registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809. 3. února 2013 VY_32_INOVACE_170220_Opticke_soustavy_DUM OPTICKÉ SOUSTAVY Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.
1. Zrcadla 4. Dalekohled 3. Lupa, mikroskop 2. Čočky 5. Lidské oko
Zrcadla Historie První zrcadla byla pouze vyleštěné kusy plechu, většinou ze stříbra nebo mědi. Měděná zrcadla byla nalezena v egyptských hrobech, pocházejících z období kolem roku 2800 př.n.l.. Nejstarší bronzové zrcadlo, pocházející z období kolem roku 2000 př.n.l., bylo nalezeno u Neuenburgského jezera. Až v 16. století se naučili mistři v Benátkách nanášet velmi tenkou vrstvu stříbra na sklo. Dnes se vyrábí zrcadlo tak, že se nanese na sklo tenká kovová vrstva (např. z cínového amalgámu). Zadní plocha zrcadla odráží více než 90% paprsků. Téměř dokonalým zrcadlem je hladina rtuti. Obr.1 dále
Zrcadla Rovinné zrcadlo dále Vlastnosti obrazu: je zdánlivý (obraz existuje pouze v našem oku, paprsky se protnou za zrcadlem, je neskutečný) vzdálenost předmětu od zrcadla je stejná jako vzdálenost obrazu od zrcadla (a = a´) je stranově převrácený je vzpřímený (přímý) paprsky dopadající na rovinné zrcadlo se řídí zákonem odrazu dále
Další použití rovinných zrcadel Zrcadla Použití: v domácnostech jako součást periskopů, fotoaparátů, a k měření malých úhlů Obr.2 Další použití rovinných zrcadel dále
Zrcadlo v magii na Wikipedii Zrcadla Polopropustné rovinné zrcadlo odráží polovinu paprsků a druhou polovinu propouští používá se např. mezi tmavou a jasně osvětlenou místností osoby v jasně osvětlené místnosti se vidí jako v zrcadle osoby v tmavé místnosti vidí do osvětlené místnosti jako přes čiré sklo Použití: pro kontrolu pacientů v kriminalistice v optice jako dělič paprsků Zrcadlo v magii na Wikipedii dále
Zrcadla Kulová zrcadla Duté zrcadlo dále zrcadlová plocha je na vnitřní straně kulové plochy dále
Zrcadla dále Při optickém zobrazování používáme tři význačné paprsky. Paprsek jdoucí středem křivosti zrcadla se odráží po stejné dráze zpět. Paprsek jdoucí rovnoběžně s optickou osou se odráží a prochází ohniskem F. Paprsek procházející ohniskem F se odráží rovnoběžně s optickou osou. Pro konstrukci obrazu stačí dva význačné paprsky. dále
Zobrazení kulovým zrcadlem Zrcadla Vlastnosti obrazu závisí na vzdálenosti předmětu od zrcadla. Použití dutého zrcadla: světlomety u automobilů projektory kosmetická zvětšovací zrcátka v astronomii – dalekohledy (průměry i několik metrů) Zobrazení kulovým zrcadlem dále
Zrcadla Vypuklá zrcadla Animace paprsků dále zobrazující plocha je na vnější straně kulové plochy Vlastnosti obrazu: zmenšený vzpřímený zdánlivý Použití: na křižovatkách zpětné zrcátko u automobilu Obr.3 Animace paprsků dále
Zrcadla Parabolické zrcadlo zpět na obsah další kapitola nemá otvorovou vadu má přesný obraz i u okrajových paprsků Použití: u světlometů u kapesních svítilen v astronomii solární tavící pec Obr.4 Obr.5 zpět na obsah další kapitola
Čočky dále optická soustava složená ze dvou centrovaných ploch vyrábí se z průhledného materiálu (skla nebo plastu) podle tvaru ploch rozlišujeme spojky (uprostřed jsou tlustší než na kraji) a rozptylky (uprostřed jsou tenčí) Obr.6 dále
Čočky Spojky k zobrazení předmětu používáme dva význačné paprsky vycházející z okrajového bodu předmětu F - skutečné ohnisko F´- zdánlivé ohnisko dále
Čočky Čočky na Techmania.cz dále Obraz zobrazený čočkou se liší podle vzdálenosti předmětu od osy čočky. Obr.7 Obr.8 Čočky na Techmania.cz dále
Čočky Rozptylka Obr.9 dále
Čočky Obraz předmětu zobrazený rozptylkou je vždy zdánlivý, vzpřímený a zmenšený. Jeho velikost závisí na vzdálenosti předmětu od čočky. Čím je tato vzdálenost větší, tím je menší obraz. Optické přístroje používají veličinu optická „mohutnost čočky“. značí se φ je definována jako převrácená hodnota ohniskové vzdálenosti jednotkou je dioptrie – [D] Čočka o optické mohutnosti 1D má ohniskovou vzdálenost 1m. dále
Čočky Použití čoček: zpět na obsah další kapitola brýle pro korekci zraku lupy, fotografické přístroje, optické mikroskopy měřící přístroje lasery mechaniky pro čtení CD/DVD/Blu-ray zpět na obsah další kapitola
Lupa, mikroskop Lupa dále je spojná čočka s malou ohniskovou vzdáleností první lupy se používaly v 11. století v Káhiře, sloužily ke čtení posvátného písma tvoří obraz zdánlivý, zvětšený a vzpřímený zvětšení může být 5-12 násobné, podle druhu lupy speciální lupy mohou zvětšit až 20x Obr.10 dále
Lupa, mikroskop Použití: dále ke zvětšení sledovaného předmětu (rostlin, živočichů,…) u měřících přístrojů ve filatelii, hodinářství k zapálení ohně (je třeba lupu natočit ke slunci a umístit ve vhodné vzdálenosti od předmětu) Obr.11 dále
