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 N á z e v m a t e r i á l u : S v ě t l o j a k o v l n ě n í. T e m a t i c k á o b l a s t : F y z i k a 2. r o č n í k A n o t a c e : P r e z e n t a c e s l o u ž í k v ý k l a d u z á k l a d n í c h p r i n c i p ů o p t i k y, s v ě t l a, j e h o v l a s t n o s t í. O č e k á v a n ý v ý s t u p : O v l á d á z á k l a d y o p t i k y, d e f i n u j e s v ě t l o, j e h o š í ř e n í, o d r a z y a l á m á n í v o p t i c k ý c h p r o s t ř e d í c h. K l í č o v á s l o v a : O p t i k a, s v ě t l o, š í ř e n í s v ě t l a, o d r a z a l o m s v ě t l a, o p t i c k y ř i d š í a h u s t š í p r o s t ř e d í. M e t o d i k a : Z p r a c o v a n ý m a t e r i á l s l o u ž í k o v ě ř e n í p r o b r a n é h o u č i v a n a t é m a S v ě t l o j a k o v l n ě n í, m a t e r i á l l z e p o u ž í t k e l e k t r o n i c k é d i s t r i b u c i a z p ě t n é k o n t r o l y z o d p o v ě z e n í k o n t r o l n í c h o t á z e k. O b o r : A u t o m e c h a n i k, Z á m e č n í k, I n s t a l a t é r, T r u h l á ř R o č n í k : 2. A u t o r : I n g. I v a n Š t e v u l a Z p r a c o v á n o d n e : 2. 1. 2 0 1 4 P r o h l a š u j i, že p ř i t v o r b ě v ý u k o v é h o m a t e r i á l u j s e m r e s p e k t o v a l ( a ) v š e o b e c n ě u ž í v a n é p r á v n í a m o r á l n í z v y k l o s t i, a u t o r s k á a j i n á p r á v a t ř e t í c h o s o b, z e j m é n a p r á v a d u š e v n í h o v l a s t n i c t v í ( n a p ř. p r á v a k o b c h o d n í f i r m ě, a u t o r s k á p r á v a k s o f t w a r e, k f i l m o v ý m, h u d e b n í m a f o t o g r a f i c k ý m d í l ů m n e b o p r á v a k o c h r a n n ý m z n á m k á m ) d l e z á k o n a 1 2 1 / 2 0 0 0 S b. ( a u t o r s k ý z á k o n ). N e s u v e š k e r o u p r á v n í o d p o v ě d n o s t za o b s a h a p ů v o d s v é h o d í l a. Integrovaná střední škola, Hlaváčkovo nám. 673, Slaný
SVĚTLO JAKO VLNĚNÍ. OPTIKA Zpracoval: Ing. I. ŠTEVULA
OPTIKA PODSTATA SVĚTLA Optika je nejstarší obor fyziky, který zkoumá zákonitosti světelných jevů: - při šíření světla v prostředích, na jejich rozhraních, - při vzájemném působení světla a látky, Světelným zdrojem je každé těleso, které vysílá světlo. Světelné zdroje: - přirozené (Slunce, hvězdy), - umělé (žárovky).
CO JE TO SVĚTLO? Elektromagnetické vlnění s vlnovými délkami: l = 390 nm (fialové) - 790 nm (červené) Způsobuje v oku fyziologický vjem - vidění. Příslušná část elektromagnetického vlnění se nazývá světlo. Šíření světla ovlivňuje prostředí.
OPTICKÉ PROSTŘEDÍ Optické prostředí je každé prostředí, jímž se světlo šíří. Optické prostředí může být: 1. průhledné - propouští světlo bez podstatného zeslabení, přes toto prostředí vidíme.
OPTICKÉ PROSTŘEDÍ Optické prostředí je každé prostředí, jímž se světlo šíří. Optické prostředí může být: 2. neprůhledné - prostředí světlo nepropouští, pohlcuje ho nebo odráží.
OPTICKÉ PROSTŘEDÍ Optické prostředí je každé prostředí, jímž se světlo šíří. Optické prostředí může být: 3. průsvitné - prostředí světlo propouští, ale rozptyluje ho všemi směry.
ŠÍŘENÍ SVĚTLA Základní principy šíření světla 1. Princip přímočarého šíření světla - v homogenním optickém prostředí. 2. Princip nezávislosti chodu světelných paprsků - světelné paprsky se protínají = neovlivňují se, postupují nezávisle jeden na druhém. 3. Princip záměnnosti chodu světelného paprsku - světlo může projít po téže trajektorii oběma směry. 4. Princip konstantní rychlosti světla ve vakuu - ve vakuu je rychlost světla konstantní.
RYCHLOST ŠÍŘENÍ SVĚTLA Rychlost šíření světla c : c = 299792458 m.s -1 c = 300 000 km.s -1 c = 3.10 8 m.s -1 Rychlost šíření světla závisí na: - fyzikálních vlastnostech prostředí (teplotě, tlaku ) - frekvenci světla.
ODRAZ A LOM SVĚTLA Při dopadu světla na rozhraní dvou různých prostředí se může: - odrazit od rozhraní, - projít do druhého prostředí. Úhel dopadu se rovná úhlu odrazu. p k 1 p 2 v 1 v 2 α α Dopadající (p 1 ), lomený (p 2 ) paprsek a kolmice (k) leží v rovině dopadu.
ZÁKON LOMU SVĚTLA Pro různá optická prostředí je poměr sinu úhlu dopadu (α) a sinu úhlu lomu (α ) konstantní a rovná se poměru rychlostí světla stejné barvy v příslušných prostředí. v 1 k opticky řidší opticky hustší α β v 2 sin sin v v 1 2
LOM SVĚTLA Když má světlo v jednom prostředí rychlost větší než v druhém, je první prostředí vzhledem k druhému opticky řidší a druhé vzhledem na prvnímu opticky hustší. Při průchodu světla z opticky řidšího do hustšího prostředí nastává lom ke kolmici. Při průchodu světla z opticky hustšího do řidšího prostředí nastává lom od kolmice. v 1 α k opticky řidší v 1 α k opticky hustší opticky hustší β v 2 opticky řidší β v 2
ÚPLNÝ ODRAZ SVĚTLA Využití úplného odrazu světla: refraktometry, odrazové hranoly, vláknové vlnovody.
OTÁZKY Definujte světelný zdroj. Dělení světelných zdrojů. Charakterizujte světlo. Co je to optické prostředí. Vyjmenujte principy šíření světla. Definujte Lom světla a Zákon lomu světla.
POUŽITÝ ZDROJ H lavní z d ro j informací: P h Dr. M iloš Ř ešátko, F Y Z I KA B p ro SOU, 2. vydání, vydalo S t á t n í p edagogické n a k ladatelství, n. p. v Praze ro ku 1 9 8 6, 21 9 s., Učebnice p ro střední ško ly. P ro f. R N Dr. E m a n u el S vo b o d a, C S c. a ko lektiv, P ř ehled středoško lské f y z iky, 2. p ř epracova n é vydání, P ro m et h eus 1 9 6 6. S n ímek 3., 4., 5., 6., 7., 8., 9., 10., 1 3. a 1 4. : Obrázky sady M S Of fice.