světelné jevy

31
Světelné jevy Šíření a rychlost světla Odraz a lom světla Zobrazovací soustavy Optické přístroje Disperze světla

Upload: akina

Post on 12-Jan-2016

254 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Světelné jevy. Šíření a rychlost světla Odraz a lom světla Zobrazovací soustavy Optické přístroje Disperze světla. Šíření a rychlost světla. Podívejte se na tuto prezentaci a pak odpovězte na otázky. Přímočaré šíření světla , rychlost světla - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Svteln jevy

Svteln jevyen a rychlost svtlaOdraz a lom svtlaZobrazovac soustavyOptick pstrojeDisperze svtla en a rychlost svtlaPodvejte se na tuto prezentaci a pak odpovzte na otzky.Pmoar en svtla, rychlost svtla

Jakmi optickmi prostedmi jsou med, mlko, asfalt, led, beton, mosk voda?Vysvtli, pro pi bouce vidme blesk okamit, ale zvuk hromu slyme pozdji.Odraz svtlaPi dopadu na lesklou plochu zrcadla se paprsek odraz. Pozorovnm zjistme, e hel dopadu se rovn hlu odrazu - zkon odrazu. a = aanimace zkona odrazu k kolmice dopadu a - hel dopadu a- hel odrazu rovina dopadu

Zobrazen rovinnm zrcadlemZobrazen odrazem.Rovinn zrcadlo obraz zdnliv, vzpmen, stejn velk, jako pedmt, soumrn s pedmtem podle roviny zrcadla.

Kulov zrcadlaDut, vypuklPopis: C sted kivosti, F ohnisko, V vrchol, r polomr kivosti, f ohniskov vzdlenost, plat: f = r/2, o optick osa.Znamnkov konvence:r,f ped zrcadlem kladn hodnota.Vznan paprsky:1. prochz stedem odr se zpt,2. prochz ohniskem odraz rovnobn s optickou osou,3. rovnobn s optickou osou - odraz do ohniska.Paprsky paraxiln blzko optick osy.

Zobrazen kulovmi zrcadlyPro konstrukci obrazu postauj dva vznan paprsky. U zrcadla dutho se paprsky v ohnisku skuten protnaj - bod F pedstavuje tedy skuten ohnisko. Ohnisko zrcadla vypuklho je neskuten.

Vsledky zobrazenDut zrcadloPedmt za stedem kivosti obraz zmenen, pevrcen, skuten.Pedmt ve stedu kivosti obraz stejn vysok, pevrcen, skuten.Pedmt mezi ohniskem a stedem kivosti - zvten, pevrcen, skuten.Pedmt v ohnisku obraz v nekonenu.Pedmt mezi ohniskem a vrcholem obraz zvten, vzpmen, zdnliv.Vypukl zrcadlo Pedmt umstn ped zrcadlem obraz vdy zmenen, vzpmen, zdnliv. Velikost obrazu zvis pouze na vzdlenosti pedmtu ped zrcadlem.

Lom svtla Tuka do vody vloen, zd se bti zlomen.Pi dopadu svtelnho paprsku na optick rovinn rozhran dochz k jeho lomu. Svtlo se v rozdlnm prosted rznou rychlost. k kolmice dopadu a - hel dopadub - hel lomu rozhran

Lom svtla na rozhran optickch prostedPaprsek svtla se pi pechodu opticky idho prosted do opticky hustho prosted lme ke kolmici

Plat: > Dsledek: Nap. pi pohledu z behudo vody dochz ke zkreslen pedmty jsou posunut a zdeformovan

Pi pechodu z opticky hustho prosted do optickyidho prosted lme od kolmice Plat: <

pln odrazV ppad lomu od kolmice me nastat situace, kdy hel lomu je prv 90. Pi dalm zvten hlu dopadu k lomu nedojde, paprsek se odr. Tento jev se nazv pln (totln) odraz. Jev se vyuv nap. pi en signlu ve svtelnch kabelech nebo pi vyetovn vnitnch orgn v lkastv, v optickch pstrojch .

okyzobrazen lomem,pevn sklo o vtm indexu lomu, ne je index lomu okolnho prosted,dv kulov plochy, ppadn jedna plocha rovinn,spojky, rozptylky, pedpoklad tenk oka zanedbateln rozmry

Popis oekSvtlo okou prochz, a proto rozliujeme prostor pedmtov - z nho svtlo pichz, a prostor obrazov - prostor, do nho svtlo vstupuje po prchodu okou.Indexy polomr kivosti (resp. sted kivosti) jednotlivch optickch ploch jsou znaeny v souladu s konvenc znamnek a znaen: plocha, na kterou svtlo dopad jako prvn, m index 1.

o optick osa, C1,C2 stedy kivosti optickch ploch, V1,V2 vrcholy optickch ploch, r1,r2 - polomry kivosti lmavch ploch, F a F- ohniska (pedmtov a obrazov).

Zobrazovn okamiSpojka - bod, do kterho lme vechny paprsky ohnisko, vzdlenost ohniska od optickho stedu ohniskov vzdlenost f.Rozptylka vechny dopadajc paprsky se rozptyluj, zdnliv se protnaj v pedmtovm prostoru v jednom bod ohnisku F, ohniskov vzdlenost f.

Zobrazen okouPi zobrazovn okami vedeme pedmtem ti vznan paprsky: 1. paprsek prochz optickm stedem nelme se, 2. paprsek rovnobn s optickou osou lme se do obrazovho ohniska, 3. paprsek prochz pedmtovm ohniskem lme se rovnobn s optickou osou .

Zobrazen spojnou okouPi zobrazen spojnou okou zvis vlastnosti obrazu na umstn pedmtu vzhledem k pedmtovmu ohnisku.Poloha pedmtu Vlastnosti obrazuvt ne 2f skuten, pevrcen, zmenen2f skuten, pevrcen, stejn velkmezi 2f a f skuten, pevrcen, zvtenf v nekonenu (nevznikne)men ne f zdnliv, vzpmen, zvten

Zobrazen rozptylnou okouPi zobrazen rozptylkou je obraz vdy zdnliv, vzpmen a zmenen

OKOPro lovka nejdleitj optick pstroj.Spojn optick soustava s mnitelnou ohniskovou vzdlenost.Obraz pedmt se vytv po prchodu spojnou okou na citliv stnici.Je skuten, zmenen, pevrcen.Mozek tuto chybu koriguje.Stavba oka

Stavba stniceSvtlo prochz nejdve vyivovac vrstvou stnice, a a pot dopad na vrstvu svtlocitlivch bunk, v n dochz k vlastnmu zpracovn svtla a jeho pemn na elektrick impulsy. Ostatn savci maj oko vystavn tak, e vyivovac vrstvy stnice jsou a za vrstvou, v n dochz k transdukci.

lut skvrna - msto nejostejho vidn, m prmr asi 1 mm. Pevldaj v n pky. Slep skvrna - msto bez pk a tyinek, kde zrakov nerv opout on kouli. Je asi 5 mm vzdlen od lut skvrny. O existenci slep skvrny je mon se pesvdit pokusemZavete lev oko a pravm pozorujte kek. Pibliujete-li,ppadn vzdalujete-li oko od obrzku, pak pi uritvzdlenosti kruh zmiz ze zornho pole oka - to znamen, e jeho obrazprv dopadl na slepou skvrnu.

Vady okaKrtkozrakost - vzdlen bod je v konen vzdlenosti ped okem, tzn.takov oko vid oste jen pedmty ve vzdlenosti men, ne je vzdlen bod, protoe u vtch vzdlenost vznik obraz pedmtu ped stnic.Vada se koriguje rozptylkou.Dalekozrakost - vzdlen bod je v konen vzdlenosti za okem,obraz pedmt umstnch v nekonenu vznik za stnic. Vada se koriguje spojkou.

Optick pstrojeLupa Spojka lupy vytv neskuten obraz,kter spojka oka pemn na skuten.Ten se zobraz na stnici. Pro hlov zvten lupy plat g = d/f (d konvenn zrakov vzdlenost, f ohniskov vzdlenost, t - zorn hel).

Mikroskop

Skld se ze dvou zkladnch optickch prvk: 1.objektiv zobrazuje pmo pozorovan pedmt,Vytv skuten obraz pedmtu, jedn se o spojn systm. Aby ovem vznikl skuten obraz, mus bt pedmt od objektivu dle, ne je ohniskov vzdlenost objektivu. 2. okulr - optick prvek, kter je ble k oku.Skuten obraz vytvoen objektivem okulr posouv dle od oka. Abychom mohli pedmt dobe zaostit okem. Vzhledem k tomu, e oko se nejmn namh, pozoruje-li obraz pedmtu v nekonenu, je okulr umstn tak, aby se obrazvytvoen objektivem nachzel v ohnisku okulru. Ohniskov vzdlenost se zna vtinou f2. Okulr tedy funguje jako lupa, kteroupozorujeme obraz vytvoen objektivem; posouv obraz pedmtu do nekonena.

Dalekohledoptick pstroj, kter zvtuje zorn hel pi zobrazovn nekonen vzdlench pedmt. 1. refraktory - objektiv je tvoen spojnou okou; pat sem Keplerv a Galilev dalekohled2. reflektory - objektiv je tvoen dutm zrcadlem; pedstavitelem je Newtomv dalekohled

Galilev (pozemsk, holandsk) dalekohledV okulru msto spojky pouita rozptylka, vzniklobraz je pm, neskuten, hlov zvten.

Kepplerv (hvzdsk) dalekohladKeplerv dalekohled je tvoen dvma spojnmi systmy. Rovnobnpaprsky velmi vzdlenho pedmtu prochzej objektivem o velk ohniskov vzdlenosti a v obrazovm ohnisku objektivu (splv s pedmtovm ohniskem okulru) se vytv obraz, kter opt pozorujeme okulrem pod zvtenm zornm hlem.

Keplerovm dalekohledem vidme sledovan objekt pevrcen, co pi astronomickm pozorovn nevad. Pro pozemsk pozorovn je chod paprsk v dalekohledu upraven pomoc hranol (nebo dal spojky) tak, abychom vidli obraz vzpmen. Takto je upraven dalekohlednazvan triedr.

Newtonv hvzdsk dalekohledokov objektiv je nahrazen dutm parabolickm zrcadlem vytvejcm skuten obraz, kter se pozoruje okovm okulrem. Rovnobn paprsky dopadajc na zrcadlo jsou zrcadlem soustedny do jeho ohniska. Aby bylo mon vytvoen obraz lpe pozorovat (nebo fotografovat) jsou paprsky odchleny rovinnm zrcadlem (RZ) mimo tubus dalekohledu.

Hvzdsk dalekohledyZrcadlov dalekohledy se vtinou pouvaj v astronomii k pozorovn velmi vzdlench objekt. Paprsky svtla, kter z tchto objekt Pichzej, lze dky velk vzdlenosti povaovat za navzjem rovnobn

Disperze svtlaDopad-li na optick rozhran dvou prosted bl svtlo, lomen svtloji nen bl, ale jeho okraje jsou zbarven (jeden erven, druh fialov)

Je to dsledek zvislosti velikosti rychlosti svtla na jeho frekvenci (resp. navlnov dlce) Velikost rychlosti svtla se zpravidla s rostoucfrekvenc zmenuje a nastv tzv. normln disperze.

Barevn spektrumNormln disperze schematick znzornn

Vlivem disperze svtla se paprsky monofrekvennho svtla rznch barev lmou pod rznmi hly lomu. Bl svtlo je sloeno z jednoduchch (barevnch) svtel, kter ji dle nelze rozloit. Kadmu monofrekvennmu svtlu odpovd urit barva. http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspView&ResourceID=13

Barevn spektrum