OPTICKÉ SOUSTAVY

1. 3. února 2013VY_32_INOVACE_170220_Opticke_soustavy_DUM OPTICKÉ SOUSTAVY Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

2. 1. Zrcadla 4. Dalekohled 3. Lupa, mikroskop 5. Lidské oko 2. Čočky

3. Zrcadla Historie První zrcadla byla pouze vyleštěné kusy plechu, většinou ze stříbra nebo mědi. Měděná zrcadla byla nalezena v egyptských hrobech, pocházejících z období kolem roku 2800 př.n.l.. Nejstarší bronzové zrcadlo, pocházející z období kolem roku 2000 př.n.l., bylo nalezeno u Neuenburgského jezera. Až v 16. století se naučili mistři v Benátkách nanášet velmi tenkou vrstvu stříbra na sklo. Dnes se vyrábí zrcadlo tak, že se nanese na sklo tenká kovová vrstva (např. z cínového amalgámu). Zadní plocha zrcadla odráží více než 90% paprsků. Téměř dokonalým zrcadlem je hladina rtuti. Obr.1 dále

4. Zrcadla • Rovinné zrcadlo • Vlastnosti obrazu: • je zdánlivý (obraz existuje pouze v našem oku, paprsky se protnou za zrcadlem, je neskutečný) • vzdálenost předmětu od zrcadla je stejná jako vzdálenost obrazu od zrcadla (a = a´) • je stranově převrácený • je vzpřímený (přímý) • paprsky dopadající na rovinné zrcadlo se řídí zákonem odrazu dále

5. Zrcadla • Použití: • v domácnostech • jako součást periskopů, fotoaparátů, a k měření malých úhlů Obr.2 Další použití rovinných zrcadel dále

6. Zrcadla • Polopropustné rovinné zrcadlo • odráží polovinu paprsků a druhou polovinu propouští • používá se např. mezi tmavou a jasně osvětlenou místností • osoby v jasně osvětlené místnosti se vidí jako v zrcadle • osoby v tmavé místnosti vidí do osvětlené místnosti jako přes čiré sklo • Použití: • pro kontrolu pacientů • v kriminalistice • v optice jako dělič paprsků Zrcadlo v magii na Wikipedii dále

7. Zrcadla • Kulová zrcadla • Duté zrcadlo • zrcadlová plocha je na vnitřní straně kulové plochy dále

8. Zrcadla Při optickém zobrazování používáme tři význačné paprsky. Paprsek jdoucí středem křivosti zrcadla se odráží po stejné dráze zpět. Paprsek jdoucí rovnoběžně s optickou osou se odráží a prochází ohniskem F. Paprsek procházející ohniskem F se odráží rovnoběžně s optickou osou. Pro konstrukci obrazu stačí dva význačné paprsky. dále

9. Zrcadla • Vlastnosti obrazu závisí na vzdálenosti předmětu od zrcadla. • Použití dutého zrcadla: • světlomety u automobilů • projektory • kosmetická zvětšovací zrcátka • v astronomii – dalekohledy (průměry i několik metrů) Zobrazení kulovým zrcadlem dále

10. Zrcadla • Vypuklá zrcadla • zobrazující plocha je na vnější straně kulové plochy • Vlastnosti obrazu: • zmenšený • vzpřímený • zdánlivý • Použití: • na křižovatkách • zpětné zrcátko u automobilu Obr.3 Animace paprsků dále

11. Zrcadla • Parabolické zrcadlo • nemá otvorovou vadu • má přesný obraz i u okrajových paprsků • Použití: • u světlometů • u kapesních svítilen • v astronomii • solární tavící pec Obr.4 Obr.5 zpět na obsah další kapitola

12. Čočky • optická soustava složená ze dvou centrovaných ploch • vyrábí se z průhledného materiálu (skla nebo plastu) • podle tvaru ploch rozlišujeme spojky (uprostřed jsou tlustší než na kraji) a rozptylky (uprostřed jsou tenčí) Obr.6 dále

13. Čočky • Spojky • k zobrazení předmětu používáme dva význačné paprsky vycházející z okrajového bodu předmětu • F - skutečné ohnisko • F´- zdánlivé ohnisko dále

14. Čočky Obraz zobrazený čočkou se liší podle vzdálenosti předmětu od osy čočky. Obr.7 Obr.8 Čočky na Techmania.cz dále

15. Čočky • Rozptylka Obr.9 dále

16. Čočky • Obraz předmětu zobrazený rozptylkou je vždy zdánlivý, vzpřímený a zmenšený. Jeho velikost závisí na vzdálenosti předmětu od čočky. Čím je tato vzdálenost větší, tím je menší obraz. • Optické přístroje používají veličinu optická „mohutnost čočky“. • značí se φ • je definována jako převrácená hodnota ohniskové vzdálenosti • jednotkou je dioptrie – [D] • Čočka o optické mohutnosti 1D má ohniskovou vzdálenost 1m. dále

17. Čočky • Použití čoček: • brýle pro korekci zraku • lupy, fotografické přístroje, optické mikroskopy • měřící přístroje • lasery • mechaniky pro čtení CD/DVD/Blu-ray zpět na obsah další kapitola

18. Lupa, mikroskop • Lupa • je spojná čočka s malou ohniskovou vzdáleností • první lupy se používaly v 11. století v Káhiře, sloužily ke čtení posvátného písma • tvoří obraz zdánlivý, zvětšený a vzpřímený • zvětšení může být 5-12 násobné, podle druhu lupy • speciální lupy mohou zvětšit až 20x Obr.10 dále

