270 likes | 688 Views
OPTIKA. =NAUKA O SVĚTLE A JEHO VLASTNOSTECH. CO JE TO SVĚTLO?. Většina věcí, které známe je tvořena z částic(židle, cihla, vzduch i voda) Známe však i takové, které se chovají jako vlnění(zvuk, telefonní signál, televizní či rádiové vysílání)
E N D
OPTIKA =NAUKA O SVĚTLE A JEHO VLASTNOSTECH
CO JE TO SVĚTLO? • Většina věcí, které známe je tvořena z částic(židle, cihla, vzduch i voda) • Známe však i takové, které se chovají jako vlnění(zvuk, telefonní signál, televizní či rádiové vysílání) • SVĚTLO JE JEDINÁ ZNÁMÁ ˝VĚC˝, KTERÁ SE CHOVÁ I JAKO ČÁSTICE I JAKO VLNĚNÍ!
ŠÍŘENÍ SVĚTLA • Světlo se šíří přímočaře. • Světlo je nejrychlejší věc co známe • Rychlost světla závisí na prostředí, v němž se šíří. • Největší je ve vakuu • Rychlost světla ve vakuu je 2,99792458*108 m/s ≈ 300000 km/s
ZDROJE SVĚTLA • PŘIROZENÉ • PŘ: OHEŇ, SLUNCE, HVĚZDY, … • UMĚLÉ • PŘ: ŽÁROVKA, LASER, ZÁŘIVKA, …
ZÁKONODRAZU • ŠÍŘÍ-LI SE NĚJAKÝ SVĚTELNÝ PAPRSEK NĚJAKÝM PROSTŘEDÍM A NARAZÍ-LI NA NĚJAKOU PŘEKÁŽKU, PAK SE OD NÍ ODRAZÍ. • PLATÍ PAK: ÚHEL DOPADU JE STEJNÝ JAKO ÚHEL ODRAZU, ODRAŽENÝ PAPRSEK LEŽÍ V ROVINĚ DOPADU
α β α je úhel dopadu β je úhel odrazu
ZÁKON LOMU • PROSTŘEDÍ, KTERÁ DOBŘE PROPOUŠTÍ SVĚTLO NAZÝVÁME PRŮHLEDNÁ(SKLO) • TA, KTERÁ SVĚTLO PROPOUŠTÍ JEN MÁLO NAZÝVÁME PROPUSTNÁ(KOUŘOVÁ SKLA) • TA, KTERÁ SVĚTLO NEPROPOUŠTÍ NAZÝVÁME NEPROPUSTNÁ(DŘEVO)
INDEX LOMU • FYZIKÁLNÍ VELIČINA, ZNAČÍ SE n A JE BEZROZMĚRNÁ • POPISUJE OPTICKOU HUSTOTU PROSTŘEDÍ • ČÍM VĚTŠÍ JE INDEX LOMU, TÍM VĚTŠÍ JE OPTICKÁ HUSTOTA A TÍM MENŠÍ JE RYCHLOST ŠÍŘENÍ SVĚTLA V TOMTO PROSTŘEDÍ • NEJMENŠÍ JE VE VAKUU ( =1)
ZÁKON LOMU • PŘECHÁZÍ-LI SVĚTELNÝ PAPRSEK MEZI DVĚMA PROSTŘEDÍMI S RŮZNÝM INDEXEM LOMU(n1,n2), PAK PLATÍ: • JDE-LI PAPRSEK Z OPTICKY HUSTŠÍHO DO OPTICKY ŘIDŠÍHO PROSTŘEDÍ (n1>n2), LÁME SE OD KOLMICE DOPADU • JDE-LI PAPRSEK Z OPTICKY ŘÍDŠÍHO DO OPTICKY HUSTŠÍHO PROSTŘEDÍ (n1<n2), LÁME SE KE KOLMICI DOPADU
n1 n1 α α VZDUCH VODA VZDUCH β VODA β α>β α<β n2 n2
ZOBRAZOVÁNÍ ZRCADLY • Zrcadlo = plocha, která odráží téměř všechny dopadající světelné paprsky • Dělení zrcadel • 1) Rovinná zrcadla • 2) Kulová zrcadla • 3) Parabolická zrcadla • U všech zrcadel samozřejmě platí zákon odrazu!
AD1) ROVINNÁ ZRCADLA • Plocha zrcadla je absolutně rovná • Obraz je tedy nezkreslený • Obraz vzniká vždy v místě, kde se kříží odražené paprsky(jsou – li odražené paprsky rozbíhavé, je nutno je prodloužit za zrcadlo) • Obraz v tomto typu je vždy zdánlivý, stejně velký jako vzor a přímý!
VLASTNOSTI OBRAZU • Vzniká-li obraz za zrcadlem, je zdánlivý, vzniká-li naopak před zrcadlem, je skutečný • Je-li obraz větší nežli vzor, je zvětšený, je-li naopak menší, je zmenšený • Je-li obraz v téže poloze jako vzor, je přímý, je-li v opačné, je převrácený
AD2) KULOVÁ ZRCADLA • Jsou tvořena částí kulové plochy • Obraz je téměř vždy zkreslený(zvětšený či zmenšený) • Dělení kulových zrcadel: • A) Dutá • B) Vypouklá
ZÁKLADNÍ POJMY • Optická osa (o) = přímka kolmá na plochu zrcadla jdoucí jeho středem • Střed křivosti (S) = střed kulové plochy tvořící zrcadlo • Ohnisko (F) = místo, kde se protínají všechny paprsky rovnoběžné s optickou osou po svém odrazu od zrcadla
ZÁKLADNÍ POJMY • Poloměr křivosti (r) = poloměr kulové plochy tvořící zrcadlo • Ohnisková vzdálenost (f) = vzdálenost ohniska od zrcadla • Předmětová vzdálenost (a) = vzdálenost předmětu od zrcadla • Platí: r = 2·f
Zásady zobrazování • Pro zobrazování používáme 3 základních paprsků, pro něž platí : • 1) Paprsek jdoucí středem křivosti se odráží přesně zpět …obr.1 • 2) Paprsek, který jde rovnoběžně s optickou osou se odráží do ohniska…obr.2 • 3) Paprsek, který prochází ohniskem je po odrazu rovnoběžný s optickou osou…obr.3
Obr. 1 S F
Obr. 2 F S
Obr. 3 F S
ČOČKY • Narozdíl od zrcadel využíváme u čoček zákona lomu. • DĚLENÍ ČOČEK: • A) SPOJNÉ (SPOJKY) • B) ROZPTYLNÉ (ROZPTYLKY) • Čočky mají 2 středy křivosti a 2 ohniska.Vždy jedno obrazové a jedno předmětové
ZÁKLADNÍ POJMY Předmětový prostor Obrazový prostor Optická osa S1 F1 F2 S2 čočka
ZÁKLADY ZOBRAZOVÁNÍ • Opět máme tři paprsky a obraz vzniká v místě, kde se kříží lomené paprsky • 1) Paprsek jdoucí středem čočky prochází volně, aniž by se lámal • 2) Paprsek jdoucí rovnoběžně s optickou osou se láme do obrazového ohniska(F2) • 3) Paprsek jdoucí předmětovým ohniskem(F1) se láme rovnoběžně s optickou osou
ZOBRAZOVACÍ PAPRSKY Předmětový prostor Obrazový prostor F2 S2 Optická osa S1 F1 čočka
ROZPTYLNÁ ČOČKA S1 F1 S2 F2