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



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

Uspěchané světlo

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

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

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

3.2.5 Odraz, lom a ohyb vlnění

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

Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA

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

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

Autorka: Pavla Dořičáková

Název: Odraz a lom světla

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

Optika nauka o světle

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

Fyzika aplikovaná v geodézii

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

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

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

Optika. Zápisy do sešitu

Laboratorní práce č.9 Úloha č. 8. Závislost indexu lomu skla na vlnové délce světla Měření indexu lomu refraktometrem:

Odraz světla na rozhraní dvou optických prostředí

Seznam součástek. A. Seznam prvků soupravy GON. Rozměry (cm) nebo Poloměry* (cm) Značka Název prvku

5.2.8 Zobrazení spojkou II

Petr Šafařík 21,5. 99,1kPa 61% Astrofyzika Druhý Třetí

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

DUM č. 2 v sadě. 12. Fy-3 Průvodce učitele fyziky pro 4. ročník

Měření závislosti indexu lomu kapalin na vlnové délce

7.ročník Optika Lom světla

SVĚTLO A TMA ROZKLAD A MÍCHÁNÍ BAREV

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

6. Geometrická optika

2.1.7 Zrcadlo I. Předpoklady: Pomůcky: zrcadla, laser, rozprašovač, bílý a černý papír, velký úhloměr

3. Optika III Přímočaré šíření světla

Optika pro mikroskopii materiálů I

Vznik a šíření elektromagnetických vln

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

4.3.3 Základní goniometrické vzorce I

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

27. Vlnové vlastnosti světla

5.3.1 Disperze světla, barvy

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

3. SVĚTELNÉ JEVY. Světelné zdroje. Rychlost světla.

5.3.6 Ohyb na mřížce. Předpoklady: 5305

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne. Marek Teuchner Příprava Opravy Učitel Hodnocení. 1 c p. = (ε r

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

5.1.2 Odraz světla. Př. 1: Nakresli průchod paprsku soustavou zrcadel na obrázku. Předpoklady: 3105, 5101

4.3.4 Základní goniometrické vzorce I

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

Optika OPTIKA. June 04, VY_32_INOVACE_113.notebook

OPTIKA - NAUKA O SVĚTLE

1. Stanovte velikost rychlosti světla ve vzduchu. 2. Stanovte velikosti rychlostí světla v kapalinách a zjistěte odpovídající indexy lomu.

5.1.2 Odraz světla. Př. 1: Nakresli průchod paprsku soustavou zrcadel na obrázku:

Parabola a přímka

5.2.7 Zobrazení spojkou I

Výfučtení: Jednoduché optické soustavy

= + = + = 105,3 137, ,3 137,8 cos37 46' m 84,5m Spojovací chodba bude dlouhá 84,5 m. 2 (úhel, který spolu svírají síly obou holčiček).

Software Dynamická geometrie v optice. Andreas Ulovec Andreas.Ulovec@univie.ac.at

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

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

Laboratorní práce č. 3: Měření vlnové délky světla

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Součtové vzorce. π π π π. π π π. Předpoklady: není možné jen tak roznásobit ani rozdělit:

rychlostí šíření světla v tomto prostředí ku vakuu, n = c/v. Pro vzduch je index lomu přibližně 1, voda má 1.33, sklo od 1.5 do 1.9.

Elektromagnetické vlnění

CVIČNÝ TEST 38. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Tomáš Kotler. II. Autorské řešení 5 III. Klíč 13 IV. Záznamový list 15

FYZIKA II. Marek Procházka 1. Přednáška

3.2.4 Huygensův princip, odraz vlnění

10.1 Šíření světla, Fermatův princip, refrakce

5.2.3 Duté zrcadlo I. Předpoklady: 5201, 5202

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

Vzdělávací obsah vyučovacího předmětu

F - Lom světla a optické přístroje

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

GEODEZIE. Pomůcky k vytyčení pravého úhlu

Fyzikální praktikum Závislost indexu lomu skla na vlnové délce. Refraktometr

c) nelze-li rovnici upravit na stejný základ, logaritmujeme obě strany rovnice

Typy světelných mikroskopů

Vlnění, optika mechanické kmitání a vlnění zvukové vlnění elmag. vlny, světlo a jeho šíření zrcadla a čočky, oko druhy elmag. záření, rentgenové z.

