Učební texty z fyziky 2. A OPTIKA. Obor zabývající se poznatky o a zákonitostmi světelných jevů. V posledních letech rozvoj optiky vynález a využití

Transkript

1 OPTIKA Obor zabývající se poznatky o a zákonitostmi světelných jevů Světlo je vlnění V posledních letech rozvoj optiky vynález a využití Podstata světla Světlo je elektromagnetické vlnění Zdrojem světla jsou atomy látek elektrony mění svoji energii a ta je vyzařována v podobě vlnění světla Světlo je elektromagnetické vlnění, které má ve vakuu vlnové délky od do Světlo různých vlnových délek vyvolává u člověka zrakový vjem, který charakterizujeme jako Světlo z různých zdrojů vnímáme jako - složeno z barevných světel Rychlost světla ve vakuu je Rychlost světla je, které dosáhnout Šíření světla Při průchodu světla může nastat: Světlo projde Nastane (absorpce) světla např. u skla Nastane ( směru) např. u skla Nastane např. u 1

2 Podle vlastností rozlišujeme optická prostředí: - nedochází k rozptylu světla - světlo prochází, ale zčásti se rozptyluje - světlo je pohlceno nebo odraženo Rozlišujeme prostředí Homogenní - - mají všude vlastnosti Nehomogenní Prostředí opticky izotropní rychlost šíření světla na směru např. anizotropní - rychlost šíření světla na směru např. Směr šíření světla ve stejnorodém optickém prostředí udávají přímky kolmé na vlnoplochu, které se nazývají světelné paprsky. Ve stejnorodém optickém prostředí se světlo šíří přímočaře. paprsky prostupují prostředím na sobě - princip nezávislosti chodu světelných paprsků 2

3 Odraz světla Velikost úhlu odrazu světla se rovná velikosti úhlu dopadu světla. Odražený paprsek leží v rovině dopadu. Př. Navrhni rozmístění zrcadel tak, aby osádka ponorky viděla loďku bez toho, aby se musela vynořit. Jak se toto zařízení nazývá? Lom světla na prostředí se světlo láme např. rozhraní a Zákon lomu světla (Snellův zákon) - Při přechodu z prostředí opticky řidšího do prostředí opticky hustšího lom světla ke kolmici. Při přechodu světla z opticky hustšího prostředí do opticky řidšího nastává lom od kolmice. Index lomu světla 3

4 Prostředí s indexem lomu nazýváme prostředím opticky řidším. Prostředí s indexem lomu nazýváme prostředím opticky hustším. Důsledky lomu světla: - hůl ponořená do vody vypadá - - voda se zdá - hluboká - předměty ve vodě vidíme ze břehu, než skutečně jsou Při přechodu světla z opticky hustšího prostředí může dojít k situaci, kdy se světlo, ale veškeré světlo se. Jev nazýváme a úhel dopadu nazýváme. Projevy v běžném životě do vody je vidět pouze, když se koukáme z výšky a pod úhlem. 4

5 Využití úplného odrazu: refraktometry odrazky optická vlákna endoskop senzor deště Rozklad světla hranolem Svítíme-li bílým světlem na skleněný hranol, dochází k světla. Na zdi vznikne světelná stopa, která bílou barvu. Bílé světlo jeden druh vlnění, ale je to vlnění (barevných složek) Barvy se liší: Frekvencí Indexem lomu Rychlostí šíření ve skle Rychlost šíření světla závisí na indexu lomu - světla Bílé světlo se hranolem rozloží na spektrum, v němž jsou zastoupeny všechny barvy v pořadí červená (nejnižší index lomu) -oranžová, žlutá, zelená, modrá a fialová (nejvyšší index lomu). Světlo dané frekvence již nejde rozložit a charakterizuje ho také vlnová délka. Červená opice žrala zelený meloun indickému fakírovi. Čermák oznámil, že zítra máme fyziku. 5

6 Elektromagnetické záření Druhy elektromagnetického záření se liší a tvoří spektrum elektromagnetického záření. Radiové vlny použití pro dat Mikrovlny využití v mikrovlnných, počítačová komunikace Infračervené záření Vyzařováno tělesy Světlo Pro člověka význam v informací Ultrafialové záření Zdrojem tělesa zahřátá na vysokou teplotu např. -, nebo speciální výbojky naplněné parami Rentgenové záření zdrojem tohoto záření využití v Záření gama zdrojem jsou atomy, v jejichž probíhají radioaktivní přeměny 6