Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno Číslo a název projektu:CZ.1.07/1.5.00/ – Investice do vzdělání nesou nejvyšší úrok Autor:Mgr. Dagmar Hajdová Tematická sada: Opakování základních poznatků středoškolské fyziky (vybrané tématické celky) + bonus Téma:Vlnová optika Číslo materiálu:VY_32_INOVACE_01_16

Anotace: Prezentace je určena k opakování tématického celku Vlnová optika. Obsahuje čtyřiadvacet otázek různé obtížnosti (1-4 body) ukrytých v interaktivní tabulce. K přechodu na snímek s odpovědí slouží obrázek pod otázkou, zpět na základní tabulku „smajlík“ v pravém dolním rohu snímku s odpovědí. Otázka, která již byla řešena, v tabulce zbělá.

Na závěrečný snímek celé prezentace lze přejít přes nadpis nad tabulkou. Doprovodné obrázky (ty, které nejsou přímo součástí otázky nebo odpovědi) jsou přiřazeny s humorným nadhledem, nikoliv jako ilustrace příslušného fyzikálního jevu.

VLNOVÁ OPTIKA 4body 3body 2body 1bod

Uveď formulaci ZÁKONA ODRAZUUveď formulaci ZÁKONA ODRAZU.

αα΄ Úhel odrazu se rovná úhlu dopadu. Odražené paprsky zůstávají v rovině dopadu.

Uveď formulaci ZÁKONA LOMU (matematické vyjádření).

α β (+ paprsek zůstává v rovině dopadu)

Uveď názvy uvedených variant lomu (viz obrázky) a co má vliv na to, která z variant nastane. α β α β

Jedná se o LOM OD KOLMICE a LOM KE KOLMICI. Určující jsou rychlosti šíření vlnění v obou prostředích.

Uveď, za jakých okolností nastává LOM OD KOLMICE.

Lom od kolmice nastává, jestliže vlnění přechází do prostředí, kde se šíří rychleji než v prostředí původním (v 2 >v 1 ). α β v1v1 v2>v1v2>v1

Vysvětli pojmy ÚPLNÝ ODRAZ, MEZNÍ ÚHEL a jejich vzájemnou souvislost.

Při lomu od kolmice (v 2 >v 1 ) existuje určitý úhel dopadu α M (mezní úhel), při kterém úhel lomu β=90º. Při větších úhlech dopadu se vlnění již nedostává do druhého prostředí a nastává tzv. úplný odraz. αMαM v1v1 v2>v1v2>v1

Uveď, co je vlastně světlo (jaký druh vlnění,...).

Světlo je elektromagnetické vlnění o frekvenci 3, Hz-7, Hz.

Uveď velikost rychlosti světla ve vakuu.

Světlo se šíří ve vakuu rychlostí c= m/s.

Uveď vztah mezi vlnovou délkou λ a frekvencí f.

Uveď, jak se značí a co udává ABSOLUTNÍ INDEX LOMU.

c - rychlost světla ve vakuu v - rychlost světla v dané látce

Uveď, které z veličin se mohou změnit (nemohou změnit) při přechodu do jiného prostředí. a)rychlost šíření světla b)vlnová délka světla c)frekvence světla

Může se změnit rychlost šíření světla a jeho vlnová délka, frekvence světla se při průchodu různými prostředími nemění.

Vysvětli pojem lineární polarizace světla.

Přirozené světlo je nepolarizované, což znamená, že roviny jeho kmitů (vektoru elektrické intenzity a vektoru magnetické indukce) jsou neuspořádané, kmity probíhají ve všech směrech kolmých na směr šíření. Polarizovat světlo (lineárně) znamená vybrat pouze jeden směr kmitů.

Uveď, s jakým jevem souvisí pojem Brewsterův úhel, a blíže vysvětli.

Brewsterův úhel souvisí s polarizací světla odrazem. Světlo tímto způsobem není polarizováno dokonale, zachovávají se i roviny kmitů blízké těm ideálním. Stupeň polarizace závisí na úhlu dopadu, úplná polarizace nastane právě pro Brewsterův úhel, pro který platí

Uveď aspoň dva případy využití polarizace světla.

- měření koncentrace roztoků z opticky aktivních látek - odstranění rušivého vlivu světla (polarizační filtr na objektivu fotoaparátu, na skle automobilu, polarizační brýle) - 3D efekt v kině (polarizační brýle, na každém oku jinak natočený filtr)

Vysvětli, co je to NIKOL.

Některé krystaly (např. islandského vápence) jsou anizotropní, to znamená, že se v nich v různých směrech šíří světlo různou rychlostí. Dopadající paprsek se v nich proto štěpí na dva polarizované s navzájem kolmými rovinami kmitů. Odstraněním jednoho z nich vzniká nejlepší polarizátor – tzv. NIKOL.

Uveď, jak lze nazvat obě prostředí, jestliže se například v prvním šíří světlo rychleji a ve druhém pomaleji.

První prostředí se nazývá opticky řidší, druhé opticky hustší.

Seřaď uvedené druhy elektromagnetického vlnění podle frekvence (vzestupně). Infračervené záření záření RTG záření Ultrafialové záření Světlo Rozhlasové vlny Mikrovlny

1)Rozhlasové vlny 2)Mikrovlny 3)Infračervené záření 4)Světlo 5)Ultrafialové záření 6)RTG záření 7) záření

Vysvětli pojem ROZPTYL SVĚTLA.

Rozptyl světla je jev, kdy se rovnoběžné paprsky neodrážejí nebo nelámou jako rovnoběžné, např. u nerovinného rozhraní.

Vysvětli, čím je dána barva předmětů.

Barva předmětů je dána jejich schopností pohlcovat nebo odrážet různé barvy (tj. frekvence) světla. Bílý předmět odráží rovnoměrně všechny barvy světla, černý všechny pohlcuje, červený odráží červené, ostatní pohlcuje, apod.

Vysvětli, proč se nám tenká olejová skvrna na vodní hladině jeví jako barevná.

Světlo se částečně odráží již na rozhraní vzduch-olej, částečně až na rozhraní olej-voda. Obě odražená vlnění se skládají. Jejich dráhový rozdíl způsobuje, že některá barva (vlnová délka) se zesílí, jiná zeslabí… Střídání barev je způsobeno tím, že není olejová skvrna ve všech místech stejně silná.

Která z uvedených vlnění se mohou šířit i vakuem? Světlo Zvuk Infračervené záření Ultrafialové záření RTG záření

Kromě zvuku všechna, protože se jedná o elektromagnetická vlnění různých frekvencí, pouze zvuk je vlnění mechanické.

Vyber správnou variantu závislosti barvy světla na frekvenci. frekvence a)fialová, modrá, zelená, žlutá, oranžová, červenáfialová, modrá, zelená, žlutá, oranžová, červená b)červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, fialováčervená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, fialová c)žlutá, oranžová,červená, fialová, modrá, zelenážlutá, oranžová,červená, fialová, modrá, zelená d)barva světla s jeho frekvencí nesouvisíbarva světla s jeho frekvencí nesouvisí

Správná varianta je b). červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, fialová frekvence

Vysvětli princip kontroly rovinných a kulových ploch (např. čoček) využitím interference světla.

Čočka se přikládá ke kalibru ze skla, který má přesnou křivost. Mezi skly se vytvoří tenká vzduchová vrstva, na které vznikne interferenční obraz. Čím je čočka přesněji vyrobena, tím méně je „proužků“ a jsou širší.

Uveď, jak se nazývá jev, kdy se paprsek bílého světla lomem štěpí na rozbíhavý svazek barevných paprsků, a vysvětli, čím je tento jev způsoben.

Jev se nazývá DISPERZE (ROZKLAD SVĚTLA), je způsoben závislostí indexu lomu (tedy rychlosti světla) na frekvenci. Bílé světlo je směsí jednoduchých barev, každá z nich se tedy láme jinak.

Je možné u světla pozorovat ohybové jevy? Pokud ano, vysvětli proč, pokud ne, uveď za jakých okolností a popiš, jak se ohyb projeví.

Ohyb vlnění je výrazný, je-li překážka nebo štěrbina rozměrově srovnatelná s vlnovou délkou. Ohyb světla lze proto pozorovat pouze na velmi úzkých štěrbinách, tenkých vláknech apod. Na stínítku např. při ohybu na tenkém drátku nevidíme stín drátku, ale interferenční obrazec (soustavu interferenčních maxim a minim).

Díky za spolupráci a těším se zase příště… Autorka: Dagmar Hajdová Zdroj doprovodných obrázků: Galerie MS Office