Fyzika 2 - rámcové příklady Geometrická optika

4.3.7 Součtové vzorce. π π π π. π π π. Předpoklady: 4306

55. ročník matematické olympiády

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

Fyzika II. Marek Procházka Vlnová optika II

ZÁKLADNÍ POJMY OPTIKY

OPTIKA VLASTNOSTI SVĚTLA ODRAZ SVĚTLA OPAKOVÁNÍ - 1

5.2.3 Duté zrcadlo I. Předpoklady: 5201, 5202

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

CVIČNÝ TEST 3. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Zdeňka Strnadová. II. Autorské řešení 7 III. Klíč 17 IV. Záznamový list 19

Geometrie. 1 Metrické vlastnosti. Odchylku boční hrany a podstavy. Odchylku boční stěny a podstavy

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

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vyučovací předmět: Fyzika. Ročník: 7. Průřezová témata Mezipředmětové vztahy Projekty a kurzy

Využití Pythagorovy věty III

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

Vlnové vlastnosti světla

= n2. v 2. n 1. A hladina. voda n 2. dno. = sin α. h S. sin β = n2

19 Eukleidovský bodový prostor

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

9. Geometrická optika

PSK1-10. Komunikace pomocí optických vláken I. Úvodem... SiO 2. Název školy:

Transkript:

5..3 Lom světla Předpoklady: 50, 50 Pokus s mincí a miskou: Opřu bradu o stůl a pozoruji minci v misce. Paprsky odražené od mince se šíří přímočaře ke mně, miska jim nesmí překážet v cestě. Posunu misku po lavici dál od oka. Mince se ztratí. Paprsek, který by letěl z mince do oka, narazí na misku a nedostane se do oka. Do misky naliji vodu, mince se opět ukáže paprsky světla letící z mince musely změnit dráhu, aby se vyhnuly okraji nádoby světlo se láme na rozhraní dvou prostředí (v tomto případě u a vody) Jak se světlo láme? v voda α

Zákon lomu světla (Snellův zákon): n- index lomu v prostředí, n= c v = c- rychlost světla ve vakuu, v- rychlost světla v prostředí Př. : Světlo je vlnění a musí pro něj platit zákon lomu pro vlnění zákon je ekvivalentní se zákonem lomu světla. = v Dosadím za index lomu poměr rychlosti světla vůči rychlosti šíření. c = v = = c v Oba zákony jsou ekvivalentní, z jednoho jde odvodit druhý a naopak.. Dokaž, že tento Př. : Obrázek lomu světla na rozhraní vody a u odpovídá skutečnosti. Rozhodni ve kterém prostředí se světlo šíří rychleji. Platí: = c = c v v, světlo se ve vodě šíří pomaleji než ve u. Prostředí, ve kterém se šíří světlo pomaleji, se nazývá opticky hustší. Prostředí, ve kterém je světlo rychlejší, se nazývá opticky řidší. Světlo si lomem zkrátilo cestu přes vodu a prodloužilo cestu em chová se tak, aby doletělo od mince k oku za nejkratší možný čas Fermatův princip - světlo se šíří ze zdroje k pozorovateli tak, aby vzdálenost urazilo za nejkratší možný čas Fermatův princip vysvětluje i zákon odrazu světlo se odráží tak, aby z výchozího místa dorazilo do cílového včetně dotyku zrcadla a při tom urazilo trasu za nejkratší čas http://ufo.fme.vutbr.cz/fyzika/optika/fermatuv_princip/ Pedagogická poznámka: Fermatův princip sice není obsažen v klasických osnovách, ale je tak jednoduchý, tak snadno zapamatovatelný a vyplývá z něj tolik jiných pravidel, která by si studenti jinak museli pamatovat, že jej považuji za velmi užitečný. Př. 3: Na obrázku je zachycen lom světla na rozhraní dvou prostředí. Urči, které prostředí je opticky hustší a které opticky řidší.

v α Platí: = c = c v v, světlo se v prostředí s indexem šíří pomaleji než v prostředí s indexem. Když světlo přechází z prostředí opticky řidšího do opticky hustšího, zkracuje si cestu a láme se ke kolmici. Když světlo přechází z prostředí opticky hustšího do opticky řidšího, prodlužuje si cestu a láme se od kolmice. Index lomu pro vakuum n vakuum = Ve u se světlo šíří téměř rychlostí světla ve vakuu n =,0003 budeme používat n = Př. 4: Urči index lomu skla, pokud se v něm světlo šíří rychlostí 00 000 km/s. n= c v = 300000 00000 =,5 Index lomu skla je,5. Př. 5: Urči rychlost světla v ledu, pokud index lomu ledu je,3. n= c v v= c n = 300000,3 km s =9000 km s Rychlost světla v ledu je 9 000 km/s. Některé důsledky lomu světla: Hůl do vody ponořená vypadá jak nalomená. Voda se zdá méně hluboká. Předměty ve vodě vidíme ze břehu jinde, než kde skutečně jsou:

