OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

Transkript

1 OPTIKA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

2 Základní poznatky Zdroje světla světlo vzniká různými procesy (Slunce, žárovka, svíčka, Měsíc) Bodový zdroj Plošný zdroj

3 Základní poznatky Optická prostředí průhledné (voda, vzduch, čiré sklo,...) průsvitné (kouř, zkalená voda, plasty,...) - částečný rozptyl neprůhledné (dřevo, kovy, karton,...)

4 Šíření světla Světlo se šíří přímočaře! Šíření pomocí světelných paprsků. Rychlost světla ve vakuu: km/s Prostředí Vakuum Vzduch Led Voda Sklo Diamant Rychlost světla km/s zhruba km/s km/s km/s km/s km/s

5 Dírková komora Důkaz o přímočarém šíření světla. Předchůdce fotoaparátu.

6 Stín a polostín Stín - oblast, kam neproniká žádné světlo Polostín - oblast, kam proniká světlo jen z jednoho zdroje ( obecně ne ze všech zdrojů světla )

7 Stín a polostín Stín - oblast, kam neproniká žádné světlo Polostín - oblast, kam proniká světlo jen z jednoho zdroje ( obecně ne ze všech zdrojů světla )

8 Příklad 1 Člověk vysoký 180 cm má stín dlouhý 2 m. Jak vysoký je komín, který má ve stejném okamžiku stín dlouhý 100 m?

9 Zatmění Slunce Měsíc se nachází mezi Sluncem a Zemí. Měsíc je asi 400 krát menší než Slunce, ale je 400 krát blíž. Zhruba jednou za 360 let.

10 Zatmění Slunce Úplné zatmění Slunce - pozorujeme koronu. Částečné zatmění Slunce. Prstencové zatmění Slunce.

11 Zatmění Měsíce Země se dostává mezi Slunce a Měsíc. I při úplném zatmění je Měsíc slabě vidět.

12 Fáze Měsíce Osvětlení měsíce se mění s polohou Země, Měsíce a Slunce.

13 Odraz světla Platí zákon odrazu: Úhel odrazu se rovná úhlu dopadu světla. Odražený paprsek leží v rovině dopadu.

14 Odraz světla na rovinném zrcadle Rovinné zrcadlo: vyleštěná plocha ( odráží většinu světla ) kryta sklem platí pro něj zákon odrazu Jaký obraz vzniká na rovinném zrcadle?

15 Odraz světla na rovinném zrcadle Vlastnosti obrazu: stejně velký vzpřímený stranově převrácený zdánlivý ( neskutečný )

16 Odraz světla na rovinném zrcadle Využití: Odrazky ( koutové odražeče ) Periskop Dalekohledy...

17 Odraz světla na kulovém zrcadle Kulová zrcadla - zrcadlo, jehož plocha není rovina, ale část koule odraz dutou plochou: dutá zrcadla odraz vypuklou plochou: vypuklá zrcadla

18 Odraz světla na kulovém zrcadle Důležité paprsky: 1.Paprsek rovnoběžný s optickou osou se odráží do ohniska 2.Paprsek jdoucí ohniskem ( směřující do něj ) se odráží rovnoběžně s optickou osou 3.Paprsek jdoucí středem ( směřující do něj ) se odráží opačným směrem zpět

19 Odraz světla na kulovém zrcadle Jaký obraz vzniká na dutém a jaký na vypuklém zrcadle? Závisí, jak daleko je předmět od zrcadla! 2 metody: zapamatovat si :-( odvodit

20 Odraz světla na kulovém zrcadle

21 Odraz světla na kulovém zrcadle umístění předmětu vlastnosti obrazu ( DUTÉ ZRCADLO ) za středem křivosti ve středu křivosti mezi středem křivosti a ohniskem v ohnisku před ohniskem obraz je zmenšený, skutečný a převrácený obraz je stejně veliký, skutečný a převrácený obraz je zvětšený, skutečný a převrácený obraz nevznikne obraz je zvětšený, neskutečný a vzpřímený

22 Odraz světla na kulovém zrcadle umístění předmětu vlastnosti obrazu ( VYPUKLÉ ZRCADLO ) za středem křivosti ve středu křivosti mezi středem křivosti a ohniskem v ohnisku před ohniskem obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený

23 Odraz světla na kulovém zrcadle

24 Lom světla Optické prostředí ( jen průhledné ) opticky husté prostředí opticky řídké prostředí Rovinné rozhraní Úhel dopadu Úhel lomu

25 Lom světla Lom od kolmice ( řidší hustší ) Lom ke kolmici ( hustší řidší )

26 Úplný odraz Jen při přechodu hustší řidší Velký úhel dopadu Využití: optické kabely hranol v dalekohledu ( triedr )

27 Zobrazování čočkami Optická čočka - optický prvek, užívá lomu světla průhledný materiál obvykle kulové plochy spojky rozptylky

28 Zobrazování čočkami Ohnisko: spojka - sbíhají se v něm rovnoběžné paprsky rozptylka - zdánlivě z něj vychází rovnoběžné paprsky Ohnisková vzdálenost: vzdálenost ohniska a optického středu Optická mohutnost - udává počet dioptrií kladná - spojka, záporná - rozptylka

29 Zobrazování čočkami Významné paprsky: Paprsek jdoucí rovnoběžně s optickou osou se láme ( i zdánlivě ) do ohniska Paprsek jdoucí optickým středem nemění svůj směr

30 Zobrazování čočkami Jaký obraz vzniká na spojce a jaký na rozptylce? Závisí, jak daleko je předmět od čočky! 2 metody: zapamatovat si :-( odvodit

31 Zobrazování čočkami

32 Zobrazování spojkou vzdálenost předmětu od S větší než 2f 2f mezi 2f a f f menší než f vlastnosti obrazu obraz je zmenšený, skutečný a převrácený obraz je stejně veliký, skutečný a převrácený obraz je zvětšený, skutečný a převrácený obraz nevznikne obraz je zvětšený, neskutečný a vzpřímený

33 Zobrazování rozptylkou vzdálenost předmětu od S větší než 2f 2f mezi 2f a f f menší než f vlastnosti obrazu obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený

34 Oko průměr cca. 2,4 cm regulace světla akomodace vlastnosti obrazu: převrácený zmenšený

35 Vady oka Krátkozrakost Dalekozrakost

36 Optické klamy Spodní a svrchní zrcadlení

37 Přezáření oka Optické klamy

38 Setrvačnost oka Optické klamy

39 Optické klamy

40 Optické klamy

41 Optické přístroje zorný úhel ε - minimálně 1'

42 Optické přístroje Lupa - spojka ( malá ohnisková vzdálenost ) Mikroskop - dvě spojky ( objektiv a okulár ) Dalekohled

43 Optické přístroje Fotoaparát klasický ( filmový ) digitální

44 Optické přístroje Fotoaparát klasický ( filmový ) digitální

45 Rozklad světla Bílé světlo je složeno z jednoduchých barev Lze rozložit např. hranolem - vzn. spektrum Důvod rozkladu - jiný lom světla pro různé barvy

46 Rozklad světla Duha - lom a rozklad bílého světla na kapkách vody

47 Skládání barev