Název projektu: Škola a sport Základní škola Emila Zátopka Zlín, příspěvková organizace, Štefánikova 2701, 761 25 Zlín EU PENÍZE ŠKOLÁM OP VK- 1. 4. Zlepšení podmínek pro vzdělávání na základních školách Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.1395 Název projektu: Škola a sport VY_32_INOVACE_346 Autor DUM: Irena Heimová Datum (období), kdy byl materiál vytvořen: duben 2013 Ročník, pro který je materiál vytvořen: 9. ročník Vzdělávací oblast, obor, tematický okruh, téma: Člověk a příroda, fyzika, světelné jevy Anotace-metodický list: Žáci získají představu o lomu světla v optických čočkách. Rozeznají dva základní typy čoček – spojky a rozptylky, umí určit jejich odlišné vlastnosti. Seznámí se u obou čoček s ohniskem a ohniskovou vzdáleností. Prezentace vytvořená v programu PowerPoint. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá Autorskému zákonu.

Čočky

Čočky, stejně jako zrcadla, patří do běžného života. Někdo nosí brýle, jiný zase fotografuje nebo používá videokameru nebo se dívá dalekohledem na hvězdy. Při všech těchto činnostech a při mnoha dalších se potkáváme s čočkami. Zároveň si mnozí z vás vzpomenou na scénu z Pekařova císaře, kde astronom Tycho Brahe žádá Rudolfa II. o čočku – a dostane luštěninu. Čočka v optice sice vypadá podobně jako zmíněná luštěnina, ale na rozdíl od ní neroste na žádném poli a je vyrobena z průhledného skla nebo plastu.

Čočkou tedy budeme nazývat každé homogenní průhledné těleso ohraničené buď dvěma kulovými plochami nebo jednou kulovou a jednou rovinnou plochou Nás bude hlavně zajímat, jak dochází k vytvoření obrazu, jak jej můžeme sestrojit a následně také výpočty určit polohu a vlastnosti obrazu.

Zobrazení pomocí čoček využívá zákonů paprskové optiky: zákona přímočarého šíření světla zákona lomu světla Proto také u čoček mluvíme o zobrazení lomem. Stejně jako u zrcadel zanedbáme pro zjednodušení vlnové vlastnosti světla.

dvojvypuklá čočka, ploskovypuklá čočka, dutovypuklá čočka, dvojdutá čočka, ploskodutá čočka, vypuklodutá čočka. Druhy čoček

Čočky, které jsou uprostřed nejširší (na obrázcích a–c), nazýváme spojky Čočky, které jsou uprostřed nejtenčí (na obrázcích d – f), nazýváme rozptylky.

Rozdělení čoček Spojné čočky (spojky) – sbíhavé lomené paprsky Rozptylné čočky (rozptylky) – rozptýlené lomené paprsky

dvojvypuklá spojka, dvojdutá rozptylka Na rozdíl od kulových zrcadel jsou u čoček dva středy křivosti C, dvě ohniska F, dva vrcholy V. Navíc je zde další význačný bod – optický střed čočky, který označujeme O. Ohnisko, které se nachází ve stejné části prostoru jako předmět, označujeme jako předmětové ohnisko (F1), druhé ohnisko označujeme jako obrazové (F2)

dvojvypuklá spojka, dvojdutá rozptylka Vzdálenost předmětového ohniska od optického středu čočky se nazývá předmětová ohnisková vzdálenost (f1), Vzdálenost obrazového ohniska od optického středu se nazývá obrazová ohnisková vzdálenost (f2). V některé literatuře se předmětové ohnisko označuje F a obrazové ohnisko F´.

Vždy platí: Spojka má obě ohniska skutečná, rozptylka má obě ohniska neskutečná!

Při vytváření obrazu dochází ke dvěma lomům světla – na každém rozhraní. Proto si vypomůžeme určitým zjednodušením – budeme používat tzv. tenké čočky – čočky, jejichž tloušťka se blíží k nule a obě lámavé plochy téměř splývají.

Spojka - popis prostor obrazový prostor předmětový F1 S F2 o směr paprsků prostor obrazový prostor předmětový F1 S F2 o F1 – ohnisko předmětové F2– ohnisko obrazové S – střed tenké čočky

Význačné paprsky spojky 1) S o F1 F2 Paprsek rovnoběžný s opt. osou se po průchodu spojkou láme do ohniska.

2) F2 S o F1 F Paprsek směřující do ohniska F1 se po průchodu spojkou láme rovnoběžně s opt. osou.

3) S F1 o F2 Paprsek směřující do středu spojky po průchodu nemění svůj směr.

Komplet F1 S o F2

Rozptylka prostor obrazový prostor předmětový f f S o F2 F1 směr paprsků f f S o F2 F1 F1 – ohnisko předmětové F2– ohnisko obrazové f – ohnisková vzdálenost S – střed čočky

Význačné paprsky rozptylky 1) S o F2 F1 Paprsek rovnoběžný s opt. osou se po průchodu rozptylkou láme jakoby do ohniska F2.

2) S o F1 F2 Paprsek směřující do ohniska F1 se po průchodu rozptylkou láme rovnoběžně s opt. osou.

3) S F1 F2 o Paprsek směřující do středu rozptylky po průchodu nemění svůj směr.

Komplet S F2 F1 o

Na závěr Brýle užívají lidé ke čtení od konce 12. století (lorňon, monokl, skřipec, cvikr) Základy nauky o zobrazení čočkami a o jejich užití v praxi popsal ve své knize Dioptrika už v roce 1611 významný astronom Johanes Kepler

Optická mohutnost Někdy se místo ohniskové vzdálenosti používá optická mohutnost čočky Její jednotkou je dioptrie Čím je ohnisková vzdálenost menší, tím je je optická mohutnost spojky větší Spojka s ohniskovou vzdáleností 1 metr má optickou mohutnost 1 dioptrie Má-li spojka ohniskovou vzdálenost např. 0,25 metru, je její optická mohutnost 4 dioptrie Optická mohutnost rozptylek se rozlišuje znaménkem minus

Jaká je optická mohutnost čočky s ohniskovou vzdáleností 0,1 metr? 10 dioptrií

Zdroje http://www.gymhol.cz/projekt/fyzika/05_cocky/05_cocky.htm