registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/

Prezentace na téma: "registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/"— Transkript prezentace:

1 registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.
2. února 2013 VY_32_INOVACE_170219_Svetlo_a_jeho_sireni_DUM SVĚTLO A JEHO ŠÍŘENÍ 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/

2 1. Šíření světla 2. Odraz a lom světla 3. Rozklad světla 4. Interference

3 Šíření světla Nastávají případy: dále
Šíření světla je ovlivněno prostředím, kterým světlo prochází. Nastávají případy: průchod světla beze změny nastává u čirého prostředí (sklo, voda) absorpce světla projde jen světlo určitých vlnových délek a jiné vlnové délky jsou pohlceny (barevná skla, filtry) rozptyl světla (disperze) mění se směr šíření (matné prostředí) odraz světla světlo prostředím neprochází, odráží se (zrcadlo) Obr.1 dále

4 Šíření světla tabulka indexů lomu Rychlost šíření světla dále
v prostředí se šíří světlo menší rychlostí než ve vakuu Index lomu c – rychlost světla ve vakuu v – rychlost světla v prostředí Index lomu udává, kolikrát je rychlost světla v prostředí menší než rychlost světla ve vakuu (kladné číslo, > 1, nemá jednotku). Příklady indexů lomů: voda – 1,33 sklo – 1,5 – 1,9 tabulka indexů lomu dále

5 Šíření světla Optická prostředí: dále
Od zdroje se šíří světlo v kulových vlnoplochách. Ve velké vzdálenosti od zdroje lze považovat kulové plochy za rovinné. Světelný paprsek je přímka kolmá na vlnoplochu. Optická prostředí: látky, kterými světlo prochází průhledné optické prostředí nedochází k rozptylu světla může být čiré nebo barevné skrz něj je vidět Obr.2 dále

6 Šíření světla Dělení prostředí z hlediska optických vlastností dále
průsvitné optické prostředí světlo se šíří prostředím, ale z části se rozptyluje (mléčné sklo, voda s mlékem) toto prostředí lze prosvítit neprůhledné optické prostředí světlo se v něm silně pohlcuje, nebo na povrchu odráží Dělení prostředí z hlediska optických vlastností homogenní (stejnorodé) prostředí má v celém objemu stejné vlastnosti izotropní vlastnosti prostředí jsou nezávislé na směru šíření světla (sklo, voda) dále

7 Šíření světla zpět na obsah další kapitola anizotropní
vlastnosti světla jsou závislé na změně šíření světla prostředí má v různých směrech různé optické vlastnosti (některé typy krystalů) V opticky homogenním prostředí se světlo šíří přímočaře a jednotlivé paprsky postupují nezávisle jeden na druhém. Obr.3 zpět na obsah další kapitola

8 Odraz a lom světla Odraz (reflexe) Zákon odrazu dále
Na rozhraní dvou prostředí dochází k odrazu nebo lomu dopadajících paprsků. Odraz (reflexe) Zákon odrazu Velikost úhlu dopadu α se rovná velikosti úhlu odrazu α´. Úhel odrazu nezávisí na frekvenci dopadajícího světla a nemění se rychlost šíření světla po dopadu (nemění se ani index lomu). Při kolmém dopadu se odráží paprsek po stejné komici zpět. Platí: α = α´ = 0 dále

9 Odraz a lom světla dále Rozptyl Na nerovném povrchu se světlo
rozptyluje (např. na vodní hladině). Využití odrazu zrcadla periskopy Obr.4 Obr.5 dále

10 Odraz a lom světla Lom světla dále
paprsek dopadá na rozhraní dvou prostředí a postupuje do druhého prostředí pod jiným úhlem – „láme se“ (změní se směr paprsku) změní se také rychlost šíření principy lomu paprsků popisuje Snellův zákon, pojmenovaný podle nizozemského matematika Snellův zákon lze napsat: Poměr sinu úhlu dopadu a sinu úhlu lomu se rovná podílu rychlosti šíření světla v obou prostředích. dále

11 Odraz a lom světla v1 > v2
Při šíření světla z prostředí opticky řidšího do prostředí opticky hustšího se paprsky lámou směrem ke kolmici. α > β v1 > v2 Obr.6 dále

12 Odraz a lom světla α < β v1 < v2 Úplný odraz světla
paprsek se šíří z prostředí opticky hustšího do prostředí opticky řidšího při tzv. mezním úhlu αm je úhel β = 90° při tomto mezním úhlu ještě nastane lom, ale při větším úhlu nastává totální odraz pro rozhraní sklo – vzduch je αm = 42° Při šíření světla z prostředí opticky hustšího do prostředí opticky řidšího se paprsky lámou od kolmice. dále

