doadíme za d výraz (35) a pouze algebraickými úpravami z ní vypočteme veličinu d h. Dotaneme 23 PDF created with pdffactory Pro trial verion
24 d h 22( ). (37) 2 Protože d h v h bude mít konečný vztah pro ouřadnici předmětového bodu H tvar 22 ( ) h v 2. (38) Jetliže e bude předmět nacházet v hlavní předmětové rovině, pak obraz e bude nacházet v hlavní obrazové rovině a jejich zvětšení bude. V těchto rovinách má bod předmětu i bod obrazu tejnou ouřadnici y. Fyzikálně i můžeme vlatnot těchto na první pohled záhadných rovin předtavit tak, že předmět ležící v hlavní rovině předmětové přenee optický ytém bez jakékoli změny do hlavní roviny obrazové. 3.4 Ohnikovévzdálenoti Jitě je jitě překvapivé, že tak všeobecně známé charakteritiky zobrazovacího ytému zavádíme až nyní. Je to tím, že k jejich definici potřebujeme znát nejen ouřadnice ohniek, ale i ouřadnice hlavních bodů. 24 PDF created with pdffactory Pro trial verion
25 Obrazová ohniková vzdálenot f obr e totiž definuje jako rozdíl ouřadnic obrazového ohnika a obrazového hlavního bodu. f obr Předmětová ohniková vzdálenot f pre je pak f pre f h. (39) 22( ) f h 2. (4) Ještě jednou zdůrazněme, že ohniková vzdálenot je opět definována jako rozdíl ouřadnic a ten může být kladný i záporný. Nejde tedy o vzdálenot dvou bodů, což v matematice je vždy veličina kladná. Determinant matice obrazového ytému Determinant matice optického ytému S zíkáme náobením přílušných determinantů refrakčních a tranlačních matic. Jejich vynáobením dotaneme vždy S n n p, (4) 25 PDF created with pdffactory Pro trial verion
26 kde n a n p jou indexy lomu protředí před a za zobrazovacím ytémem. Když je na obou tranách zobrazovacího ytému vzduch nebo jiné, ale tejné optické protředí, je determinant matice S roven. Toto je obecná vlatnot determinantu matice optického ytému, které lze dále využít. V potatě nám tato vlatnot říká, že prvky matice S jou na obě závilé. Z rovnice S 22 2 (42) můžeme vždy kterýkoli prvek vyjádřit pomocí zbývajících tří prvků matice S a hodnoty jejího determinantu. Tato vlatnot nám může loužit jednak ke kontrole výpočtu, jednak ke zjednodušení některých vzorců odvozených v minulých odtavcích. 26 PDF created with pdffactory Pro trial verion
27 Tranlační matice 4. Přehled veličin a rovnic Souřadnicový ytém x,y má ou x totožnou optickou oou zobrazovacího ytému. Počátek oy x leží ve vrcholu první lámavé plochy. Lámavé plochy čílujeme ve měru chodu větla. Ten volíme zleva doprava. T i, i v i je x ouřadnice vrcholu i-té lámavé plochy v i je x ouřadnice vrcholu i-té lámavé plochy v i v i Refrakční matice R i N vi i, i i, i N i,i n i / n i, kde n i a n i jou indexy lomu před a za i-tou lámavou plochou. i a v i jou x ouřadnice tředu a vrcholu i-té lámavé plochy i N 27 PDF created with pdffactory Pro trial verion
28 Matice optického ytému S R p,p index p je čílo polední lámavé plochy p T R p...r 2 T 2 R Označení prvků obecné matice ytému S determinant matice je S 2 22 n 22 2 n p Paprková matice y Y α y je y-ová ouřadnice bodu, z něhož vychází paprek pod úhlem α (ten e měří kladně od oy x ve měru proti chodu hodinových ručiček). 28 PDF created with pdffactory Pro trial verion
29 Souřadnice obrazového ohnika F(f,) f v p. Souřadnice předmětového ohnika F (f,) f v Souřadnice hlavního obrazového bodu H(h,) h v p 22.. Souřadnice hlavního předmětového bodu H (h,) h v 2 22 ( ). 29 PDF created with pdffactory Pro trial verion
30 Obrazováohniková vzdálenot f obr f h. Předmětová ohniková vzdálenot f pre f h 2 22 ( ). Obecná zobrazovací rovnice d 2 22 dd d d v -x, d x -v p, kde.. x je ouřadnice předmětu a x obrazu Příčné zvětšení β y y d 3 PDF created with pdffactory Pro trial verion
31 5. Optický ytém ze dvou tenkých čoček Směr šíření větla Počátek oy x t 2 Oa optického ytému x Optický ytém je tvořen dvěma tenkými čočkami, jejichž tředy mají ouřadnice a t, a obrazové ohnikové vzdálenoti f a f 2. Spojka má f>, rozptylka f <. Matice tenké čočky je dána vztahem (tředy lámavých ploch jo v v ) S RTR 2 2 n n n n 2 2 ( n)( ) kde bylo využito vztahu (33) rep. (39) Matice ytému dvou tenkých čoček pak je t S t t f f2 f t f f ff f obr t f, (43) (44) 3 PDF created with pdffactory Pro trial verion
32 Pomocí matice ytému e pak už vypočtou všechny charakteritiky našeho ytému dvou tenkých čoček: Obrazová ohniková vzdálenot tohoto ytému je: Souřadnice obrazového ohnika: Souřadnice předmětového ohnika: f f f f f f 2 2 t t f t f ( f ) t f ( f 2 ) Souřadnice obrazového hlavního bodu h t f t f Souřadnice předmětového hlavního bodu: h t f f 2 32 PDF created with pdffactory Pro trial verion
ANALÝZA PRŮCHODU PAPRSKOVÝCH SVAZKŮ KOUTOVÝM ODRAŽEČEM
ANALÝZA PRŮCHODU PAPRSKOVÝCH SVAZKŮ KOUTOVÝM ODRAŽEČEM P Kytka J Novák ČVUT v Praze Fakulta tavební katedra fyziky Práce e zabývá analýzou průchodu paprků koutovým odražečem což je typ hranolu který je
VíceGeometrická optika. předmětu. Obrazový prostor prostor za optickou soustavou (většinou vpravo), v němž může ležet obraz - - - 1 -
Geometrická optika Optika je část fyziky, která zkoumá podstatu světla a zákonitosti světelných jevů, které vznikají při šíření světla a při vzájemném působení světla a látky. Světlo je elektromagnetické
VíceFyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM. Fyzikální praktikum 2
Fyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Fyzikální praktikum 2 Zpracoval: Markéta Kurfürstová Naměřeno: 16. října 2012 Obor: B-FIN Ročník: II Semestr: III
VíceProjekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/
Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Zrcadla Zobrazení zrcadlem Zrcadla jistě všichni znáte z každodenního života ráno se do něj v koupelně díváte,
VíceZÁKLADY AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ
VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ ZÁKLADY AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ týden doc Ing Renata WAGNEROVÁ, PhD Otrava 013 doc Ing Renata WAGNEROVÁ, PhD Vyoká škola báňká Technická univerzita
VíceZavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově 07_10_Zobrazování optickými soustavami 1
Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově 07_10_Zobrazování optickými soustavami 1 Ing. Jakub Ulmann Zobrazování optickými soustavami 1. Optické
VíceProjekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Zobrazení čočkou
Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Zobrazení čočkou Čočky, stejně jako zrcadla, patří pro mnohé z nás do běžného života. Někdo nosí brýle, jiný
Více6. Geometrická optika
6. Geometrická optika 6.1 Měření rychlosti světla Jak už bylo zmíněno v kapitole o elektromagnetickém vlnění, předpokládali přírodovědci z počátku, že rychlost světla je nekonečná. Tento předpoklad zpochybnil
Více5. cvičení z Matematické analýzy 2
5. cvičení z Matematické analýz 2 30. října - 3. litopadu 207 5. linearizace funkce a Pro funkci f, = e nalezněte její linearizaci v bodě a 0 = 6, 0. Použijte ji k přibližnému určení hodnot funkce f v
VíceSBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH
SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH MECHANIKA MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMIKA ELEKTŘINA A MAGNETISMUS KMITÁNÍ A VLNĚNÍ OPTIKA FYZIKA MIKROSVĚTA ODRAZ A LOM SVĚTLA 1) Index lomu vody je 1,33. Jakou rychlost má
VíceZákladní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje
Optické zobrazování Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje Základní pojmy Optické zobrazování - pomocí paprskové (geometrické) optiky - využívá model světelného
VíceZÁKLADY AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ
VOKÁ ŠKOLA BÁŇKÁ TECHNICKÁ NIVEZITA OTAVA FAKLTA TOJNÍ ZÁKLAD ATOMATICKÉHO ŘÍZENÍ 9. týden doc. Ing. enata ANEOVÁ, Ph.D. Otrava 03 doc. Ing. enata ANEOVÁ, Ph.D. Vyoká škola báňká Technická univerzita Otrava
VíceProjekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci
Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/26.0047 Matematika pro všechny Univerzita Palackého v Olomouci Tematický okruh: Geometrie Gradovaný řetězec úloh Téma: Komolý kužel Autor: Kubešová Naděžda Klíčové pojmy:
Víceteorie elektronických obvodů Jiří Petržela syntéza elektronických obvodů
Jiří Petržela příklad nalezněte dvě různé realizace admitanční funkce zadané formou racionální lomené funkce Y () () ( ) ( ) : první krok rozkladu do řetězového zlomku () 9 7 9 výledný rozklad ( ) 9 9
Více9. Geometrická optika
9. Geometrická optika 1 Popis pomocí světelných paprsků těmi se šíří energie a informace, zanedbává vlnové vlastnosti světla světelný paprsek = křivka (často přímka), podél níž se šíří světlo, jeho energie
VíceZOBRAZOVÁNÍ ČOČKAMI. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Septima - Optika
ZOBRAZOVÁNÍ ČOČKAMI Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Septima - Optika Čočky Zobrazování čočkami je založeno na lomu světla Obvykle budeme předpokládat, že čočka je vyrobena ze skla o indexu lomu n 2
VíceČOČKY JAKO ZOBRAZOVACÍ SOUSTAVY aneb O spojkách a rozptylkách. PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk
ČOČKY JAKO ZOBRAZOVACÍ SOUSTAVY aneb O spojkách a rozptlkách PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk Optická soustava - je soustava optických prostředí a jejich rozhraní, která mění směr chodu světelných
VíceRovnice rovnoměrně zrychleného pohybu
..8 Rovnice rovnoměrně zrychleného pohybu Předpoklady: 7 Pedagogická poznámka: Stejně jako u předchozí hodiny je i v této hodině potřeba potupovat tak, aby tudenti měli minimálně píše minut na řešení příkladů
VíceGEOMETRICKÁ OPTIKA. Znáš pojmy A. 1. Znázorni chod význačných paprsků pro spojku. Čočku popiš a uveď pro ni znaménkovou konvenci.
