OPTIKA
OBSAH VLNOVÁ OPTIKA OPTICKÉ PROSTŘEDÍ ODRAZ SVĚTLA LOM SVĚTLA OHYB SVĚTLA ROZKLAD SVĚTLA
VLNOVÁ OPTIKA Je nejstarší obor fyziky. Zkoumá vznik, šíření a vlastnosti světla, ale i zobrazování předmětů optickými přístroji. Dělení optiky: Vlnová optika Geometrická optika
VLNOVÁ OPTIKA Světlo je část elektromagnetického vlnění, které má vlnovou délku od 390 nm do 790 nm. Světla různých vlnových délek vyvolávají u lidí zrakový vjem – vnímaný jako barevné světlo. Nejkratší vlnovou délku má fialová barva (390 nm). Nejdelší vlnovou délku má červená barva (790 nm).
VLNOVÁ OPTIKA Další barvy se nachází mezi červenou a fialovou barvu. Tvoří spojité spektrum. Lidské oko je různě citlivé na jednotlivé barvy. Nejvíce citlivé je na žlutozelenou barvu.
VLNOVÁ OPTIKA Mezi zdroje světla patří – slunce, žárovka, oheň, apod. Světlo se šíří každým pružným prostředím, ve vakuu dosahuje nejvyšší hodnoty: c = 300 000 km.s-1. V dalších prostředích je rychlost světla vždy menší. Dráha, kterou světlo urazí se nazývá vlnová délka. λ – vlnová délka [m] v – rychlost [m/s] f – frekvence
OPTICKÉ PROSTŘEDÍ Druhy prostředí, kterým se světlo šíří může být: Čiré – 100 % propouští světlo a nemění jeho vlastnosti, např. vzduch. Průhledné – láme světlo a částečně jej pohlcuje, např. sklo. Průsvitné – částečně pohlcuje a propouští světlo, např. papír. Neprůhledné – dochází k absorbování či odrazení světla, např. zeď, zrcadlo.
ODRAZ SVĚTLA Pokud světlo dopadá na rovinnou plochu pod úhlem α, pak se odráží pod stejným úhlem α´. Rychlost je stejná. Pokud není rovina dopadu dokonale rovná, pak nastane rozptyl světla, neboť úhly odrazu jsou různé. α=α´ p p α α´
LOM SVĚTLA Nastává při přechodu světla z jednoho prostředí do druhého prostředí. Příčinou lomu je rozdílná rychlost v daných prostředích. Lomy mohou nastat: ke kolmici, od kolmice.
LOM SVĚTLA Lom ke kolmici Nastává při přechodu světla z prostředí opticky řidšího do prostředí hustšího, např. ze vzduchu do vody, ze vzduchu do skla. p α > β v1 > v2 v1 α β v2 p
LOM SVĚTLA Lom od kolmice Nastává při přechodu z prostředí hustšího do prostředí řidšího, např. ze skla do vzduchu, z vody do vzduchu. p v1 β > α v2 > v1 α β v2 p
LOM SVĚTLA Vztah mezi úhlem dopadu a úhlem odrazu vyjadřuje zákon lomu – Snellův zákon. n je index lomu, který popisuje a charakterizuje prostředí, nemá jednotky. Vybrané hodnoty n: vzduch = 1, voda = 1,33, sklo = 1,5-1,7, diamant = 2,4.
LOM SVĚTLA Speciální jev nastává u lomu od kolmice pro mezní hodnotu dopadu úhlu. Při překročení mezního úhlu nastává úplný odraz – světlo se odráží zpět. Popsaný jev se využívá u odrazných hranolů, které mění směr paprsků – triedry. Na stejném principu je založena i fatamorgána.