19. Zrcadla a čočky Číslo a název projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0619 OP: Vzdělávání pro konkurenceschopnost Zvyšování vzdělanosti pomocí e-prostoru Název a adresa školy Soukromá střední škola a jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Č. Budějovice, s.r.o., Jeronýmova 28/22, České Budějovice Kód materiálu Klíčová aktivita III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název materiálu 19. Zrcadla a čočky Autor Mgr. Miroslav Dušek Tematická oblast Fyzika - Optika Anotace Vzdělávací materiál je určen pro Ekonomické lyceum . Materiál obsahuje výklad k problematice zobrazení pomocí zrcadel a čoček. Ročník 3.ročník Ekonomické lyceum Datum tvorby září -říjen 2013 Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

Zrcadla a čočky

Optické zobrazování Světlo = svazek rovnoběžných paprsků (vlnovou podstatu světla nebereme v úvahu) Odraz světla od geometrických ploch – zrcadla Lom světla v průhledných tělesech – čočky Skutečný obraz – obraz předmětu můžeme zachytit na stínítku (sbíhavé paprsky) Zdánlivý obraz - obraz předmětu nemůžeme zachytit na stínítku (rozbíhavé paprsky) [1]

Zrcadla Nejjednodušší zobrazení – rovinné zrcadlo (zdánlivý obraz) Kulové zrcadlo – duté, vypuklé Optická osa zrcadla – střed křivosti S a vrchol V Paprsek směřující rovnoběžně s optickou osou zrcadla se odráží do význačného bodu zvaného ohnisko F. Paprsek procházející středem kulové plochy po odrazu na zrcadle má směr opačný než paprsek dopadající na zrcadlo. [2]

Obrazy v kulovém zrcadle Ohnisková vzdálenost – f = |VF|=r/2 Umístíme-li předmět do vzdálenosti a > 2f od vrcholu dutého kulového zrcadla, bude obraz skutečný, zmenšený a převrácený. Umístíme-li předmět do vzdálenosti 2f > a > f od vrcholu dutého kulového zrcadla, bude obraz skutečný, zvětšený a převrácený. Umístíme-li předmět do vzdálenosti a < f od vrcholu dutého kulového zrcadla, bude obraz zdánlivý, zvětšený a vzpřímený. Obraz ve vypuklém zrcadle bude vždy zdánlivý, zmenšený a vzpřímený.

Obrazy v kulovém zrcadle - konstrukce Duté zrcadlo Vypuklé zrcadlo [3]

Zobrazovací rovnice kulového zrcadla a…vzdálenost předmětu od vrcholu zrcadla a´….vzdálenost obrazu od vrcholu zrcadla – je-li kladné =obraz skutečný, je-li záporné = obraz zdánlivý ZVĚTŠENÍ y..výška předmětu y´..výška obrazu Z je kladné = obraz vzpřímený, Z je záporné = obraz převrácený.

ČOČKY Světlo se láme ( index lomu materiálu čočky - n) předmětový a obrazový prostor čočky = dvě ohniska F a F´ Dva typy čoček – spojka (tenčí na okrajích), rozptylka (tenčí uprostřed) Umístíme-li předmět do vzdálenosti a > 2f od středu spojky, bude obraz skutečný, zmenšený a převrácený. Umístíme-li předmět do vzdálenosti 2f > a > f od středu spojky, bude obraz skutečný, zvětšený a převrácený. Umístíme-li předmět do vzdálenosti a < f od středu spojky, bude obraz zdánlivý, zvětšený a vzpřímený. U rozptylky bude obraz vždy zdánlivý, zmenšený a vzpřímený

Zobrazovací rovnice čočky r1, r2…poloměr kulových ploch čočky n…index lomu čočky Druhy čoček Optická mohutnost čočky …… φ = 1/f Jednotky – dioptrie (D) ( spojky +), (rozptylky - )

Zobrazení spojnou čočkou [4]

Zobrazení rozptylnou čočkou [5]

Lidské oko Konvenční zraková vzdálenost – cca 25 cm Optická soustava (čočka ovládána svaly – může měnit ohniskovou vzdálenost) Konvenční zraková vzdálenost – cca 25 cm Zorný úhel – úhel, který svírají okrajové paprsky předmětu vstupující do oka středem oční čočky [8]

Dalekohled a mikroskop Dalekohled – Holandský - soustava čoček ( spojka a rozptylka) – vzpřímený zvětšený obraz Keplerův – dvě spojky (refraktor) – astronomický dalekohled Newtonův – kulová zrcadla (reflektor) – netrpí chromatickou (barevným lomem) vadou Mikroskop – r.1665 R.Hook – zvětšení pozorovacího úhlu max. 2000x ( omezení vlnovou délka světla) [6,7]

DOC.ING.IVAN ŠTOLL,CSC. - Fyzika (pro netechnické obory SOŠ a SOU) Použité zdroje: SVOBODA, Emanuel aj. Přehled středoškolské fyziky. 4. upravené vydání. Praha: Prometheus, 2006. 515 s. ISBN 80-7196-307-0. DOC.ING.IVAN ŠTOLL,CSC. - Fyzika (pro netechnické obory SOŠ a SOU) Prometheus 2007, 260 s. ISBN 978-80-7196-223-6 učebnice s doložkou MŠMT čj.1 527/07-23 ze dne 2.4.2007 AKADEMIK VLADIMÍR HAJKO, PROF.RNDR.JURAJ DANIEL-SZABO, CSC. - Základy fyziky VEDA 1983 (Bratislava) Použité obrázky: [1] Vypuklé zrcadlo- [online]. 3.9.2013 [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://www.sbirkaprikladu.cz/userfiles/8/image/vypukle_zrcadlo.jpg [2] Zobrazení rovinným zrcadlem [online]. 3.9.2013 [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://fyzika.smoula.net/data/images/rovinne.jpg [3] Zobrazení kulovým zrcadlem [online]. 3.9.2013 [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://fyzika.jreichl.com/data/optika/31_zrcadla_cocky_soubory/image021.png [4,5] Zobrazení spojnou, rozptylnou čočkou[online]. 3.9.2013 [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://i.idnes.cz/07/103/cl/JLB1ea05c_obraz_a_predmet_3.jpg, http://i.idnes.cz/07/103/cl/JLB1e9ea9_Obraz_a_predmet_2.jpg [6,7] dalekohled, mikroskop[online]. 3.9.2013 [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://cs.wikipedia.org/wiki/Dalekohled, http://cs.wikipedia.org/wiki/Mikroskop [8,9] lidské oko, vady oka[online]. 3.9.2013 [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://media.investicniweb.cz/photos/2013/09/27/25287-lidske-oko-ilustracni-foto.jpg, http://skolajecna.cz/biologie/Images/Textbook/Big/0110000/00275.jpg