19. Lupa, mikroskop • Použití: • ke zvětšení sledovaného předmětu (rostlin, živočichů,…) • u měřících přístrojů • ve filatelii, hodinářství • k zapálení ohně (je třeba lupu natočit ke slunci a umístit ve vhodné vzdálenosti od předmětu) Obr.11 dále

20. Lupa, mikroskop • Mikroskop • nazývá se též drobnohled • optická část je složena z objektivu a okuláru • objektiv tvoří čočka s malou ohniskovou vzdáleností – několik mm • okulár tvoří čočka s větší ohniskovou vzdáleností – několik cm • celkové zvětšení je rovno součinu zvětšení objektivu a okuláru – obvykle až 2000 násobné • Speciálním typem je polarizační mikroskop, který používá polarizované světlo. Nejnovějším typem je elektronový mikroskop, který používá místo fotonů elektrony (zvětšuje až 1 000 000x). dále

21. Lupa, mikroskop Obr.13 Obr.12 Obr.2 zpět na obsah další kapitola

22. Dalekohled • Optický přístroj určený k optickému přiblížení pomocí soustavy čoček nebo zrcadel • Podle konstrukce je dělíme na: • Refraktory • objektivem je spojná čočka • např.: Keplerův nebo Galileův dalekohled • Reflektory • objektiv je duté zrcadlo • např.: Newtonův dalekohled Obr.14 Dalekohledy na Wikipedii Největší dalekohledy světa zpět na obsah další kapitola

23. Lidské oko Na obrázku vidíte průřez lidským okem Na optickém zobrazení se podílejí průhledná prostředí rohovka a oční čočka. Ke změně chodu paprsků dochází na rohovce. Světlo prochází rohovkou, oční čočkou, sklivcem a dopadá na sítnici. Obr.15 dále

24. Lidské oko • sítnice obsahuje smyslové buňky, tyčinky a čípky • tyčinky – asi 130 mil. Buněk, umožňuje vidění za šera • čípky – asi 7 mil. Buněk, umožnuje barevné vidění • slepá skvrna – místo na sítnici, kde nejsou čípky ani tyčinky, v tomto místě zrakový nerv opouští oční bulvu Lidské oko Optické klamy na YouTube zpět na obsah konec

25. POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

26. CITACE ZDROJŮ Obr.1 BORISLAV. File:Egypte louvre 162.jpg: WikimediaCommons [online]. 23 January 2005 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1c/Egypte_louvre_162.jpg Obr.2 CGS. Soubor:Mirror.jpg: WikimediaCommons [online]. 21 July 2003 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Mirror.jpg Obr.3 ING.MGR. JOZEF KOTULIČ. File:Slovakia TatranskaJavorina 63.JPG: WikimediaCommons [online]. 5 September 2009 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d7/Slovakia_Tatranska_Javorina_63.JPG Obr.4 LUMOS3. Soubor:EuroDishSBP front.jpg: WikimediaCommons [online]. 10 January 2006 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ed/EuroDishSBP_front.jpg Obr.5 WARDEN. Soubor:Four-solaire-odeillo-02.jpg: WikimediaCommons [online]. 20 September 2005 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommosn z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0a/Four-solaire-odeillo-02.jpg Obr.6 TAMASFLEX. Soubor:Lens shapes.png: WikimediaCommons [online]. 2011 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/Lens_shapes.png

27. CITACE ZDROJŮ Obr.7 TAMASFLEX. File:BiconvexLens.jpg: WikimediaCommons [online]. 2011 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d8/BiconvexLens.jpg Obr.8 FIR0002. File:Large convex lens.jpg: WikimediaCommons [online]. 11 December 2007 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/Large_convex_lens.jpg Obr.9 PAJS. Soubor:Opticke zobrazeni cockarozptylna.svg: WikimediaCommons [online]. 29 July 2007 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/03/Opticke_zobrazeni_cocka_rozptylna.svg Obr.10 PAJS. Soubor:Opticke zobrazeni lupa.svg: WikimediaCommons [online]. 30 July 2007 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Opticke_zobrazeni_lupa.svg Obr.11 MICHAL REITER. Soubor:Praguebambiriada 2012 013.JPG: WikimediaCommons [online]. 25 May 2012 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a3/Prague_bambiriada_2012_013.JPG Obr.12 MOISEY. Soubor:Opticalmicroscopenikonalphaphot +.jpg: WikimediaCommons [online]. 13 June 2009 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b1/Optical_microscope_nikon_alphaphot_%2B.jpg

28. CITACE ZDROJŮ Obr.13 USER:TLUSŤA. Soubor:Schemamikroskopu.svg: WikimediaCommons [online]. 2 March 2006 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9e/Schema_mikroskopu.svg Obr.14 PACKA. Soubor:2-m Telescope3, Ondřejov Astronomical.jpg: WikimediaCommons [online]. 9 October 2007 [cit.2013-02-03]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/37/2-m_Telescope3%2C_Ond%C5%99ejov_Astronomical.jpg Obr.15 TCHOŘ. Soubor:Schematic diagram of the human eye cs.svg: Wikimedia Commons [online]. 5 July 2009 [cit. 2013-02-03]. Dostupnépod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a3/Schematic_diagram_of_the_human_eye_cs.svg Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

29. Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová