16. Světlo 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 16. Světlo Autor Mgr. Miroslav Dušek Tematická oblast Fyzika - Optika Anotace Vzdělávací materiál je určen pro výklad učiva pro Ekonomické lyceum Materiál obsahuje výklad k problematice světla a světelných jevů. Ročník 3.ročník Ekonomické lyceum Datum tvorby září -říjen 2013 Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

SVĚTLO

Optika část fyziky, která zkoumá světlo a světelné jevy Světlo – elektromagnetické vlnění, které vzniká při harmonickém kmitání částic (elektrony v atomech). Zahřáté těleso ( např.kov 525°C – červené spektrum) – žhne Slunce – všechny vlnové délky – (oko vnímá 390 – 790 nm) -rovnovážné záření – černé těleso ( pohlcuje-vydává všechno záření) Luminiscence – studené světlo, absorbovaná energie atomy - zářivky, obrazovka, svatojánské mušky,.. [1]

Zdroje světla - LASERY Lasery – nejmohutnější zdroje světla aktivní látka – soustředění velké energie – vyzáření naráz (v úzkém světelném svazku) Koherentní laser – laserový paprsek tvoří harmonickou vlnu (všechny atomy vyzáří ve stejnou dobu a ve stejné fázi) Využití laseru – přenos zpráv, televizní kanály, telefonní hovory, vrtání, měření, operace, [2]

Princip laseru Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, tj. „zesílení světla prostřednictvím vynucené emise záření“. Podstatou laseru je mnohonásobný odraz a zesílení světla uvnitř tzv. aktivního prostředí, které je na obou stranách zpravidla ohraničeno zrcadly; jedno ze zrcadel je polopropustné a světlo jím za jistých podmínek může vycházet ven. Laserové paprsky jsou koherentní (tj. tvoří je jediná fázová vlna) a monochromatické (tj. mají jednu vlnovou délku), soustřeďují se do úzkého svazku s minimální rozbíhavostí (divergencí) a lze je přesně zaměřit na malou plochu srovnatelnou s vlnovou délkou světla. [3]

Šíření světla Vlnění, šíří se ze zdroje do okolního prostoru Vlnoplocha – soustava ploch ve stejném čase se stejnou fází Bodový zdroj – soustředné kulové plochy Ve velké vzdálenosti od zdroje – paprsky rovnoběžné ( např. paprsky od Slunce ) Rychlost světla (ve vakuu) - 300 000 km.s-1 ( ze Slunce na Zemi 8 min16 sec) Podle Einsteinovy teorie relativity – maximální rychlost a signálů V látkové prostředí – pomalejší ( voda – 225 000km.s-1) [4]

Optické vlastnosti látek Průhledné látky – světlo prochází beze změny. Průsvitné látky – světlo se v látce rozptyluje Neprůhledné látky – světlo se pohlcuje nebo odráží Barevné látky – odráží (prochází) světlo jen určité barvy Černá látka – všechno světlo se pohltí

Lom světla Index lomu – n – určuje rychlost šíření světla v nějakém prostředí Zákon odrazu světla – Dopadající, odražený a lomený paprsek jsou všechny v jedné rovině ve které leží i kolmice dopadu, úhel dopadu se rovná úhlu odrazu. c…rychlost světla ve vakuu v…rychlost světla v prostředí n…index lomu [6]

Zákon lomu světla n2,1 = v1/v2 Při přechodu z opticky řidšího do opticky hustšího prostředí (n2,1>1) dochází k lomu světla ke kolmici s rovinou rozhraní. Snellův zákon lomu světla : n1, n2 …indexy lomu prostředí [6]

Úplný odraz světla Johannes Kepler Dopadá-li paprsek z prostředí opticky řidšího do prostředí opticky hustšího se někdy zcela odrazí – úplný odraz světla. Princip – vláknová optika – světlo se šíří v libovolně zakřivených vláknech (světlovodech – světelné kabely) [7]

Dvojlom a disperze světla Nastává u některých krystalů (islandský vápenec) Paprsek řádný a mimořádný různý úhel lomu Disperze (rozklad) světla – nejvíce se láme fialové nejméně červené (v 17.století objevil Jan Marek Marci – skleněným hranolem) [8]

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]Absolutně černé těleso, Světluška, kování [online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Lampyris_noctiluca.jpg, http://www.gymhol.cz/projekt/fyzika/13_act/13_act_soubory/image004.jpg, http://www.kovarstvi-sevecek.cz/eshop/images/promo/0/promo-image.jpg [2] Laser [online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na http://www.freewebs.com/cool101010/laser.jpg [3] Princip laseru[online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na http://www.lao.cz/pictures/jpg/lao_info_preview/serial/1s.jpg [4 ] Šíření světla[online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na http://sirrah.troja.mff.cuni.cz/~mira/famdifr/fresd.gif [5 ] Odraz světla[online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na http://rejoicegirl.ic.cz/odraz_6.gif [6 ] Lom světla[online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na http://web.natur.cuni.cz/~parazit/parpages/mikroskopickatechnika/lom.gif [7 ] Úplný odraz světla[online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na http://www.oskole.sk/userfiles/image/zaida/fyzika/odrazalomsvetla_html_m6cc90db6.png [8 ] Dvojlom světla a disperze[online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na http://kvinta-html.wz.cz/fyzika/optika/vlnova_optika/obrazky/19.jpg, , http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/06/Prism_rainbow_schema.png/180px-Prism_rainbow_schema.png