OPTIKA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda
Základní poznatky Zdroje světla světlo vzniká různými procesy (Slunce, žárovka, svíčka, Měsíc) Bodový zdroj Plošný zdroj
Základní poznatky Optická prostředí průhledné (voda, vzduch, čiré sklo, ...) průsvitné (kouř, zkalená voda, plasty, ...) - částečný rozptyl neprůhledné (dřevo, kovy, karton, ...)
Šíření světla Světlo se šíří přímočaře! Šíření pomocí světelných paprsků. Rychlost světla ve vakuu: 300 000 km/s Prostředí Vakuum
Rychlost světla 300 000 km/s
Vzduch Led Voda Sklo Diamant
zhruba 300 000 km/s 230 000 km/s 225 000 km/s 200 000 km/s 124 000 km/s
Dírková komora Důkaz o přímočarém šíření světla. Předchůdce fotoaparátu.
Stín a polostín Stín - oblast, kam neproniká žádné světlo Polostín - oblast, kam proniká světlo jen z jednoho zdroje ( obecně ne ze všech zdrojů světla )
Stín a polostín Stín - oblast, kam neproniká žádné světlo Polostín - oblast, kam proniká světlo jen z jednoho zdroje ( obecně ne ze všech zdrojů světla )
Příklad 1
Člověk vysoký 180 cm má stín dlouhý 2 m. Jak vysoký je komín, který má ve stejném okamžiku stín dlouhý 100 m?
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.
Zatmění Slunce Úplné zatmění Slunce - pozorujeme koronu. Částečné zatmění Slunce. Prstencové zatmění Slunce.
Zatmění Měsíce Země se dostává mezi Slunce a Měsíc. I při úplném zatmění je Měsíc slabě vidět.
Fáze Měsíce Osvětlení měsíce se mění s polohou Země, Měsíce a Slunce.
Odraz světla Platí zákon odrazu: Úhel odrazu se rovná úhlu dopadu světla. Odražený paprsek leží v rovině dopadu.
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?
Odraz světla na rovinném zrcadle Vlastnosti obrazu: stejně velký vzpřímený stranově převrácený zdánlivý ( neskutečný )
Odraz světla na rovinném zrcadle Využití: Odrazky ( koutové odražeče ) Periskop Dalekohledy ...
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
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
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
Odraz světla na kulovém zrcadle
Odraz světla na kulovém zrcadle umístění předmětu
vlastnosti obrazu ( DUTÉ ZRCADLO )
za středem křivosti
obraz je zmenšený, skutečný a převrácený
ve středu křivosti
obraz je stejně veliký, skutečný a převrácený
mezi středem křivosti a ohniskem
obraz je zvětšený, skutečný a převrácený
v ohnisku
obraz nevznikne
před ohniskem
obraz je zvětšený, neskutečný a vzpřímený
Odraz světla na kulovém zrcadle umístění předmětu
vlastnosti obrazu ( VYPUKLÉ ZRCADLO )
za středem křivosti
obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený
ve středu křivosti
obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený
mezi středem křivosti a ohniskem
obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený
v ohnisku
obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený
před ohniskem
obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený
Odraz světla na kulovém zrcadle
Lom světla Optické prostředí ( jen průhledné ) opticky husté prostředí opticky řídké prostředí Rovinné rozhraní Úhel dopadu Úhel lomu
Lom světla Lom od kolmice ( řidšíhustší ) Lom ke kolmici ( hustšířidší )
Úplný odraz Jen při přechodu hustšířidší Velký úhel dopadu Využití: optické kabely hranol v dalekohledu ( triedr )
Zobrazování čočkami Optická čočka - optický prvek, užívá lomu světla průhledný materiál obvykle kulové plochy
spojky
rozptylky
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
Zobrazování čočkami
Významné paprsky: Paprsek jdoucí rovnoběžně s optickou osou se láme ( i zdánlivě ) do ohniska Paprsek jdoucí optickým středem nemění svůj směr
Zobrazování čočkami Jaký obraz vzniká na spojce a jaký na rozptylce? Závisí, jak daleko je předmět od čočky! 2 metody: zapamatovat si :-( odvodit
Zobrazování čočkami
Zobrazování spojkou vzdálenost předmětu od S
vlastnosti obrazu
větší než 2f
obraz je zmenšený, skutečný a převrácený
2f
obraz je stejně veliký, skutečný a převrácený
mezi 2f a f
obraz je zvětšený, skutečný a převrácený
f
obraz nevznikne
menší než f
obraz je zvětšený, neskutečný a vzpřímený
Zobrazování rozptylkou vzdálenost předmětu od S
vlastnosti obrazu
větší než 2f
obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený
2f
obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený
mezi 2f a f
obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený
f
obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený
menší než f
obraz je zmenšený, neskutečný a vzpřímený
Oko průměr cca. 2,4 cm regulace světla akomodace vlastnosti obrazu: převrácený zmenšený
Vady oka Krátkozrakost
Dalekozrakost
Optické klamy Spodní a svrchní zrcadlení
Optické klamy Přezáření oka
Optické klamy Setrvačnost oka
Optické klamy
Optické klamy
Optické přístroje
zorný úhel ε - minimálně 1'
Optické přístroje Lupa - spojka ( malá ohnisková vzdálenost ) Mikroskop - dvě spojky ( objektiv a okulár ) Dalekohled
Optické přístroje Fotoaparát klasický ( filmový ) digitální
Optické přístroje Fotoaparát klasický ( filmový ) digitální
Rozklad světla Bílé světlo je složeno z jednoduchých barev Lze rozložit např. hranolem - vzn. spektrum Důvod rozkladu - jiný lom světla pro různé barvy
Rozklad světla Duha - lom a rozklad bílého světla na kapkách vody
Skládání barev