Lupa, mikroskop Mikroskop dále nazývá se též drobnohled optická část je složena z objektivu a okuláru objektiv tvoří čočka s malou ohniskovou vzdáleností – několik mm okulár tvoří čočka s větší ohniskovou vzdáleností – několik cm celkové zvětšení je rovno součinu zvětšení objektivu a okuláru – obvykle až 2000 násobné Speciálním typem je polarizační mikroskop, který používá polarizované světlo. Nejnovějším typem je elektronový mikroskop, který používá místo fotonů elektrony (zvětšuje až 1 000 000x). dále
Lupa, mikroskop Obr.12 Obr.13 Obr.2 zpět na obsah další kapitola
Dalekohled zpět na obsah další kapitola Optický přístroj určený k optickému přiblížení pomocí soustavy čoček nebo zrcadel Podle konstrukce je dělíme na: Refraktory objektivem je spojná čočka např.: Keplerův nebo Galileův dalekohled Reflektory objektiv je duté zrcadlo např.: Newtonův dalekohled Obr.14 Dalekohledy na Wikipedii Největší dalekohledy světa zpět na obsah další kapitola
Na obrázku vidíte průřez lidským okem Lidské oko Na obrázku vidíte průřez lidským okem Na optickém zobrazení se podílejí průhledná prostředí rohovka a oční čočka. Ke změně chodu paprsků dochází na rohovce. Světlo prochází rohovkou, oční čočkou, sklivcem a dopadá na sítnici. Obr.15 dále
Optické klamy na YouTube Lidské oko sítnice obsahuje smyslové buňky, tyčinky a čípky tyčinky – asi 130 mil. Buněk, umožňuje vidění za šera čípky – asi 7 mil. Buněk, umožnuje barevné vidění slepá skvrna – místo na sítnici, kde nejsou čípky ani tyčinky, v tomto místě zrakový nerv opouští oční bulvu Lidské oko Optické klamy na YouTube zpět na obsah konec
POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6
CITACE ZDROJŮ Obr.1 BORISLAV. File:Egypte louvre 162.jpg: Wikimedia Commons [online]. 23 January 2005 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1c/Egypte_louvre_162.jpg Obr.2 CGS. Soubor:Mirror.jpg: Wikimedia Commons [online]. 21 July 2003 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Mirror.jpg Obr.3 ING.MGR. JOZEF KOTULIČ. File:Slovakia Tatranska Javorina 63.JPG: Wikimedia Commons [online]. 5 September 2009 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d7/Slovakia_Tatranska_Javorina_63.JPG Obr.4 LUMOS3. Soubor:EuroDishSBP front.jpg: Wikimedia Commons [online]. 10 January 2006 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ed/EuroDishSBP_front.jpg Obr.5 WARDEN. Soubor:Four-solaire-odeillo-02.jpg: Wikimedia Commons [online]. 20 September 2005 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commosn z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0a/Four-solaire-odeillo-02.jpg Obr.6 TAMASFLEX. Soubor:Lens shapes.png: Wikimedia Commons [online]. 2011 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/Lens_shapes.png
CITACE ZDROJŮ Obr.7 TAMASFLEX. File:BiconvexLens.jpg: Wikimedia Commons [online]. 2011 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d8/BiconvexLens.jpg Obr.8 FIR0002. File:Large convex lens.jpg: Wikimedia Commons [online]. 11 December 2007 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/Large_convex_lens.jpg Obr.9 PAJS. Soubor:Opticke zobrazeni cocka rozptylna.svg: Wikimedia Commons [online]. 29 July 2007 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/03/Opticke_zobrazeni_cocka_rozptylna.svg Obr.10 PAJS. Soubor:Opticke zobrazeni lupa.svg: Wikimedia Commons [online]. 30 July 2007 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Opticke_zobrazeni_lupa.svg Obr.11 MICHAL REITER. Soubor:Prague bambiriada 2012 013.JPG: Wikimedia Commons [online]. 25 May 2012 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a3/Prague_bambiriada_2012_013.JPG Obr.12 MOISEY. Soubor:Optical microscope nikon alphaphot +.jpg: Wikimedia Commons [online]. 13 June 2009 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b1/Optical_microscope_nikon_alphaphot_%2B.jpg
CITACE ZDROJŮ Obr.13 USER:TLUSŤA. Soubor:Schema mikroskopu.svg: Wikimedia Commons [online]. 2 March 2006 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9e/Schema_mikroskopu.svg Obr.14 PACKA. Soubor:2-m Telescope3, Ondřejov Astronomical.jpg: Wikimedia Commons [online]. 9 October 2007 [cit.2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/37/2-m_Telescope3%2C_Ond%C5%99ejov_Astronomical.jpg Obr.15 TCHOŘ. Soubor:Schematic diagram of the human eye cs.svg: Wikimedia Commons [online]. 5 July 2009 [cit. 2013-02-03]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a3/Schematic_diagram_of_the_human_eye_cs.svg Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.
Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová