Světelné jevy Optika II.

Obsah Zdroje světla, optická prostředí Stín, fáze Měsíce, zatmění Slunce a Měsíce Rychlost světla Rozhraní optických prostředí Odraz světla, rovinné zrcadlo Kulová zrcadla Lom světla Čočky Rozklad světla, vznik duhy Lidský zrak Optické přístroje – lupa, mikroskop a dalekohled

7. Lom světla na rozhraní optických prostředí Paprsek světla se při přechodu opticky řidšího prostředí do opticky hustšího prostředí láme ke kolmici Platí: α > β Důsledek: Např. při pohledu z břehu do vody dochází ke zkreslení – předměty jsou posunuté a zdeformované Vzduch nebo vakuum α β Voda nebo sklo

Při přechodu z opticky hustšího prostředí do opticky řidšího prostředí láme od kolmice Platí: α < β Voda nebo sklo α β Vzduch nebo vakuum

8.Čočky Lom světla využívají čočky – tělesa ze skla nebo čirého plastu Při průchodu jejich zakřiveným povrchem se paprsky lámou Při průchodu čočkou se rovnoběžný svazek paprsků může měnit na sbíhavý – čočka spojka Pokud se rovnoběžný svazek mění na čočce na rozbíhavý – čočka rozptylka

Zobrazení na čočce Při znázornění paprsků na čočkách používáme tyto symboly: Spojka - Rozptylka Důležité pojmy: S – optický střed čočky F (F´) – předmětové (obrazové) ohnisko f (f´) – ohniskové vzdálenosti Předmětový prostor Obrazový prostor F S F´ Optická osa f f´

Význačné paprsky na spojce Pro znázornění používáme význačné paprsky: Paprsky procházející optickým středem čočky S se nelámou F F´ S

Význačné paprsky na spojce Paprsky rovnoběžné s optickou osou se na spojce lámou do obrazového ohniska F´ F F´ S

Význačné paprsky na spojce Paprsky procházející předmětovým ohniskem F se na spojce lámou rovnoběžně s optickou osou F F´ S

Zobrazení na spojce Vlastnosti obrazu: Převrácený Skutečný Zmenšený F Pomocí význačných paprsků můžeme určit vlastnosti obrazu: a) Předmět je dále než 2.f (dvojnásobek ohniskové vzdálenosti) Vlastnosti obrazu: Převrácený Skutečný Zmenšený F F´ S

Zobrazení na spojce b) Předmět je mezi f a 2.f Vlastnosti obrazu: Převrácený Skutečný Zvětšený F F´ S

Zobrazení na spojce c) Předmět je ve vzdálenosti menší než f Vlastnosti obrazu: Vzpřímený Zdánlivý Zvětšený F F´ S

9.Rozklad světla Různé barvy světla se pohybují nepatrně odlišnou rychlostí a při opakovaném lomu se od sebe oddělí Nejméně se láme barva červená, nejvíce fialová

Vznik duhy Zkuste co nejpřesněji popsat okolnosti, při kterých pozorujeme duhu Zvětšená kapka vody Správně: duhu pozorujeme nejlépe, když máme Slunce za zády, nízko nad obzorem a v prostoru před námi prší Část světla se po dvojím lomu a odrazu uvnitř kapky dostává k pozorovateli rozložená do barev spektra

10.Lidský zrak V oku se ostrý obraz promítá pomocí čočky na sítnici – zde jsou buňky, které obraz zpracují pro oční nerv Duhovka mění svoji velikost podle množství přicházejícího světla Čočka mění svůj tvar podle vzdálenosti pozorovaného předmětu – při její špatné funkci pozorujeme nejčastější oční vady

Krátkozrakost a dalekozrakost V krátkozrakém oku se ostrý obraz promítá před sítnici – vzdálené předměty vidí rozmazaně Náprava : brýle – rozptylky, které posunou ostrý obraz na sítnici (případně kontaktní čočky, nebo operace laserem)

Krátkozrakost a dalekozrakost V dalekozrakém oku se ostrý obraz promítá za sítnici – blízké předměty nevidí ostře Náprava : brýle – spojky, které přiblíží ostrý obraz na sítnici (případně kontaktní čočky)

11.Optické přístroje Příliš drobné nebo vzdálené předměty není schopno lidské oko rozeznat – pozorujeme je pod příliš malým zorným úhlem. Zvětšit zorný úhel můžeme pomocí optických přístrojů – lupy nebo mikroskopu u drobných předmětů, dalekohledu u vzdálených předmětů      Čím je předmět blíž, tím je větší zorný úhel jeho pozorování

Lupa Lupa je jednoduchá spojná čočka o malé ohniskové vzdálenosti F F´ Při umístění předmětu mezi lupu a ohnisko vzniká zvětšený, vzpřímený a zdánlivý obraz

Mikroskop Obraz získaný lupou je maximálně 20x zvětšený – lupa ho pak silně zkresluje Pro další zvětšení používáme soustavu 2 spojných čoček (objektiv a okulár) – mikroskop Dosahuje několikasetnásobné zvětšení Objeven v 16.století Holanďanem Jansenem F F´

Dalekohled Pro pozorování vzdálených předmětů používáme také soustavu 2 spojných čoček (objektiv a okulár),ale objektiv má větší ohniskovou vzdálenost – hvězdářský dalekohled Vzniklý obraz je ale převrácený – u ostatních dalekohledů se v objektivu používá rozptylka (jsou však příliš dlouhé) nebo optické hranoly (triedr) F F´