13 Odraz a lom světla Obr.7 dále

14 Lom světla na encyklopedii fyziky
Odraz a lom světla Využití: refraktometry – přístroje, které měří index lomu látky vlnovody, které se používají v optoelektronice a sdělovací technice (základem je skleněné vlákno, v kterém se světlo úplně odráží) světlovod diamant – zjištění pravosti Obr.8 Obr.9 Lom světla na encyklopedii fyziky zpět na obsah další kapitola

15 Rozklad světla Rozklad světla (disperze) dále
při dopadu bílého světla na rozhraní dochází k rozkladu světla na barevné složky disperzi objevil na skleněném hranolu Isaac Newton Obr.10 dále

16 Rozklad světla dále Jevy spojené s odrazem, lomem nebo disperzí světla
fata morgána vzniká např. v poušti v důsledku nerovnoměrného ohřevu vzduchu nad zemí na rozhraní vrstev vzduchu dochází k úplnému odrazu světla a vytváří se obraz jako v dutém zrcadle duha vzniká v atmosféře rozkladem světla na kapičkách vody dále

17 Optické úkazy v atmosféře – Astro.cz
Rozklad světla barva oblohy modrá barva je dána zemskou atmosférou a vzniká rozptylem slunečního světla na molekulách vzduchu nejvíce se rozptyluje barva fialová a modrá lidské oko není na fialovou barvu příliš citlivé, a proto vidíme modrou bělavou barvu oblohy způsobuje znečištění (prach, krystalky ledu,…) Optické úkazy v atmosféře – Astro.cz zpět na obsah další kapitola

18 Interference dále je skládání dvou nebo více vlnění
u vlnění, které mají stejnou vlnovou délku respektive frekvenci, je interference nejvýraznější mezi vlnami musí být fázový rozdíl lze ji pozorovat nejsnáze mezi koherentními vlnami (to jsou vlny, jejichž fázový rozdíl se s časem nemění) dochází k zesílení nebo zeslabení vlnění Pozn.: Obrázek ukazuje interferenci na slabé vrstvě oleje na vodě. Obr.11 dále

19 Interference dále Interference při odrazu světla na CD
Interference u vlnění vznikajících ze dvou bodů Obr.12 Obr.13 dále

20 Interference Využití interference dále
při kontrole opracování čoček, optických hranolů při výrobě protiodrazových (antireflexních) vrstev (aby nevznikaly odrazy světla např. u objektivů, dalekohledů, brýlí) v holografii – metoda záznamu trojrozměrného záznamu, tvoří se hologramy vzácných předmětů nebo se ukládají data Obr.14 dále

21 Co dokáže světlo - YouTube
Interference Obr.15 Co dokáže světlo - YouTube zpět na obsah konec

22 POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, ISBN

23 CITACE ZDROJŮ Obr. 1 HOGERVORST, Gerard. Soubor:Spiegel.jpg: Wikimedia Commons [online]. 6 October 2004 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 2 OIMEL. Soubor:Bleikristall nachtmann karaffen.jpg: Wikimedia Commons [online]. 23 July 2008 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 3 PAJS. Soubor:Princip vzajemne nezavislosti paprsku.svg: Wikimedia Commons [online]. 20 July 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 4 REIS, Marcelo. File:Difracao.svg: Wikimedia Commons [online]. 27 September 2005 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 5 SCHIRM, Christian. File:Periscope simple.svg: Wikimedia Commons [online]. 19 January 2006 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 6 JX. Soubor:Snelluv zakon.svg: Wikimedia Commons [online]. 5 January 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z:

24 CITACE ZDROJŮ Obr. 7 JOSELL7. File:RefractionReflextion.svg: Wikimedia Commons [online]. 27 September 2012 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 8 ALEXANDROV, Oleg. File:Snells law wavefronts.gif: Wikimedia Commons [online]. 1 January 2008 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 9 KÜHN, Stefan. File:Sonnenrohr.svg: Wikimedia Commons [online]. 22 May 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 10 KALKI. File:Light dispersion conceptual waves.gif: Wikimedia Commons [online]. 6 April 2010 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 11 JOHN. File:Dieselrainbow.jpg [x]: Wikimedia Commons [online]. 16 March 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 12 QWERTZ File:Interferenz bei der Lichtreflexion an einer CD.jpg: Wikimedia Commons [online]. 27 July 2012 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z:

25 CITACE ZDROJŮ Obr. 13 OLEG ALEXANDROV. File:Two sources interference.gif: Wikimedia Commons [online]. 13 January 2008 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 14 HEIKE LÖCHEL. File:Hologram.jpg: Wikimedia Commons [online]. 21 March 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 15 GEORG-JOHANN LAY. File:Holo-Mouse.jpg: Wikimedia Commons [online]. 5 March 2008 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

26 Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová