Světelné jevy Optika II.

1. Světelné jevy Optika II.

2. Obsah • Zdroje světla, optická prostředí • Stín, fáze Měsíce, zatmění Slunce a Měsíce • Rychlost světla • Rozhraní optických prostředí • Odraz světla, rovinné zrcadlo • Kulová zrcadla • Lom světla • Čočky • Rozklad světla, vznik duhy • Lidský zrak • Optické přístroje – lupa, mikroskop a dalekohled

3. 7. Lom světla na rozhraní optických prostředí • Paprsek světla se při přechodu opticky řidšího prostředí do opticky hustšího prostředí láme ke kolmici • Platí:α>β • Důsledek: Např. při pohledu z břehu do vody dochází ke zkreslení – předměty jsou posunuté a zdeformované Vzduch nebo vakuum α β Voda nebo sklo

4. Při přechodu z opticky hustšího prostředí do opticky řidšího prostředí láme od kolmice • Platí:α<β Voda nebo sklo α β Vzduch nebo vakuum

5. 8.Čočky • Lom světla využívají čočky – tělesa ze skla nebo čirého plastu • Při průchodu jejich zakřiveným povrchem se paprsky lámou • Při průchodu čočkou se rovnoběžný svazek paprsků může měnit na sbíhavý – čočka spojka • Pokud se rovnoběžný svazek mění na čočce na rozbíhavý – čočka rozptylka

6. Zobrazení na čočce • Při znázornění paprsků na čočkách používáme tyto symboly: • Spojka - Rozptylka • Důležité pojmy: S – optický střed čočky F (F´) – předmětové (obrazové) ohnisko f (f´) – ohniskové vzdálenosti Předmětový prostor Obrazový prostor F S F´ Optická osa f f´

7. F S F´ Význačné paprsky na spojce • Pro znázornění používáme význačné paprsky: • Paprsky procházející optickým středem čočky S se nelámou

8. F S F´ Význačné paprsky na spojce • Paprsky rovnoběžné s optickou osou se na spojce lámou do obrazového ohniska F´

9. F S F´ Význačné paprsky na spojce • Paprsky procházející předmětovým ohniskem F se na spojce lámou rovnoběžně s optickou osou

10. S F F´ Zobrazení na spojce Pomocí význačných paprsků můžeme určit vlastnosti obrazu: a) Předmět je dále než 2.f(dvojnásobek ohniskové vzdálenosti) • Vlastnosti obrazu: • Převrácený • Skutečný • Zmenšený

11. S F F´ Zobrazení na spojce b) Předmět je mezi f a 2.f • Vlastnosti obrazu: • Převrácený • Skutečný • Zvětšený

12. S F F´ Zobrazení na spojce c) Předmět je ve vzdálenosti menší než f • Vlastnosti obrazu: • Vzpřímený • Zdánlivý • Zvětšený

13. 9.Rozklad světla • Různé barvy světla se pohybují nepatrně odlišnou rychlostí a při opakovaném lomu se od sebe oddělí • Nejméně se láme barva červená, nejvíce fialová

14. Zvětšená kapka vody Vznik duhy • Zkuste co nejpřesněji popsat okolnosti, při kterých pozorujeme duhu • Správně: duhu pozorujeme nejlépe, když máme Slunce za zády, nízko nad obzorem a v prostoru před námi prší • Část světla se po dvojím lomu a odrazu uvnitř kapky dostává k pozorovateli rozložená do barev spektra

15. 10.Lidský zrak • V oku se ostrý obraz promítá pomocí čočky na sítnici – zde jsou buňky, které obraz zpracují pro oční nerv • Duhovka mění svoji velikost podle množství přicházejícího světla • Čočka mění svůj tvar podle vzdálenosti pozorovaného předmětu – při její špatné funkci pozorujeme nejčastější oční vady

16. Krátkozrakost a dalekozrakost • V krátkozrakém oku se ostrý obraz promítá před sítnici – vzdálené předměty vidí rozmazaně • Náprava : brýle – rozptylky, které posunou ostrý obraz na sítnici (případně kontaktní čočky, nebo operace laserem)

17. Krátkozrakost a dalekozrakost • V dalekozrakém oku se ostrý obraz promítá za sítnici – blízké předměty nevidí ostře • Náprava : brýle – spojky, které přiblíží ostrý obraz na sítnici (případně kontaktní čočky)

18.   11.Optické přístroje • Příliš drobné nebo vzdálené předměty není schopno lidské oko rozeznat – pozorujeme je pod příliš malým zorným úhlem. • Zvětšit zorný úhel můžeme pomocí optických přístrojů – lupy nebo mikroskopu u drobných předmětů, dalekohledu u vzdálených předmětů •    • Čím je předmět blíž, tím je větší zorný úhel jeho pozorování

19. F F´ Lupa • Lupa je jednoduchá spojná čočka o malé ohniskové vzdálenosti • Při umístění předmětu mezi lupu a ohnisko vzniká zvětšený, vzpřímený a zdánlivý obraz

20. F´ F F F´ Mikroskop • Obraz získaný lupou je maximálně 20x zvětšený – lupa ho pak silně zkresluje • Pro další zvětšení používáme soustavu 2 spojných čoček (objektiv a okulár) – mikroskop • Dosahuje několikasetnásobné zvětšení • Objeven v 16.století Holanďanem Jansenem

21. F´ F F´ F Dalekohled • Pro pozorování vzdálených předmětů používáme také soustavu 2 spojných čoček (objektiv a okulár),ale objektiv má větší ohniskovou vzdálenost – hvězdářský dalekohled • Vzniklý obraz je ale převrácený – u ostatních dalekohledů se v objektivu používá rozptylka (jsou však příliš dlouhé) nebo optické hranoly (triedr)