Geometrická optika

1. Geometrická optika Mgr. Alena Tichá

2. obsah • Pravidla geometrické optiky • Zákon odrazu • Rovinné zrcadlo • Kulová zrcadla • Duté zrcadlo • Vypuklé zrcadlo • Zákon lomu • Spojka • Rozptylka

3. Pravidla geometrické optiky • Zrcadlo nebo čočku (tj. rozhraní dvou optických prostředí) znázorňujeme jako svislou úsečku nebo šipku. • Zrcadlo • Čočka • Spojná (spojka) • Rozptylná (rozptylka) v v

4. Pravidla geometrické optiky • Kolmo k zrcadlu (čočce) znázorňujeme kolmici dopadu tzv. optickou osu. • Průsečík zrcadla (čočky) a optické osy je tzv. optický střed. • Na optickou osu umístíme zobrazovaný předmět ve tvaru šipky. zrcadlo čočka obrazový prostor předmět optická osa optický střed předmětový prostor

5. Pravidla geometrické optiky • Dopadající paprsky znázorňujeme plnou čarou, odražené nebo lomené čárkovaně.

6. Vlastnosti obrazu • Velikost – zmenšený nebo zvětšený • Orientace – převrácený nebo nepřevrácený • Geometrickou optikou lze zjistit jen výškovou převrácenost nikoliv stranovou. • Skutečný nebo zdánlivý (bude vysvětleno dále).

7. Zákon odrazu • Paprsek dopadající na rozhraní dvou optických prostředí se odráží pod stejným úhlem jako byl úhel dopadu. Odražený paprsek zůstává v rovině dopadu. • Úhly měříme vždy od kolmice dopadu. kolmice dopadu úhel odrazu odražený paprsek úhel dopadu dopadající paprsek   rozhraní dvou optických prostředí

8. Rovinné zrcadlo • Pro zobrazení využijeme zákona odrazu. • Zvolíme dva libovolné paprsky. • Obraz najdeme v průsečíku odražených paprsků. Ze zkušenosti víme, že je stranově převrácený! Odražené paprsky nutno prodloužit za zrcadlo. • Obraz je • Stejně velký • Výškově nepřevrácený • Zdánlivý • Stejně daleko od zrcadla jako předmět Zdánlivý je proto, že při odrazu bychom „očekávali“, že se paprsky protnou v předmětovém prostoru. Od průsečíku kolmo na optickou osu narýsujeme obraz.

9. Kulová zrcadla • Vznikají jako část koule s poloměrem r (poloměr křivosti). • Důležitým bodem je ohnisko F, pro které platí: • f je tzv. ohnisková vzdálenost zrcadla • Rozeznáváme dva druhy kulových zrcadel • Duté – předmět je „uvnitř koule“ • Vypuklé – předmět je „vně koule“

10. Zobrazovací pravidla pro kulová zrcadla. • Paprsek rovnoběžný s optickou osou se vždy odráží do ohniska zrcadla. • Paprsek procházející ohniskem zrcadla se vždy odráží rovnoběžně s optickou osou. • Paprsek procházející středem zrcadla se vždy odráží zpět do středu.

11. Zobrazovací pravidla pro kulová zrcadla. • Paprsek rovnoběžný s optickou osou se vždy odráží do ohniska zrcadla. S F

12. Zobrazovací pravidla pro kulová zrcadla. • Paprsek procházející ohniskem zrcadla se vždy odráží rovnoběžně s optickou osou. S F

13. Zobrazovací pravidla pro kulová zrcadla. • Paprsek procházející středem zrcadla se vždy odráží zpět do středu. S F

14. Duté zrcadlo má ohniskovou vzdálenost 2cm. Předmět velikosti 1cm stojí mezi ohniskem a středem. Jaký bude jeho obraz? 2. 3. 1. S F • Obraz • zvětšený • převrácený • skutečný • za středem

15. Duté zrcadlo má ohniskovou vzdálenost 2cm. Předmět velikosti 1cm stojí za středem. Jaký bude jeho obraz? 3. 2. 1. S F • Obraz • zmenšený • převrácený • skutečný • mezi středem a ohniskem

16. Duté zrcadlo má ohniskovou vzdálenost 2cm. Předmět velikosti 1cm stojí mezi ohniskem a zrcadlem. Jaký bude jeho obraz? 1. 3. S F 2. • Obraz • zvětšený • nepřevrácený • zdánlivý

17. Vypuklé zrcadlo má ohniskovou vzdálenost 2cm. Předmět velikosti 1cm stojí kdekoliv před zrcadlem. Jaký bude jeho obraz? 2. 3. 1. F S • Obraz je vždy (!) • zmenšený • nepřevrácený • zdánlivý