Optika - část fyziky zabývající se světlem

Vlastnosti světla Světlo je elektromagnetické vlnění. Šíří se v každém prostředí. Od zdroje se šíří přímočaře. Šíří se rychlostí světla …c = 3·10 8 m/s Touto rychlostí se šíří i ostatní elm.vlny: - MW, TV, rozhlas, RTG, GPS…

Při dopadu na překážku se může světlo: odrazit projít pohltit lomit

Bílé sluneční světlo je složeno z tzv. spektrálních složek (barev): červená oranžová žlutá zelená modrá fialová - duha, mýdlová bublina, CD, olejová skvrna, hrany zrcadel,….

Se spektrem souvisí vnímání barev. Dopadá-li na těleso jakékoli barvy bílé světlo, tak se do našeho oka odráží vybraná „barva tělesa“.

Dopadá-li na těleso určité barvy světlo barvy jiné, tak se do našeho oka neodráží žádné (pohltí se).

Od bílého tělesa se odráží všechny spektrální složky „černé“ těleso naopak všechny složky pohlcuje

Zákon odrazu Při dopadu na „vhodný“ povrch se světlo může odrazit. Děje se tak vždy podle zákona odrazu: Úhel odrazu β je roven úhlu dopadu α.

Při dopadu světla na nerovný povrch se světlo odráží také podle zákona odrazu, ale tak, že se rozptyluje. V takovém tělese se „nevidíme“, i když světlo odráží.

Jaká optická prostředí rozlišujeme? podle barvy barevná bezbarvá (čirá) podle propustnosti průhledná průsvitná neprůhledná

ZRCADLA (Z) - tělesa, která dobře odrážejí světlo Dělí se na: rovinná kulová dutá vypuklá U kulových Z je zrcadlící plocha částí povrchu koule

Rovinné zrcadlo Obraz zobrazený rovinným Z je vždy: - stejně velký jako předmět - není převrácený (není hlavou dolů) - je stejně vzdálen za Z jako předmět před Z - je neskutečný (není ho možné zachytit za Z)

Z předmětobraz

Využití rovinných zrcadel - domácnosti - zpětná zrcátka - optické přístroje

- „zrcadlový roh“ - 2 navzájem kolmá rovinná Z - 2násobný odraz → směr zpět ke zdroji Odrazka

– 2 rovnoběžná Z – umožňuje „vidět“ za překážku Periskop

Duté zrcadlo Vlastnosti obrazu vytvořeného dutým Z záleží poloze předmětu vzhledem k Z Obraz vytvoříme pomocí tzv. význačných paprsků: -1. dopadá rovnoběžně s osou na Z a pak se odráží do ohniska F prochází nejprve ohniskem F a pak se od Z odráží rovnoběžně s osou

o F S střed křivostiohnisko ohnisková vzdálenost fV Vrchol Z f = lVFl = ½ lSVl

o F S Obraz je zmenšený, převrácený, skutečný

o FS Obraz je stejně velký, převrácený, skutečný

o F S Obraz je zvětšený, převrácený, skutečný

o F S Obraz je zvětšený, přímý, neskutečný

o FS Obraz je vždy zmenšený, přímý a neskutečný. Vypuklé zrcadlo

Využití kulových zrcadel - doprava (zpětná zrcátka, křižovatky) - optické přístroje (reflektory) - lékařství (ušní, zubní) - solární pece

Lom světla Světlo se šíří přímočaře (v daném opt. prostředí) Při přechodu z jednoho OP do druhého se směr paprsků mění ….světlo se láme α β Lom ke kolmici (α > β) β Lom od kolmice (α < β) α

ČOČKY - tělesa ze skla nebo plastu, která vhodně lámou světlo Dělí se na: spojné čočky (spojky) rozptylné čočky (rozptylky) spojkarozptylka f f

Zobrazení čočkami Spojky lámou rovnoběžný svazek paprsků do ohniska F. Vlastnosti obrazu jimi vytvořené záleží na vzdálenosti předmětu od čočky (jako u dutého Z). Může být tedy zmenšený i zvětšený,skutečný i zdánlivý, přímý i převrácený. Rozpylky lámou rovnoběžný svazek paprsků tak, jako by vycházel z ohniska F. Obraz je vždy přímý,zmenšený a zdánlivý.

o FSF´S´

Optická mohutnost FV, která popisuje čočky, se jmenuje optická mohutnost. Udává mohutnost („tloušťku) čočky ….čím je větší mohutnost, tím je čočka zakřivenější, více láme světlo φ = 1 : f Jednotkou je dioptrie ….1D (spojky +, rozptylky -) f …. ohnisková vzdálenost (v m)

Kolik dioptrií „mají“ brýle se spojnou čočkou, jestliže ohnisková vzdálenost je 25 cm. φ = ? D f = 25 cm φ = 1 : f = 1 : 0,25 = 4 D Čočka má optickou mohutnost +4 D.

Oční vady Složitý optický systém jako oko může mít vrozenou nebo časem získanou oční vadu. Těmi základními jsou krátkozrakost a dalekozrakost, dalšími pak barvoslepost, astigmatismus, tupozrakost, šedý či zelený zákal ….. Většinu z nich dokážeme dnes korigovat.

- vidí dobře na krátko (blízko), špatně do dálky - obraz se vytváří před sítnicí (rozmazaný) - korigujeme brýlemi s rozptylkou → obraz se posune (rozptýlí) na sítnici Krátkozrakost

- vidí dobře do dálky, špatně na blízko - obraz se vytváří „za“ sítnicí (rozmazaný) - korigujeme brýlemi se spojkou → obraz se posune (spojí) na sítnici Dalekozrakost

- rohovka nemá pravidelný kulový tvar, ale je v jedné ose nebo v obou dvou více či méně zakřivená Astigmatismus - nevnímání určité barvy - zřídka se vyskytuje barvoslepost na všechny barvy (černobílé vidění) - nejčastějším případem je neschopnost rozlišit červenou a zelenou barvu, méně častá je barvoslepost na žlutou a modrou Barvoslepost

- označení pro určitý typ poškození zraku, jehož podstatou je poškození očního nervu - glaukom Zelený zákal - zakalení oční čočky - řeší se dnes výměnou čočky Šedý zákal - slabší „ostrost“ jednoho oka - horší binokulárního vidění, často šilhání Tupozrakost