Fyzika, 3. nebo 4.ročník, SOŠ pořadové číslo 160 „Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.“ ČOČKY-opakování Fyzika, 3. nebo 4.ročník, SOŠ pořadové číslo 160

OPTICKÉ ČOČKY - jsou základními zobrazovacími prvky většiny optických přístrojů - jsou nejčastěji skleněné nebo z plastu - použitý materiál je charakterizován indexem lomu n

Základní dělení čoček vychází z toho, jak působí na prošlý rovnoběžný optický svazek. Spojné čočky neboli spojky mění svazek na sbíhavý, takže paprsky se za nimi protínají v bodě označovaném jako ohnisko obrazové. Vzniká tak skutečný obraz předmětu.

Rozptylné čočky neboli rozptylky mění svazek na rozbíhavý, který zdánlivě vychází z ohniska předmětového – F před čočkou. Vzniká tak zdánlivý obraz předmětu.

ZÁKLADNÍ DRUHY ČOČEK Spojky Rozptylky

Spojky:  — dvojvypuklá (bikonvexní)  — ploskovypuklá (plankonvexní)  — dutovypuklé (konkávkonvexní)

Rozptylky:  — dvojduté (bikonkávní)  — ploskoduté (plankonkávní)  — vypukloduté(konvexkonkávní)

Zařaďte čočky mezi spojky nebo rozptylky: Ploskodutá rozptylka Spojka Dutovypuklá spojka rozptylka

Základní prvky čočky F(F´)–ohnisko předmětové-v polorovině předmětu (obrazové) f(f´)– ohnisková vzdálenost předmětová (obrazová) r1, r2 – poloměry křivosti optických ploch, n – index lomu čočky optická osa–spojnice ohnisek a středů křivosti optických ploch . Vztah pro určení ohniskové vzdálenosti čočky

Optická mohutnost čočky *je převrácená hodnota ohniskové vzdálenosti *fyzikální jednotka je metr na -1, *jednotka dioptrie se používá pro optickou mohutnost čoček do brýlí *optická mohutnost spojek je kladná, rozptylek záporná

Příklady +1D je optická mohutnost spojky s ohniskovou vzdáleností 1m -2 D je optická mohutnost rozptylky s ohniskovou vzdáleností 0,5m Určete optickou mohutnost rozptylky s ohniskovou vzdáleností 0,4m. Výsledek: 2,5D

Konstrukce obrazu tenkou čočkou Nejjednodušší popis šíření paprsků čočkou poskytuje geometrická optika. a) paprsek rovnoběžný s optickou osou se láme do obrazového ohniska b) paprsek procházející předmětovým ohniskem je po lomu rovnoběžný s optickou osou c) paprsek procházející optickým středem čočky se neláme, prochází v původním směru

Je-li vzdálenost předmětu a = 2. f , pak velikost obrazu y´ = y, a´=a Konstrukce obrazu y´předmětu y spojkou: a, a´ - vzdálenost předmětu, obrazu od středu čočky Je-li vzdálenost předmětu a = 2. f , pak velikost obrazu y´ = y, a´=a

závisí na vzdálenosti předmětu a od optického středu čočky Vlastnosti obrazu: závisí na vzdálenosti předmětu a od optického středu čočky a > 2.f obraz je skutečný, převrácený a zmenšený Nakreslit -DÚ a = 2.f obraz je skutečný, převrácený stejně veliký odpovídá uvedenému obrázku Nakreslit DÚ 2.f > a >f obraz je skutečný, převrácený a zvětšený a = f obraz vzniká v nekonečnu f > a obraz je zdánlivý, vzpřímený a zvětšený Nakreslíme na tabuli

Rozhodněte o vlastnostech obrazu vytvořeného tenkou spojkou s ohniskovou vzdáleností f = 20 cm, je li vzdálenost předmětu od tělesa čočky a = 30 cm: a) obraz je převrácený, zmenšený, skutečný b) obraz je převrácený, zvětšený, skutečný Odpověď a) Odpověď b)

Konstrukce obrazu y´předmětu y rozptylkou: a, a´ - vzdálenost předmětu, obrazu od středu rozptylky

DÚ – nakreslit obraz předmětu pro polohu předmětu a < f´ Vlastnosti obrazu: při všech hodnotách vzdálenosti předmětu a od optického středu rozptylky vzniká obraz zdánlivý vzpřímený a zmenšený. DÚ – nakreslit obraz předmětu pro polohu předmětu a < f´

Vlastnosti obrazu lze zjistit i výpočtem - Zobrazovací rovnice čočky

Z – příčné zvětšení obrazu Z < 0 obraz je převrácený, Z > 0 obraz je vzpřímený, | Z | > 1 obraz je zvětšený, | Z | < 1 obraz je zmenšený, | Z | = 1 stejně velký.

a´= 60cm, obraz je skutečný Z = -2 , obraz je převrácený Výpočtem zjistěte vlastnosti obrazu předmětu výšky 4cm vytvořeného tenkou spojkou s ohniskovou vzdáleností f = 20 cm, je li vzdálenost předmětu od tělesa čočky a = 30 cm. Předmět je kolmý k optické ose. Výsledky: a´= 60cm, obraz je skutečný Z = -2 , obraz je převrácený | Z | = 2 obraz je zvětšený 2x, y´= 8 cm

Závěr: Zobrazení tenkou čočkou jsme řešili jen pro paprsky v malé vzdálenosti od optické osy čočky, tj.paprsky, které s ní svírají malé úhly. Jsou-li paprsky ve větší vzdálenosti, vzniká tzv. otvorová vada - obraz je málo ostrý. Tuto vadu lze odstranit zúžením svazku paprsků pomocí kruhové clony.

Použitá literatura:. Lepil O. : Fyzika pro gymnáziá – optika, Použitá literatura: Lepil O.: Fyzika pro gymnáziá – optika, Wikipedia – internetová encyklopedie.

Děkuji za pozornost. Tuto prezentaci lze použít v neziskových organizacích. Zpracovala: RNDr.Anna Zimáňová, SOŠ a SOU, Česká Lípa