Digitální učební materiál Autor: Ing. Jiří Šťastný Předmět/vzdělávací oblast: Fyzika Tematická oblast: Optika Téma: Dělení a význam optiky Ročník: 4. Datum vytvoření: Srpen 2013 Název: VY_32_INOVACE_07.2.01.FYZ Anotace: Vymezení základních pojmů. Učební materiál slouží jako inovativní prezentační doplněk výuky a využívá aktivizujících možností multimediálních prostředků včetně hypertextových odkazů. Závěrečné kontrolní otázky zvyšují interaktivitu výuky a podporují samostatné myšlení žáků. Multimediální výuka svou přehledností a názorností podporuje zájem a aktivitu i u slabších žáků. Metodický pokyn: Prezentace primárně slouží pro výklad v hodině, ale může být využita i k samostudiu a pro distanční formu vzdělávání. Otázky na konci tématu ověřují, jak žáci danou problematiku zvládli, a po vytištění je lze použít i pro písemné ověření jejich znalostí. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků – PC a dataprojektoru.

Optika Optika je nauka zabývající se světlem, zákonitostmi při jeho šíření a ději při vzájemném působení světla a látky. Podle přístupu ke světelným jevům dělíme optiku na: Vlnovou Paprskovou Kvantovou

Vlnová optika Zabývá se jevy, které potvrzují vlnovou povahu světla: Rozklad světla Skládání světla Ohyb světla Polarizace světla Rychlostí šíření světla v různých prostředích

Paprsková optika Je založena na: Zákonu přímočarého šíření světla Zákonu odrazu Zákonu lomu Zákony paprskové optiky jsou nepostradatelné při výpočtech vlastností zobrazovacích soustav. (Dalekohledy, mikroskopy a další optické přístroje.)

Kvantová optika Zabývá se jevy, při nichž se projevuje částicová (kvantová) povaha světla. Tyto jevy se projevují při styku světla a látky, především se jedná o fotoelektrický jev, za který obdržel Albert Einstein Nobelovu cenu. Často bývá Einsteinovi přisuzována Nobelova cena za Teorii relativity, což je omyl.

Vlnová definice světla Světlo je část spektra elektromagnetického vlnění, které vyvolává u člověka zrakový vjem. Lidské oko vnímá frekvence 7,7∙1014 až 3,9∙ 1014 Hz. Rychlost světla ve vakuu je 299 792 358 m/s (300 000 km/s). Rychlost světla ve vakuu značíme c.

Elektromagnetická vlna obr.1 elektromagnetická vlna Elektromagnetická vlna má dvě navzájem kolmé složky. Intenzitu elektrického pole E Magnetickou indukci B Složky elektromagnetické vlny jsou neoddělitelné.

Vztah frekvence a vlnové délky 𝝀… vlnová délka c…..rychlost šíření světla ve vakuu 𝒇… frekvence Pro frekvenci a vlnovou délku platí: 𝝀= 𝒄 𝒇 Při průchodu světla jiným prostředím než vakuem se vlnová délka mění, frekvence zůstává stejná.

Barva světla Světlu určité vlnové délky odpovídá jeho barva. Vnímáme vlnové délky 390 nm až 750 nm v pořadí barev: fialová, modrá, zelená, žlutá, oranžová, červená. Světlo delších vlnových délek než červené nazýváme infračervené (hřeje). Světlo kratších vlnových délek než fialové nazýváme ultrafialové (opaluje kůži).

Rozklad světla hranolem Bílé denní světlo je složeno z jednobarevných světel, oko jednotlivé složky nerozeznává. Příčinou rozkladu světla hranolem je jev nazývaný disperze světla. Disperze světla je závislost rychlosti světla v látkách na jeho frekvenci. Ve vakuu k disperzi nedochází. S rostoucí frekvencí rychlost klesá.

Kontrolní otázky Čím se zabývá optika? Jak zní vlnová definice světla? Jak zní kvantová definice světla? Je možné oddělit jednotlivé složky elektromagnetické vlny? Jaké vlnové délky světla vnímá člověk?

Kontrolní otázky-odpovědi Čím se zabývá optika? Světlem, zákonitostmi při jeho šíření a ději při vzájemném působení světla a látky. Jak zní vlnová definice světla? Světlo je elektromagnetické vlnění vyvolávající zrakový vjem u člověka. Jak zní kvantová definice světla? Světlo je nespojitý tok energie přenášený fotony. Je možné oddělit jednotlivé složky elektromagnetické vlny? Ne. Jaké vlnové délky světla vnímá člověk? 390 nm až 750 nm.

Použité zdroje: SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus, 1996, ISBN 80-7196-116-7. LEPIL, Oldřich; BEDNAŘÍK, Milan; HÝBLOVÁ, Radmila. Fyzika pro střední školy II. Praha: Prometheus, 2002, ISBN 80-7196-185-X Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Šťastný.