Mozek lovce předpokládá, že světlo se šíří přímočaře a vidí rybu v místě modrého obrysu. Ve skutečnosti je ryba jinde, protože světlo se ve vodě nešíří po tečkované, ale po plné čáře. Př. 6: Světlo dopadá ze u do vody pod úhlem 35. Urči pod jakým úhlem se bude světlo ve vodě šířit. Index lomu vody je,33. = = = =,33 sin 35 =5 35 Světlo se bude ve vodě šířit pod úhlem 5 35. Př. 7: Světelný paprsek dopadá ze u na rozhraní se sklem pod úhlem 55. Urči index lomu skla, jestliže lomený paprsek je kolmý na odražený paprsek. Nakreslím si obrázek situace a určím si úhel, pod kterým se paprsek šíří ve skle. Z obrázku můžeme ihned určit velikost úhlu =35 Nyní můžeme dosadit do Snellova zákona: = n = Dosadíme: = n sin 55 = sin 35 =,43 Zkoumané má index lomu,43. Pedagogická poznámka: Následující příklady patří mezi učiteli k velmi populárním. Já je většinou nepočítám, protože jejich řešení studenti většinou sami nezvládnou a i když se ho naučí, rychle ho zapomenou. Ani jeden z příkladů pak není důležitý k pochopení další látky. Zde je uvádím pro zájemce. Moje hodina končí většinou dopočítáním předchozího příkladu 7. Př. 8: Urči pod jakým úhlem musí dopadat světelný paprsek na rozhraní -diamant, aby byl

lomený paprsek kolmý na odražený paprsek. Index lomu diamantu je,4. Obrázek situace je stejný jako v předchozím příkladu: diamant Neznáme velikost úhlu nemůžeme určit velikost úhlu, pouze víme, že platí =90 Nyní můžeme dosadit do Snellova zákona: = 90 = Potřebujeme, aby se úhel vyskytoval v rovnici pouze jednou použijeme součtový vzorec: 90 =sin 90 cos cos90 = cos 0 =cos Dosadíme: 90 = cos =tg = Dosadíme: tg = =,4 =67,5 Paprsek světla musí dopadat na rozhraní pod úhlem 67,5. Př. 9: Světelný paprsek dopadá na skleněnou destičku tvaru kvádru (planparalelní destička). Nakresli průchod paprsku. Paprsek při přechodu do skla zalomí ke kolmici, po návratu do u se zalomí od kolmice a vrátí se do původního směru. Př. 0: Světelný paprsek se v předchozím příkladu po průchodu sklem vrátil do původního směru, ale paprsek se kvůli průchodu sklem posunul. Urči toto posunutí pokud paprsek dopadl na pod úhlem 55 a index lomu skla je,7. Tloušťka destičky je,5 cm.

Nakreslíme si obrázek: d Hledanou vzdálenost nejsnáze spočítáme z pravoúhlého trojúhelníku ABC: A d D B x C V pravoúhlém trojúhelníku ABC platí: = x AB Z úhlů u vrcholu A vidíme: =. Z pravoúhlého trojúhelníka ABD: cos = d AB Dosadíme do vztahu: x= d cos Ještě musíme určit velikost úhlu : Dosadíme: = = sin 55 =8,8,7 x= d =,5 55 8,8 cm=0,76 cm cos cos 8,8 Paprsek se posunul o 0,76 cm. x= AB AB = d cos = = Př. : Světelný paprsek dopadá boční stěnu lámavého optického hranolu. Nakresli průchod paprsku hranolem.

Paprsek při průchodu do skla zlomí ke kolmici, při výstupu se láme od kolmice. Př. : Světelný paprsek z předchozího příkladu projde hranolem. Urči odchylku mezi původním směrem paprsku a směrem paprsku po průchodu hranolem. Vrcholový úhel hranolu je 60, index lomu skla,5 a úhel dopadu 45. Budeme postupně počítat u jednotlivé úhly: Výpočet : = = Dosadím: = =,5 sin 45 =8, Výpočet : A B C v modrém trojúhelníku platí: 80 = 80 = = =60 8, =3,9 Výpočet : = = Dosadím: = =,5 sin 3,9 =5,4 Výpočet :

A B C v červeném trojúhelníku platí: 80 = 80 = = 45 8, 5,4 3,9 =37,4 Odchylka mezi původním směrem paprsku a směrem paprsku po průchodu hranolem (většinou se nazývá deviace) je 37,4. Shrnutí: Při přechodu s jednoho prostředí do druhého se světlo láme tak, aby svou dráhu urazilo za nejkratší čas.