Název projektu: Škola a sport Základní škola Emila Zátopka Zlín, příspěvková organizace, Štefánikova 2701, 761 25 Zlín EU PENÍZE ŠKOLÁM OP VK- 1. 4. Zlepšení podmínek pro vzdělávání na základních školách Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.1395 Název projektu: Škola a sport VY_32_INOVACE_339 Autor DUM: Irena Heimová Datum (období), kdy byl materiál vytvořen: březen 2013 Ročník, pro který je materiál vytvořen: 9. ročník Vzdělávací oblast, obor, tematický okruh, téma: Člověk a příroda, fyzika, světelné jevy Anotace-metodický list: Žáci získají představu o šíření a zdrojích světla, na příkladech dokáží rozhodnout o jaký zdroj světla se jedná, dokáží charakterizovat rozdíl mezi plošným a bodovým zdrojem světla. Rozdělí prostředí na průhledná, průsvitná a neprůhledná, pozná pojem světelný paprsek. Žáci se dozví, že největší rychlostí se šíří světlo ve vakuu. Prezentace v programu PowerPoint. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá Autorskému zákonu.

Světlo, šíření světla

Optika Optika – nauka o světle Světlo – část EM vlnění, která má ve vakuu vlnovou délku od 790 nm do 390 nm

Trochu z historie Ve třetím století před naším letopočtem žil v Alexandrii v Egyptě řecký matematik Euklides K jeho nejdůležitějším dílům patří „Základy“, věnované geometrii Zajímavé jsou jeho úvahy o světelných jevech Domníval se, že světlo se šíří z očí, protože při jejich zavření je tma Kdyby paprsky světla vycházely z našich očí, dokázali bychom si jimi „posvítit“ i v noci

Zdroje světla Světlo, které na předměty v našem okolí dopadá, se od nich odráží a vstupuje do našeho oka Za šera zjišťujeme, že s rostoucí temnotou rozeznáváme obrysy stále obtížněji Ve tmě vidíme jen tělesa (látky), které jsou samy zdrojem světla nebo jsou osvětlené

(zářivky, žárovky, svíčky, Slunce atd.) Světelný zdroj – těleso, ve kterém vzniká světlo a které ho vysílá do okolí. (zářivky, žárovky, svíčky, Slunce atd.) Světelné zdroje dělíme na bodové a plošné. Bodový – rozměry světelného zdroje jsou malé nebo jsou zanedbatelné vzhledem ke vzdálenosti, ze které ho pozorujeme (malá žárovka, laserové ukazovátko, světluška, plamínek, hvězdy ). Plošný – má větší rozměry – nelze je zanedbat ( žárovka, Slunce, zářivka ).

POZOR! Přirozené – přírodní – Slunce, oheň, světluška, blesk, hvězdy Umělé – vyrobené člověkem – žárovka, TV, monitor, zářivka, dioda atd. POZOR! Nikdy se nedívej do Slunce přímo!! Sluneční světlo je tak silné, že by mohlo vážně poškodit zrak!!

Optické prostředí – prostředí, kterým se šíří světlo průhledné – nedochází v něm k rozptylu světla, přes prostředí vidíme světelný zdroj (sklo, vzduch, voda) průsvitné – světlo prostředím prochází, ale zčásti se v něm rozptyluje, vidíme světlo, ale nerozeznáme jeho zdroj (matné sklo, mlha, kouř) neprůhledné – světlo se v něm silně pohlcuje nebo se na povrchu odráží, světlo tímto prostředím neprochází (dřevo, kovy, keramika, rtuť…)

Optické prostředí – prostředí, kterým se šíří světlo Čiré – propouští světla všech barev (čisté čiré sklo) Barevné – propouští pouze světlo určité barvy (barevné skolo) Průhledné prostředí I v průhledném prostředí, jakým je vzduch, se světlo nepatrně rozptyluje Proto před východem Slunce, i po jeho západě není úplná tma

Typy prostředí Opticky homogenní – stejnorodé – má všude stejné optické vlastnosti Opticky izotropní – rychlost šíření světla nezávisí na směru Opticky anizotropní – rychlost šíření závisí na směru

Světelné paprsky Rozbíhavý světelný paprsek – vytváří se z bodového zdroje za clonou. Světlo dopadá z malé vzdálenosti. Za clonou se vytváří světelný kužel. clona stínítko

Světelné paprsky Rovnoběžný světelný paprsek – vytváří se z plošného zdroje za clonou. Světlo dopadá z velké vzdálenosti. Za clonou se světlo šíří ve válcovém prostoru. stínítko clona

Světelné paprsky Světelný paprsek – rovnoběžný světelný svazek, procházející velmi malým otvorem clony. V případě dvou clon, se světlo šíří jen tehdy, když svítící bod a oba otvory leží v téže přímce clony stínítko

Světlo se šíří ve stejnorodém prostředí přímočaře. Již v roce 1679 francouzský fyzik Pierre de Fermat zjistil, že se světlo mezi dvěma body vždy šíří po nejkratší možné dráze, tzn., že si světlo „vybírá“ trajektorii, po níž se bude šířit nejkratší možnou dobu. Tento poznatek vyjadřuje tzv. Fermatův princip. V homogenním prostředí je touto trajektorií přímka – světlo nemůže samovolně „kličkovat“. Platí zákon přímočarého šíření světla: Světlo se šíří ve stejnorodém prostředí přímočaře.

Rychlost světla Světlo se šíří obrovskou rychlostí Ze Slunce dorazí světlo k Zemi za 8 minut Ve vakuu je rychlost světla 300 000 km/s Označujeme ji c (malé písmeno cé) V ostatních prostředích je rychlost světla menší

Optické prostředí Rychlost světla v km/s Vakuum 300 000 Vzduch Téměř 300 000 Led 229 000 Voda 225 000 Sklo 200 000 diamant 124 000 V průhledných prostředích se světlo šíří vždy menší rychlostí než ve vakuu.

Zápis Světelný zdroj – těleso, ve kterém vzniká světlo a které ho vysílá do okolí (zářivky, žárovky, svíčky, Slunce atd.) Zdroji světla mohou být jak rozžhavená tělesa (Slunce, plamen svíčky,..) tak i tělesa nerozžhavená (zářivka, světluška,..) Svítit mohou i tělesa osvětlená (Měsíc, osvětlená bílá zeď,..) Bodovým zdrojem nazýváme zdroj světla, jehož rozměry jsou zanedbatelné vzhledem ke vzdálenosti (pouliční lampa, hvězda,..) Ostatní zdroje jsou plošné.

Zápis Optická prostředí mohou být Světlo se šíří přímočaře. Průhledná (vzduch, čiré sklo,..) Průsvitná (kouř, mlha,…) Neprůsvitná (dřevo, keramika,...) Světlo se šíří přímočaře. Rychlost šíření světla ve vakuu je 300 000 kilometrů za sekundu. V ostatních průhledných prostředích je rychlost menší.

Světlo se šíří ve stejnorodém prostředí přímočaře. Rozbíhavý světelný paprsek světlo se za neprůhlednou překážkou šíří v kuželovém prostoru stínítko clona Rovnoběžný světelný paprsek Pozorujeme u velkých vzdáleností od zdroje, např. Slunce po průchodu clonou clony stínítko stínítko clona Světlo se šíří ve stejnorodém prostředí přímočaře.

zdroje RAUNER, Karel. Fyzika 7: učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. 1. vyd. Plzeň: Fraus, 2005, 136 s. ISBN 80-723-8431-7.