Znáš pojmy A. Znázorni chod význačných paprsků pro spojku. Čočku popiš a uveď pro ni znaménkovou konvenci. Tenká spojka při zobrazování stačí k popisu zavést pouze ohniskovou vzdálenost a její střed. Znaménková
Více4. cvičení z Matematické analýzy 2
4. cvičení z Matematické analýzy 2 22. - 26. října 208 4. Po funkci fx, y, z xy 2 + z 3 xyz učete v bodě a 0,, 2 deivaci ve měu u, kteý je učen tím, že víá kladnými měy ouřadných o potupně úhly 60, 45
VíceANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ
ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ Parametrické vyjádření přímky v rovině Máme přímku p v rovině určenou body A, B. Sestrojíme vektor u = B A. Pro bod B tím pádem platí: B = A + u. Je zřejmé,
VíceČočky Čočky jsou skleněná (resp. plastová) tělesa ohraničená rovinnými nebo kulovými plochami. Pracují na principu lomu. 2 typy: spojky rozptylky
Zobrazení čočkami Čočky Čočky jsou skleněná (resp. plastová) tělesa ohraničená rovinnými nebo kulovými plochami. Pracují na principu lomu. 2 typy: spojky rozptylky Spojky schematická značka (ekvivalentní
VíceVýfučtení: Jednoduché optické soustavy
Výfučtení: Jednoduché optické soustavy Na následujících stránkách vám představíme pravidla, kterými se řídí světlo při průchodu různými optickými prvky. Část fyziky, která se těmito jevy zabývá, se nazývá
VíceProjekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci
Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/26.0047 Matematika pro všechny Univerzita Palackého v Olomouci Tematický okruh: Geometrie Různé metody řešení Téma: Analytická geometrie v prostoru, vektory, přímky Autor:
VíceMetoda konečných prvků Základní veličiny, rovnice a vztahy (výuková prezentace pro 1. ročník navazujícího studijního oboru Geotechnika)
Inovace tudijního oboru Geotechnika Reg. č. CZ..7/../8.9 Metoda konečných prvků Základní veličin, rovnice a vztah (výuková prezentace pro. ročník navazujícího tudijního oboru Geotechnika) Doc. RNDr. Eva
Více1.1.14 Rovnice rovnoměrně zrychleného pohybu
..4 Rovnice rovnoměrně zrychleného pohybu Předpoklady: 3 Pedagogická poznámka: Stejně jako u předchozí hodiny je i v této hodině potřeba potupovat tak, aby tudenti měli minimálně minut na řešení příkladů
VíceOptika pro mikroskopii materiálů I
Optika pro mikroskopii materiálů I Jan.Machacek@vscht.cz Ústav skla a keramiky VŠCHT Praha +42-0- 22044-4151 Osnova přednášky Základní pojmy optiky Odraz a lom světla Interference, ohyb a rozlišení optických
Víceh n i s k o v v z d á l e n o s t s p o j n ý c h č o č e k
h n i s k o v v z d á l e n o s t s p o j n ý c h č o č e k Ú k o l : P o t ř e b : Změřit ohniskové vzdálenosti spojných čoček různými metodami. Viz seznam v deskách u úloh na pracovním stole. Obecná
VíceKatedra geotechniky a podzemního stavitelství
Katedra geotechnik a podzemního taviteltví Modelování v geotechnice Základní veličin, rovnice a vztah (prezentace pro výuku předmětu Modelování v geotechnice) doc. RNDr. Eva Hrubešová, Ph.D. Inovace tudijního
VíceZOBRAZOVÁNÍ ODRAZEM NA KULOVÉ PLOŠE aneb Kdy se v zrcadle vidíme převrácení. PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk
ZOBRAZOVÁNÍ ODRAZEM NA KULOVÉ PLOŠE aneb Kd se v zrcadle vidíme převrácení PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk Kulová zrcadla - jsou zrcadla, jejichž zrcadlící plochu tvoříčást povrchu koule (kulový
VíceAfinita je stručný název pro afinní transformaci prostoru, tj.vzájemně jednoznačné afinní zobrazení bodového prostoru A n na sebe.
