Otázky z optiky. Fyzika 4. ročník. Základní vlastnosti, lom, odraz, index lomu



Podobné dokumenty
Geometrická optika. předmětu. Obrazový prostor prostor za optickou soustavou (většinou vpravo), v němž může ležet obraz

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_20_FY_C

Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje

Světlo je elektromagnetické vlnění, které má ve vakuu vlnové délky od 390 nm do 770 nm.

Optické zobrazení - postup, kterým získáváme optické obrazy bodů a předmětů

Optika. Zápisy do sešitu

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově 07_10_Zobrazování optickými soustavami 1

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

Bodový zdroj světla A vytvoří svazek rozbíhajících se paprsků, které necháme projít optickou soustavou.

Přednáška č.14. Optika

6. Geometrická optika

ZOBRAZOVÁNÍ ROVINNÝM ZRCADLEM

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

Světlo 1) Světlo patří mezi elektromagnetické vlnění (jako rádiový signál, Tv signál) elmg. vlnění = elmg. záření

Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA

GEOMETRICKÁ OPTIKA. Znáš pojmy A. 1. Znázorni chod význačných paprsků pro spojku. Čočku popiš a uveď pro ni znaménkovou konvenci.

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii

Zákon lomu světla (Snellův zákon) lze matematicky vyjádřit vztahem: , n2. opticky řidšího do prostředí opticky hustšího, láme se ke kolmici.

ODRAZ A LOM SVĚTLA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Fyzika - Optika

Odraz světla na rozhraní dvou optických prostředí

Jednou z nejstarších partií fyziky je nauka o světle tj. optika. Existovaly dva názory na fyzikální podstatu světla:

Optika pro mikroskopii materiálů I

ZOBRAZOVÁNÍ ODRAZEM NA KULOVÉ PLOŠE aneb Kdy se v zrcadle vidíme převrácení. PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk

M I K R O S K O P I E

9. Geometrická optika

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Zobrazení čočkou

Optika nauka o světle

25. Zobrazování optickými soustavami

Aplikovaná optika I: příklady k procvičení celku Geometrická optika. Jana Jurmanová

3. Optika III Přímočaré šíření světla

3. OPTICKÉ ZOBRAZENÍ

Optika OPTIKA. June 04, VY_32_INOVACE_113.notebook

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

S v ě telné jevy. Optika - nauka - o světle, jeho vlastnostech a účincích - o přístrojích, které jsou založeny na zákonech šíření světla

Jaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký. Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený

Fyzika 2 - rámcové příklady Geometrická optika

ČOČKY JAKO ZOBRAZOVACÍ SOUSTAVY aneb O spojkách a rozptylkách. PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk

ZOBRAZOVÁNÍ ZRCADLY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Optika

ZOBRAZOVÁNÍ ČOČKAMI. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Septima - Optika

O z n a č e n í m a t e r i á l u : V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ S T E I V _ F Y Z I K A 2 _ 1 4

OPTIKA - NAUKA O SVĚTLE

Optika pro studijní obory

VLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník

IAM SMART F7.notebook. March 01, : : : :23 FYZIKÁLNÍ VELIČINY A JEJICH JEDNOTKY. tuna metr

Zákon odrazu. Úhel odrazu je roven úhlu dopadu, přičemž odražené paprsky zůstávají v rovině dopadu.

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/

3. SVĚTELNÉ JEVY. Světelné zdroje. Rychlost světla.

Fyzika aplikovaná v geodézii

Ing. Jakub Ulmann. Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

Optika Elektromagnetické záření

Čočky Čočky jsou skleněná (resp. plastová) tělesa ohraničená rovinnými nebo kulovými plochami. Pracují na principu lomu. 2 typy: spojky rozptylky

5.1.3 Lom světla. vzduch n 1 v 1. n 2. v 2. Předpoklady: 5101, 5102

5.1.3 Lom světla I. Předpoklady: 5101, Pomůcky: Miska, voda, pětikoruna, akvárium, troška mléka,

FYZIKA II. Marek Procházka 1. Přednáška

Typy světelných mikroskopů

7.ročník Optika Lom světla

Elektromagnetické vlnění

Paprsková optika. Zobrazení zrcadly a čočkami. Rovinné zrcadlo. periskop zobrazování optickými soustavami.

1. Optika I. Poznámka: Stejné nebo obdobné demonstrace jsou uvedeny v závorkách za jednotlivými fy zikálními jevy a odpovídají seznamu literatury.

Název: Odraz a lom světla

27. Vlnové vlastnosti světla

5.2.3 Duté zrcadlo I. Předpoklady: 5201, 5202

Digitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.

MODUL 4. OPTIKA 4.1. ÚVODNÍ POJMY, SVĚTLO, ŠÍŘENÍ SVĚTLA, INDEX LOMU SHRNUTÍ

OPTIKA -p vodní význam NAUKA O SV TLE

F - Lom světla a optické přístroje

Elektrodynamika, elektrický proud v polovodičích, elektromagnetické záření, energie a její přeměny, astronomie, světelné jevy

DUM č. 5 v sadě. 12. Fy-3 Průvodce učitele fyziky pro 4. ročník

3.2.5 Odraz, lom a ohyb vlnění

Výfučtení: Jednoduché optické soustavy

Optika - AZ kvíz. Pravidla

Nejdůležitější pojmy a vzorce učiva fyziky II. ročníku

ZAKLADNÍ VLASTNOSTI SVĚTLA aneb O základních principech. PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk

Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454

2. Vlnění. π T. t T. x λ. Machův vlnostroj

VY_32_INOVACE_FY.12 OPTIKA II

Krafková, Kotlán, Hiessová, Nováková, Nevímová

Centrovaná optická soustava

Úvod, optické záření. Podkladový materiál k přednáškám A0M38OSE Obrazové senzory ČVUT- FEL, katedra měření, Jan Fischer, 2014

Maticová optika. Lenka Přibylová. 24. října 2010

SVĚTLO / ZÁKON. EU OPVK III/2/1/3/17 autor: Ing. Gabriela Geryková, Základní škola Žižkova 3, Krnov, okres Bruntál, příspěvková organizace

Fyzika 2 - rámcové příklady vlnová optika, úvod do kvantové fyziky

OPTIKA VLASTNOSTI SVĚTLA ODRAZ SVĚTLA OPAKOVÁNÍ - 1

5.2.3 Duté zrcadlo I. Předpoklady: 5201, 5202

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

Vznik a šíření elektromagnetických vln

Optika. Co je světlo? Laser vlastnosti a využití. Josef Štěpánek Fyzikální ústav MFF UK

Fyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM. Fyzikální praktikum 2

Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název DUM: Lom světla II.část Číslo DUM: III/2/FY/2/3/18 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Optika

3.2.4 Huygensův princip, odraz vlnění

Lasery základy optiky

Dalekohledy. y τ τ F 1 F 2. f 2. f 1. Předpoklady: 5211

8.1. ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ A JEHO SPEKTRUM. Viditelné světlo Rozklad bílého světla:

Fyzika II, FMMI. 1. Elektrostatické pole

Digitální učební materiál

Jan Kopečný ESF ROVNÉ PŘÍLEŽITOSTI PRO VŠECHNY VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA

MĚŘENÍ VLNOVÝCH DÉLEK SVĚTLA MŘÍŽKOVÝM SPEKTROMETREM

Geometrická optika. Optické přístroje a soustavy. převážně jsou založeny na vzájemné interakci světelného pole s látkou nebo s jiným fyzikálním polem

Laboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech

Transkript:

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 od 400 nm do 760 nm, které způsobuje zrakový vjem v oku ) Zapiš přehled elektromagnetického vlnění. - dlouhé vlny, střední, krátké, velmi krátké } rozhlasové vlny - infračervené záření - viditelné z. - ultrafialové z. - rentgenové z. - γ záření - kosmické z. 3) Jakými názory na podstatu světla prošla fyzika? Huygensova vlnová teorie: Světlo je podélné vlnění velmi řídké látky, tzv. světelného éteru. Newtonova korpuskulární teorie: Podstata světla jsou částice (korpuskule), které se obrovskou rychlostí šíří od zdroje. Současná teorie: Světlo je elektromagnetické vlnění, mající vlnový i částicový charakter. 4) ysvětli pojmy světelný zdroj a optické prostředí. Světelný zdroj - zařízení, které mění různé druhy energie (vnitřní, el., chem., jader.) na světelnou energii Optické prostředí - prostředí, ve kterém se světlo šíří 5) ysvětli pojmy vlnoplocha a světelný paprsek. - obecně kulová plocha, ve které se světlo šíří od zdroje podle Huygensova principu - světelný paprsek přímka kolmá na vlnoplochu a udává směr, kterým se světlo šíří 6) Objasni pojem monochromatické světlo a bílé světlo. - světlo jedné vlnové délky (jednobarevné) - bílé světlo polychromatické složené ze všech barev viditelného spektra (červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, fialová) 7) Popiš aspoň jednu metodu určení rychlosti světla. př. Fizeauova metoda

D PZ několik km Z ω zdroj ozubené kolečko např. 70 zubů Za polopropustným zrcadlem PZ je ozubené kolečko, které se otáčí. Jakmile světlo projde otvorem mezi zuby kolečka, postupuje k zrcadlu Z, odkud se po odrazu vrací zpět. Když na zpáteční cestě světlo projde týmž otvorem nebo dalším, vidí pozorovatel v dalekohledu D světelný zdroj. Když světlo dopadne na zub, nevidí nic. Při jisté úhlové frekvenci otáčení kolečka pak lze určit velikost rychlosti světla. 8) Porovnej hodnotu rychlosti světla ve vakuu a v jiném optickém prostředí a popiš vlastnosti rychlosti světla. 8 - - rychlost světla ve vakuu - 3 0 m s - mezní rychlost hmotných objektů pohybujících se ve vakuu, v jiných prostředích je rychlost světla vždy menší - ve vakuu rychlost světla nezávisí na frekvenci světla, ani na jiných veličinách, v ostatních prostředích závisí na frekvenci světla a fyzikálních vlastnostech prostředí (teplota, tlak ) 9) Popiš jev odraz světla. - světlo se po dopadu na rozhraní dvou optických prostředí vrací zpět do původního prostředí - úhel odrazu = úhel dopadu - odražený paprsek zůstává v rovině dopadu (dána dopadajícím paprskem a rovinou dopadu) - úhel odrazu nezávisí na vln. délce dopadajícího světla 0) Jaká tři pravidla platí pro lom světla? sinα v - zákon lomu konst. sinα = v = - lomený paprsek zůstává v rovině dopadu - úhel lomu závisí na vlnové délce světla ) Kdy nastává lom světla ke kolmici? Odvoď! - nastává tehdy, když: α < α sinα < sinα v < v n > n - lom světla ke kolmici nastává při průchodu světla z prostředí opticky řidšího do prostředí opticky hustšího ) Kdy nastává lom světla od kolmice? Odvoď!

- nastává tehdy, když: α < α sinα < sinα v < v n < n - lom světla od kolmice nastává při průchodu světla z prostředí opticky hustšího do prostředí opticky řidšího 3) Jaký je základní rozdíl mezi vlastnostmi odrazu a lomu světla? - při odrazu světla úhel odrazu nezávisí na vln. délce světla, kdežto při lomu světla úhel lomu závisí na vlnové délce světla 4) Definuj absolutní index lomu a popiš jeho vlastnosti. - absolutní index lomu je podíl rychlosti světla ve vakuu k rychlosti světla v daném prostředí c n = bezrozměrná veličina; čím větší n, tím menší v (tím opticky hustší prostředí) v harakterizuje optické prostředí, udává, kolikrát je větší rychlost světla ve vakuu než v daném prostředí, závisí na λ, tzn. na f světla (barvě, energii). 5) Odvoď Snellův zákon vyjádřený indexy lomu. c sinα v c c v v n sinα = c v c = v c = = n v 6) Jaký úhel se nazývá mezný? - úhel dopadu, kterému odpovídá při lomu světla na rozhraní opticky hustšího a opticky řidšího prostředí úhel lomu 90 7) Popiš jev úplný odraz světla. - nastává v situaci, kdy úhel dopadu je větší než mezný úhel světlo se neláme do opticky řidšího prostředí, ale úplně se odráží do původního prostředí 8) Zakresli chod paprsků na odrazném hranolu.

9) Popiš (znázorni) princip periskopu. periskop 0) Odvoď vztah pro posun paprsku na planparalelní desce. α A d α α - α B v v =? ( ) v = A sin α α A = d cosα ( ) sin α α v = d cosα

sinα cosα sinα cosα v = d cosα sinα n = sinα n sinα = n sinα sinα sinα = n sinα cosα v = d sinα n sin α v = d sinα n sin α sin α n v = d sinα sin α n sin α Geometrická optika ) ysvětli základní pojmy: přímé vidění, optická soustava, optické zobrazení - přímé vidění - paprsek od zobrazovaného předmětu dopadne přímo do oka - optická soustava - soustava optických prostředí a jejich rozhraní, která mění chod paprsků - optické zobrazení - postup, kterým získáváme optické obrazy bodů a předmětů ) Jaký je rozdíl mezi skutečným a neskutečným obrazem? - skutečný obraz - optická soustava vytváří sbíhavý svazek paprsků, jejich průsečíkem prochází světelná energie možno zachytit obraz na stínítku - neskutečný obraz - opt. soustava vytváří rozbíhavý paprsek, paprsky jsou zobrazeny až okem na sítnici, pozorovatel pozoruje neskut. obraz zdá se mu, jako kdyby paprsky vycházely z bodu, který je průsečíkem přímek vedených v opač. směru než je chod paprsků před jejich vstupem do oka. Zdánlivý obraz nelze zachytit na stínítko neprochází jeho body světelná energie. 3) Popiš a charakterizuj zobrazení rovinným zrcadlem.

- zobrazení odrazem: a a A A - obraz bude: vždy neskutečný, přímý, stejně veliký jako předmět, souměrný s předmětem podle roviny zrcadla, stranově převrácený 4) Jaké jsou základní pojmy pro zobrazení kulovým zrcadlem? - střed kulového zrcadla, vrchol, ohnisko, optická osa, paraxiální (význačné) paprsky, předmět, obraz, předmětová a obrazová vzdálenost, zvětšení 5) Znázorni chod význačných paprsků při zobrazení dutým zrcadlem. o F o 6) Znázorni chod význačných paprsků při zobrazení vypuklým zrcadlem.

F 7) Odvoď zobrazovací rovnici kulového zrcadla. M A σ ρ α α σ A a r a σ + α = ρ σ + σ = ρ + { α α ρ + α = σ 0 σ + σ = ρ Úhly jsou velmi malé AM, M, A M jsou pravoúhlé a tg σ σ, tg ρ ρ, tg σ σ. tg σ + tg σ = ρ

M M M + = A A a předmětná vzdálenost a obrazová vzdálenost r poloměr křivosti Platí i pro vypuklé zrcadlo! Je-li předmět v, pak je obraz v ohnisku: a 0 a a = a f potom takže + = a a r = f = f r + = a a f r 8) Jaká platí znaménková konvence pro zobrazení kulovým zrcadlem? a, a, r, f se znaménkem + před zrcadlem se znaménkem za zrcadlem je-li a > 0 obraz je skutečný a < 0 obraz je neskutečný 9) Zobraz předmět dutým zrcadlem. 0) Zobraz předmět vypuklým zrcadlem.

) Odvoď vztahy pro zvětšení kulovým zrcadlem. B M y A F A y B N y a BMF B FN = y a ABF FN y f = y a f y a f A FB FM = y f y a f a f Z = = = = y a a f f ) Sestav tabulku pro zobrazení dutým zrcadlem. Předmět Obraz Popis v v F mezi a S mezi F a S skutečný, převrácený, zmenšený v S v S skutečný, převrácený, stejně veliký mezi S a F mezi a S skutečný, převrácený, zvětšený v F v mezi F a za zrcadlem zdánlivý, vzpřímený, zvětšený

3) Jaký obraz získáme při zobrazení vypuklým zrcadlem? - vždy zdánlivý, vzpřímený a zmenšený, mezi ohniskem a středem zrcadla 4) harakterizuj kulovou vadu zrcadla a způsob odstranění. - nastává při zobrazování pomocí svazku paprsků mimo paraxiální prostor - obrazem bodu není bod, ale ploška obraz je neostrý, korekce vady užití parabolických zrcadel