4 Afinita Afinita je stručný název pro afinní transformaci prostoru, tj.vzájemně jednoznačné afinní zobrazení bodového prostoru A n na sebe. Poznámka. Vzájemně jednoznačným zobrazením rozumíme zobrazení,
VíceSystém vztahů obecné pružnosti Zobecněný Hookeův zákon
Stém vtahů obecné pružnoti Zobecněný Hookeův ákon V PPI e řešil úloh pružnoti u prutů. Pro řešení pouvů napětí a přetvoření obecného 3D těleo je třeba etavit a řešit tém vtahů obecné pružnoti. Jeho řešení
VíceTECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Katedra fyziky, Studentská 2, 461 17 Liberec
TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Katedra fyziky, Studentká, 6 7 Liberec POŽADAVKY PRO PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z FYZIKY Akademický rok: 0/0 Fakulta mechatroniky Studijní obor: Nanomateriály Tématické okruhy. Kinematika
VíceLineární algebra : Metrická geometrie
Lineární algebra : Metrická geometrie (16. přednáška) František Štampach, Karel Klouda LS 2013/2014 vytvořeno: 6. května 2014, 10:42 1 2 Úvod Zatím jsme se lineární geometrii věnovali v kapitole o lineárních
Více7 Ortogonální a ortonormální vektory
7 Ortogonální a ortonormální vektory Ze vztahu (5) pro výpočet odchylky dvou vektorů vyplývá, že nenulové vektory u, v jsou na sebe kolmé právě tehdy, když u v =0. Tato skutečnost nám poslouží k zavedení
VíceVZOROVÝ TEST PRO 3. ROČNÍK (3. A, 5. C)
VZOROVÝ TEST PRO 3. ROČNÍK (3. A, 5. C) max. 3 body 1 Zjistěte, zda vektor u je lineární kombinací vektorů a, b, je-li u = ( 8; 4; 3), a = ( 1; 2; 3), b = (2; 0; 1). Pokud ano, zapište tuto lineární kombinaci.
VíceZOBRAZOVÁNÍ ROVINNÝM ZRCADLEM
ZOBRAZOVÁNÍ ROVINNÝM ZRCADLEM Pozorně se podívejte na obrázky. Kterou rukou si nevěsta maluje rty? Na které straně cesty je automobil ve zpětném zrcátku? Zrcadla jsou vyleštěné, zpravidla kovové plochy
Více0.1 Úvod do lineární algebry
Matematika KMI/PMATE 1 01 Úvod do lineární algebry 011 Lineární rovnice o 2 neznámých Definice 011 Lineární rovnice o dvou neznámých x, y je rovnice, která může být vyjádřena ve tvaru ax + by = c, kde
VíceMaticí typu (m, n), kde m, n jsou přirozená čísla, se rozumí soubor mn veličin a jk zapsaných do m řádků a n sloupců tvaru:
3 Maticový počet 3.1 Zavedení pojmu matice Maticí typu (m, n, kde m, n jsou přirozená čísla, se rozumí soubor mn veličin a jk zapsaných do m řádků a n sloupců tvaru: a 11 a 12... a 1k... a 1n a 21 a 22...
Více4. Statika základní pojmy a základy rovnováhy sil
4. Statika základní pojmy a základy rovnováhy sil Síla je veličina vektorová. Je určena působištěm, směrem, smyslem a velikostí. Působiště síly je bod, ve kterém se přenáší účinek síly na těleso. Směr
VíceŘešení úloh 1. kola 51. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie D = s v 2
Řešení úloh 1. kola 51. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie D Autor úloh: J. Jírů 1.a) Dobaprvníjízdynaprvníčtvrtinětratije 1 4 1 4 48 t 1 = = h= 1 v 1 60 60 h=1min anazbývajícíčátitrati t = 4 v = 4
Více( LEVEL 3 Laplaceova transformace jako nástroj řešení lineárních diferenciálních rovnic. )
( LEVEL 3 Laplaceova tranformace jako nátroj řešení lineárních diferenciálních rovnic. ) Podívejme e tentokrát na dynamiku pracovní edačky řidiče prizmatem matematiky aneb trocha teorie jitě nikomu neuškodí...
Více2.6. VLASTNÍ ČÍSLA A VEKTORY MATIC
.6. VLASTNÍ ČÍSLA A VEKTORY MATIC V této kapitole se dozvíte: jak jsou definována vlastní (charakteristická) čísla a vektory čtvercové matice; co je to charakteristická matice a charakteristický polynom
VíceOtázky z optiky. Fyzika 4. ročník. Základní vlastnosti, lom, odraz, index lomu
Otázky z optiky Základní vlastnosti, lom, odraz, index lomu ) o je světlo z fyzikálního hlediska? Jaké vlnové délky přísluší viditelnému záření? - elektromagnetické záření (viditelné záření) o vlnové délce
Více5.3. Implicitní funkce a její derivace
Výklad Podívejme se na následující problém. Uvažujme množinu M bodů [x,y] R 2, které splňují rovnici F(x, y) = 0, M = {[x,y] D F F(x,y) = 0}, kde z = F(x,y) je nějaká funkce dvou proměnných. Je-li F(x,y)
Vícepříkladů do cvičení. V textu se objeví i pár detailů, které jsem nestihl (na které jsem zapomněl) a(b u) = (ab) u, u + ( u) = 0 = ( u) + u.
Několik řešených příkladů do Matematiky Vektory V tomto textu je spočteno několik ukázkových příkladů které vám snad pomohou při řešení příkladů do cvičení. V textu se objeví i pár detailů které jsem nestihl
Více14. přednáška. Přímka
14 přednáška Přímka Začneme vyjádřením přímky v prostoru Přímku v prostoru můžeme vyjádřit jen parametricky protože obecná rovnice přímky v prostoru neexistuje Přímka v prostoru je určena bodem A= [ a1
VíceSvětlo je elektromagnetické vlnění, které má ve vakuu vlnové délky od 390 nm do 770 nm.
1. Podstata světla Světlo je elektromagnetické vlnění, které má ve vakuu vlnové délky od 390 nm do 770 nm. Vznik elektromagnetických vln (záření): 1. při pohybu elektricky nabitých částic s nenulovým zrychlením
VíceOptika nauka o světle
Optika nauka o světle 50_Světelný zdroj, šíření světla... 2 51_Stín, fáze Měsíce... 3 52_Zatmění Měsíce, zatmění Slunce... 3 53_Odraz světla... 4 54_Zobrazení předmětu rovinným zrcadlem... 4 55_Zobrazení
Více(Cramerovo pravidlo, determinanty, inverzní matice)
KMA/MAT1 Přednáška a cvičení, Lineární algebra 2 Řešení soustav lineárních rovnic se čtvercovou maticí soustavy (Cramerovo pravidlo, determinanty, inverzní matice) 16 a 21 října 2014 V dnešní přednášce
VíceDerivace funkcí více proměnných
Derivace funkcí více proměnných Pro studenty FP TUL Martina Šimůnková 16. května 019 1. Derivace podle vektoru jako funkce vektoru. Pro pevně zvolenou funkci f : R d R n a bod a R d budeme zkoumat zobrazení,
VíceMatematika (CŽV Kadaň) aneb Úvod do lineární algebry Matice a soustavy rovnic
Přednáška třetí (a pravděpodobně i čtvrtá) aneb Úvod do lineární algebry Matice a soustavy rovnic Lineární rovnice o 2 neznámých Lineární rovnice o 2 neznámých Lineární rovnice o dvou neznámých x, y je
VíceNázev: Čočková rovnice
Název: Čočková rovnice Autor: Mgr. Lucia Klimková Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy Předmět (mezipředmětové vztahy) : Fyzika (Matematika) Tematický celek: Optika Ročník: 5. (3.
VíceLineární algebra : Změna báze
Lineární algebra : Změna báze (13. přednáška) František Štampach, Karel Klouda LS 2013/2014 vytvořeno: 8. dubna 2014, 10:47 1 2 13.1 Matice přechodu Definice 1. Nechť X = (x 1,..., x n ) a Y = (y 1,...,
Více= cos sin = sin + cos = 1, = 6 = 9. 6 sin 9. = 1 cos 9. = 1 sin 9. + 6 cos 9 = 1 0,939692621 6 ( 0,342020143) = 1 ( 0,342020143) + 6 0,939692621
ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z MA+ULA ČÁST Příklad Bod má vůči souřadné soustavě souřadnice uvedené níže. Vypočtěte jeho souřadnice vzhledem k soustavě, která je vůči otočená dle zadání uvedeného níže. Výsledky zaokrouhlete
VíceMatematika I, část I. Rovnici (1) nazýváme vektorovou rovnicí roviny ABC. Rovina ABC prochází bodem A a říkáme, že má zaměření u, v. X=A+r.u+s.
3.4. Výklad Předpokládejme, že v prostoru E 3 jsou dány body A, B, C neležící na jedné přímce. Těmito body prochází jediná rovina, kterou označíme ABC. Určíme vektory u = B - A, v = C - A, které jsou zřejmě
Více2.5 Rovnováha rovinné soustavy sil
Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 2.5 Rovnováha rovinné soustavy sil Rovnováha sil je stav, kdy na těleso působí více sil, ale jejich výslednice
Více0.1 Úvod do lineární algebry
Matematika KMI/PMATE 1 01 Úvod do lineární algebry 011 Vektory Definice 011 Vektorem aritmetického prostorur n budeme rozumět uspořádanou n-tici reálných čísel x 1, x 2,, x n Definice 012 Definice sčítání
VíceZOBRAZENÍ ČOČKAMI. Studijní text pro řešitele FO a ostatní zájemce o fyziku. Jaroslav Trnka. Úvod 3
ZOBRAZENÍ ČOČKAMI Studijní text pro řešitele FO a ostatní zájemce o fyziku Jaroslav Trnka Obsah Úvod 3 1 Optické zobrazení 4 1.1 Základnípojmy... 4 1.2 Paraxiálníaproximace.... 4 2 Zobrazení jedním kulovým
Více1.1 Základní pojmy prostorové geometrie. Předmětem studia prostorové geometrie je prostor, jehož prvky jsou body. Další
Kapitola 1 Planimetrie a stereometrie Doplňky ke středoškolské látce 1.1 Základní pojmy prostorové geometrie 1.1.1 Axiomy Předmětem studia prostorové geometrie je prostor, jehož prvky jsou body. Další
VícePropočty přechodu Venuše 8. června 2004
Propočty přechodu Venuše 8. června 2004 V tomto dokumentu předkládáme podmínky přechodu Venuše pře luneční kotouč 8. června roku 2004. Naše výpočty jme založili na planetárních teoriích VSOP87 vytvořených
Více5.2.3 Duté zrcadlo I. Předpoklady: 5201, 5202
5.2.3 Duté zrcadlo I Předpoklady: 5201, 5202 Dva druhy dutých zrcadel: kulové = odrazivá plocha zrcadla je částí kulové plochy snazší výroba, ale horší zobrazení (aby se zobrazovalo přesně, musíme použít
Více1 Linearní prostory nad komplexními čísly
1 Linearní prostory nad komplexními čísly V této přednášce budeme hledat kořeny polynomů, které se dále budou moci vyskytovat jako složky vektorů nebo matic Vzhledem k tomu, že kořeny polynomu (i reálného)
VíceJAK NA HYPERBOLU S GEOGEBROU
Trendy ve vzdělávání 015 JAK NA HYPERBOLU S GEOGEBROU KRIEG Jaroslav, CZ Resumé Článek ukazuje, jak pomocí GeoGebry snadno řešit úlohy, které vedou na konstrukci hyperboly, případně jak lehce zkonstruovat
VícePřednáška 3: Limita a spojitost
3 / 1 / 17, 1:38 Přednáška 3: Limita a spojitost Limita funkce Nejdříve je potřeba upřesnit pojmy, které přesněji popisují (topologickou) strukturu množiny reálných čísel, a to zejména pojem okolí 31 Definice
Více3.2. ANALYTICKÁ GEOMETRIE ROVINY
3.2. ANALYTICKÁ GEOMETRIE ROVINY V této kapitole se dozvíte: jak popsat rovinu v třídimenzionálním prostoru; jak analyzovat vzájemnou polohu bodu a roviny včetně jejich vzdálenosti; jak analyzovat vzájemnou
Více5.2.3 Duté zrcadlo I. Předpoklady: 5201, 5202
5.2.3 Duté zrcadlo I Předpoklady: 520, 5202 Dva druhy dutých zrcadel: Kulové zrcadlo = odrazivá plocha zrcadla je částí kulové plochy snazší výroba, ale horší zobrazení (pro přesné zobrazení musíme použít
VíceNázev: Odraz a lom světla
Název: Odraz a lom světla Autor: Mgr. Petr Majer Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy Předmět (mezipředmětové vztahy) : Fyzika (Matematika, Informatika) Tematický celek: Optika Ročník:
VíceKOMPLEXNÍ ČÍSLA INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
KOMPLEXNÍ ČÍSLA Gymnázium Jiřího Wolkera v Prostějově Výukové materiály z matematiky pro vyšší gymnázia Autoři projektu Student na prahu 21. století - využití ICT ve vyučování matematiky na gymnáziu INVESTICE
Víceb) Po etní ešení Všechny síly soustavy tedy p eložíme do po átku a p ipojíme p íslušné dvojice sil Všechny síly soustavy nahradíme složkami ve sm
b) Početní řešení Na rozdíl od grafického řešení určíme při početním řešení bod, kterým nositelka výslednice bude procházet. Mějme soustavu sil, která obsahuje n - sil a i - silových dvojic obr.36. Obr.36.
VíceMatematika B101MA1, B101MA2
Matematika B101MA1, B101MA2 Zařazení předmětu: povinný předmět 1.ročníku bc studia 2 semestry Rozsah předmětu: prezenční studium 2 + 2 kombinované studium 16 + 0 / semestr Zakončení předmětu: ZS zápočet
Více3. Optika III. 3.1. Přímočaré šíření světla
3. Optika III Popis soupravy: Souprava Haftoptik s níž je prováděn soubor experimentů Optika III je určena k demonstraci optických jevů pomocí segmentů se silnými magnety. Ty umožňují jejich fixaci na
VíceVEKTORY. Obrázek 1: Jediný vektor. Souřadnice vektoru jsou jeho průměty do souřadných os x a y u dvojrozměrného vektoru, AB = B A
VEKTORY Vektorem se rozumí množina všech orientovaných úseček, které mají stejnou velikost, směr a orientaci, což vidíme na obr. 1. Jedna konkrétní orientovaná úsečka se nazývá umístění vektoru na obr.
VíceVektorové podprostory, lineární nezávislost, báze, dimenze a souřadnice
Vektorové podprostory, lineární nezávislost, báze, dimenze a souřadnice Vektorové podprostory K množina reálných nebo komplexních čísel, U vektorový prostor nad K. Lineární kombinace vektorů u 1, u 2,...,u
VíceNěkdy je výhodné nerozlišovat mezi odrazem a lomem tím způsobem, že budeme pokládat odraz za lom s relativním indexem lomu n = 1.
nauka o optickém zobrazování pracuje s pojmem světelného paprsku úzký svazek světla, který by vycházel z malého osvětleného otvoru v limitním případě, kdy by se jeho příčný rozměr blížil k nule a stejně
VíceZÁKLADNÍ ZOBRAZOVACÍ METODY
ZÁKLADNÍ ZOBRAZOVACÍ METODY Prostorové útvary zobrazujeme do roviny pomocí promítání, což je jisté zobrazení trojrozměrného prostoru (uvažujme rozšířený Eukleidovský prostor) do roviny, které je zadáno
VíceRovnice přímky vypsané příklady. Parametrické vyjádření přímky
Rovnice přímky vypsané příklady Zdroj: Vše kromě příkladu 3.4: http://kdm.karlin.mff.cuni.cz/diplomky/jan_koncel/rovina.php?kapitola=parametrickevyjadre ni Příklady 3.5 a 3.7-1 a 3: http://kdm.karlin.mff.cuni.cz/diplomky/jan_koncel/rovina.php?kapitola=obecnarovnice
VíceJe založen na pojmu derivace funkce a její užití. Z předchozího studia je třeba si zopakovat a orientovat se v pojmech: funkce, D(f), g 2 : y =
0.1 Diferenciální počet Je částí infinitezimálního počtu, což je souhrnný název pro diferenciální a integrální počet. Je založen na pojmu derivace funkce a její užití. Z předchozího studia je třeba si
Více6 Skalární součin. u v = (u 1 v 1 ) 2 +(u 2 v 2 ) 2 +(u 3 v 3 ) 2
6 Skalární součin Skalární součin 1 je operace, která dvěma vektorům (je to tedy binární operace) přiřazuje skalár (v našem případě jde o reálné číslo, obecně se jedná o prvek nějakého tělesa T ). Dovoluje
VíceANALYTICKÁ GEOMETRIE V ROVINĚ
ANALYTICKÁ GEOMETRIE V ROVINĚ Analytická geometrie vyšetřuje geometrické objekty (body, přímky, kuželosečky apod.) analytickými metodami. Podle prostoru, ve kterém pracujeme, můžeme analytickou geometrii
VíceAplikovaná optika I: příklady k procvičení celku Geometrická optika. Jana Jurmanová
Aplikovaná optika I: příklady k procvičení celku Geometrická optika Jana Jurmanová Geometrická optika Následující úlohy řešte graficky či výpočtem. 1. Předmět vysoký 1cm je umístěn 30cm od spojky, která
Více3.4.2 Rovnováha Rovnováha u centrální rovinné silové soustavy nastává v případě, že výsledná síla nahrazující soustavu je rovna nule. Tedy. Obr.17.
Obr.17. F F 1x = F.cos α1,..., Fnx = F. cos 1y = F.sin α1,..., Fny = F. sin α α n n. Původní soustava je nyní nahrazena děma soustavami sil ve směru osy x a ve směru osy y. Tutu soustavu nahradíme dvěma
VíceJe-li dána hranolová nebo jehlanová plocha s podstavou v rovině σ a rovina řezu ρ:
Kapitola 1 Elementární plochy 1.1 Základní pojmy Elementární plochou budeme rozumět hranolovou, jehlanovou, válcovou, kuželovou a kulovou plochu. Pokud tyto plochy omezíme, popř. přidáme podstavy, můžeme
VíceShodná zobrazení. bodu B ležet na na zobrazené množině b. Proto otočíme kružnici b kolem
Shodná zobrazení Otočení Příklad 1. Jsou dány tři různé soustředné kružnice a, b a c. Sestrojte rovnostranný trojúhelník ABC tak, aby A ležel na a, B ležel na b a C ležel na c. Řešení. Zvolíme vrchol A
VíceObecný Hookeův zákon a rovinná napjatost
Obecný Hookeův zákon a rovinná napjatost Základní rovnice popisující napěťově-deformační chování materiálu při jednoosém namáhání jsou Hookeův zákon a Poissonův zákon. σ = E ε odtud lze vyjádřit také poměrnou
VíceNásobení. INP 2008 FIT VUT v Brně
Náobení INP 2008 FIT VUT v Brně Náobení a náobičky Při náobení číel v dvojkové outavě můžeme náobit abolutní hodnoty číel a pak doplnit do výledku znaménko, anebo raději náobit přímo číla e znaménkem.
Více1.13 Klasifikace kvadrik
5 KAPITOLA 1. KVADRIKY JAKO PLOCHY. STUPNĚ 1.13 Klasifikace kvadrik V této části provedeme klasifikaci kvadrik. Vyšetříme všechny případy, které mohou různou volbou koeficientů v rovnici kvadriky a 11
VíceA[a 1 ; a 2 ; a 3 ] souřadnice bodu A v kartézské soustavě souřadnic O xyz
1/15 ANALYTICKÁ GEOMETRIE Základní pojmy: Soustava souřadnic v rovině a prostoru Vzdálenost bodů, střed úsečky Vektory, operace s vektory, velikost vektoru, skalární součin Rovnice přímky Geometrie v rovině
Více(4x) 5 + 7y = 14, (2y) 5 (3x) 7 = 74,
1. V oboru celých čísel řešte soustavu rovnic (4x) 5 + 7y = 14, (2y) 5 (3x) 7 = 74, kde (n) k značí násobek čísla k nejbližší číslu n. (P. Černek) Řešení. Z první rovnice dané soustavy plyne, že číslo
VíceRozvinutelné plochy. tvoří jednoparametrickou soustavu rovin a tedy obaluje rozvinutelnou plochu Φ. Necht jsou
Rozvinutelné plochy Rozvinutelná plocha je každá přímková plocha, pro kterou existuje izometrické zobrazení do rov iny, tj. lze ji rozvinout do roviny. Dá se ukázat, že každá rozvinutelná plocha patří
Více6. Vektorový počet Studijní text. 6. Vektorový počet
6. Vektorový počet Budeme se pohybovat v prostoru R n, což je kartézská mocnina množiny reálných čísel R; R n = R R. Obvykle nám bude stačit omezení na případy n = 1, 2, 3; nicméně teorie je platná obecně.
Více5. Lokální, vázané a globální extrémy
5 Lokální, vázané a globální extrémy Studijní text Lokální extrémy 5 Lokální, vázané a globální extrémy Definice 51 Řekneme, že f : R n R má v bodě a Df: 1 lokální maximum, když Ka, δ Df tak, že x Ka,
VíceOdraz světla na rozhraní dvou optických prostředí
Odraz světla na rozhraní dvou optických prostředí Může kulová nádoba naplněná vodou sloužit jako optická čočka? Exponát demonstruje zaostření světla procházejícího skrz vodní kulovou čočku. Pohyblivý světelný
VíceX = A + tu. Obr x = a 1 + tu 1 y = a 2 + tu 2, t R, y = kx + q, k, q R (6.1)
.6. Analtická geometrie lineárních a kvadratických útvarů v rovině. 6.1. V této kapitole budeme studovat geometrické úloh v rovině analtick, tj. lineární a kvadratické geometrické útvar vjádříme pomocí
Více6 Samodružné body a směry afinity
6 Samodružné body a směry afinity Samodružnými body a směry zobrazení rozumíme body a směry, které se v zobrazují samy na sebe. Například otočení R(S má jediný samodružný bod, střed S, anemá žádný samodružný
Více1 Soustavy lineárních rovnic
1 Soustavy lineárních rovnic 1.1 Základní pojmy Budeme uvažovat soustavu m lineárních rovnic o n neznámých s koeficienty z tělesa T (potom hovoříme o soustavě m lineárních rovnic o n neznámých nad tělesem
VíceVektory a matice. Obsah. Aplikovaná matematika I. Carl Friedrich Gauss. Základní pojmy a operace
Vektory a matice Aplikovaná matematika I Dana Říhová Mendelu Brno Obsah 1 Vektory Základní pojmy a operace Lineární závislost a nezávislost vektorů 2 Matice Základní pojmy, druhy matic Operace s maticemi
VíceDUM č. 5 v sadě. 12. Fy-3 Průvodce učitele fyziky pro 4. ročník
projekt GML Brno Docens DUM č. 5 v sadě 12. Fy-3 Průvodce učitele fyziky pro 4. ročník Autor: Miroslav Kubera Datum: 05.04.2014 Ročník: 4B Anotace DUMu: Písemný test navazuje na témata probíraná v hodinách
VíceModerní technologie ve studiu aplikované fyziky CZ.1.07/2.2.00/ Množiny, funkce
Moderní technologie ve studiu aplikované fyziky CZ.1.07/2.2.00/07.0018 2. Množiny, funkce MNOŽIN, ZÁKLDNÍ POJMY Pojem množiny patří v matematice ke stěžejním. Nelze jej zavést ve formě definice pomocí
VíceMatematika 1 MA1. 1 Analytická geometrie v prostoru - základní pojmy. 4 Vzdálenosti. 12. přednáška ( ) Matematika 1 1 / 32
Matematika 1 12. přednáška MA1 1 Analytická geometrie v prostoru - základní pojmy 2 Skalární, vektorový a smíšený součin, projekce vektoru 3 Přímky a roviny 4 Vzdálenosti 5 Příčky mimoběžek 6 Zkouška;
Více