Obsah Optika I.  Zdroje světla, optická prostředí Zdroje světla, optická prostředí Zdroje světla, optická prostředí  Stín, fáze Měsíce, zatmění Slunce a Měsíce Stínfáze Měsícezatmění Slunce Měsíce Stínfáze Měsícezatmění Slunce Měsíce  Rychlost světla Rychlost světla Rychlost světla  Rozhraní optických prostředí Rozhraní optických prostředí Rozhraní optických prostředí  Odraz světla, rovinné zrcadlo Odraz světlarovinné zrcadlo Odraz světlarovinné zrcadlo  Kulová zrcadla Kulová zrcadla Kulová zrcadla Optika II. 7.Lom světla 8.Čočky 9.Rozklad světla, vznik duhy 10.Lidský zrak 11.Optika v praxi – mikroskop a dalekohled

1. Zdroje světla, optická prostředí  Světelné zdroje jsou zdroje elektromagnetického záření o vlnové délce v rozsahu 350 nm – 700 nm:  Tělesa o vysoké teplotě - vlákno žárovky, oheň, Slunce, hvězdy, …  Plyny při průchodu elektrického proudu – zářivka, blesk  Luminiscence (studené světlo) – TV obrazovka, světluška  Ostatní tělesa nejsou zdroji světla, vidíme je proto, že světlo odrážejí!  Světelné zdroje dělíme na:  Bodové – světlo se šíří z jednoho bodu všemi směry  Plošné – světlo se vyzařuje z plochy  Optické prostředí = šíří se jím světlo (je tvořeno proudem částic – fotonů, proto se šíří i vakuem)  Druhy optických prostředí:  Průhledné  Průsvitné  Čiré – propouští světlo všech barev  Barevné – propouští světlo pouze jedné barvy  Světlo se šíří přímočaře! – důkaz: tělesa umístěné na jedné přímce se překrývají, využití: zaměřování – stavby, geodeti

zdroj Promítací stěna Neprůsvitné těleso zdroj 2. Stín, fáze Měsíce, zatmění Slunce a Měsíce  Stín je prostor, kam nedopadá světlo z žádného světelného zdroje  Polostín je prostor, kam dopadá světlo jen z některých zdrojů nebo jejich části stín Zdroj B Promítací stěna Neprůsvitné těleso Zdroj A polostín Plný stín

Fáze Měsíce  Měsíc je těleso asi 6x menší než Země, obíhá ve vzdálenosti asi km  Jeden oběh trvá 28 dní  K Zemi je natočen stále stejnou stranou  Vidíme ho díky světlu odraženému od Slunce Toto je pohled na odvrácenou stranu Měsíce

Měsíc Země  Sluncem je osvětlená odvrácená strana Měsíce – na Zemi Měsíc nevidíme: NOV

Země  Měsíc se pohybuje kolem Země a po 7 dnech přichází 1.čtvrť: Měsíc Na Zemi pozorujeme polovinu osvětlené části – jako písmeno D

Země  Po dalších 7 dnech se Měsíc dostává za Zemi (z hlediska Slunce) a pokud se nedostane do jejího stínu, pozorujeme úplněk (tj. celou osvětlenou část) Měsíc POZOR! Na obrázku jsou paprsky procházející KOLEM Země!

Země  Po 3.týdnu pohybu přichází 3.čtvrť: Měsíc Na Zemi pozorujeme opět polovinu osvětlené části – jako písmeno C

Zatmění Slunce a Měsíce  K těmto jevům dochází, pokud se Slunce, Země a Měsíc dostanou do jedné přímky  Stín Měsíce dopadající na Zemi = zatmění Slunce zatmění Sluncezatmění Slunce  Pokud se Měsíc v úplňku dostane do stínu Země = zatmění Měsíce zatmění Měsíce zatmění Měsíce  Určete, které zatmění je vzácnější a proč! Vzácnější je zatmění Slunce: Stín Měsíce zanechává na Zemi jen poměrně úzkou „stopu“ a zatmění Slunce proto vidí jen lidé v tomto pásu Naproti tomu Měsíc ve stínu Země vidí všichni, kdož jsou na „noční“ straně Země (pokud nespí, není zataženo, nečučí radši na TV, DVD, PC apod.)

Zatmění Slunce Pozor! Poměry rozměrů a vzdáleností těles neodpovídají skutečnosti!!! Země M Slunce Polostín – částečné zatměníčástečné zatmění Plný stín – úplné zatměníúplné zatmění

Zatmění Měsíce Pozor! Poměry rozměrů a vzdáleností těles neodpovídají skutečnosti!!! Polostín – částečné zatmění Plný stín – úplné zatmění Z M Slunce

3. Rychlost světla  Světlo se šíří obrovskou rychlostí – ve vakuu km/s! – pro srovnání: nejrychlejší rakety získávají rychlost kolem 16km/s …  Rychlost světla označujeme c  Stejnou rychlostí se šíří i radiové vlny  V ostatních optických prostředích (vzduch, sklo, voda) se světlo šíří nepatrně pomaleji  Příklad 1.: Urči za jak dlouho doletí světlo ze Slunce na Zemi, vzdálenost obou těles je km.  Příklad 2.: Vesmírná sonda vyslala radiový signál – na Zemi dorazil za 2h 30min. Urči, z jaké vzdálenosti byl vyslán a podle tabulek zkus zjistit, v kterých místech Sluneční soustavy by se mohla sonda nacházet.  Řešení:  Příklad 1.: s = km, c = km/s t = s : c = : = 500 s = 8min 20s Světlo za Slunce k nám dolétne za 8min a 20s.  Příklad 2.: t = 2h 30min = 9.000s, c = km/s s = c. t = = km Astronomové používají násobky vzdálenosti Země – Slunce (AU): km : = 18 AU  Sonda se nachází někde poblíž

 Paprsky světla se na rozhraní optických prostředí mohou: 1.Odrážet – zrcadla, lesklé a světlé plochy 2.Lámat a procházet průhledným nebo průsvitným prostředím 3.Pohlcovat látkou – tmavé a matné plochy, světelná energie se mění na tepelnou 4. Rozhraní optických prostředí

5. Odraz světla, rovinná zrcadla  Na drsném povrchu tělesa (např. papír) se svazek rozptýlí:  Vzniká tak nepřímé světlo (měkké – nevytváří ostré stíny) – příjemné osvětlení obytných místností  Na hladkém (lesklém) povrchu se paprsky odráží shodně – podle zákona odrazu: k βα Úhel odrazu je roven úhlu dopadu! α = β

Odraz na rovinném zrcadle  Na rovinném zrcadle pozorujeme obraz:  Zdánlivý – nelze ho zachytit na promítací desku  Stranově převrácený  Vzpřímený  Je stejně velký jako předmět   zrcadlo

Odraz na rovinném zrcadle –další příklady  Zrcadlový kout:  2 zrcadla svírající pravý úhel způsobí, že paprsek se odráží rovnoběžně s paprskem příchozím  Využití: odrazky – jsou tvořené soustavou plošek svírajících pravý úhel – paprsky se vrací stejným směrem

Odraz na rovinném zrcadle – další příklady  Periskop = soustava 2 zrcadel pod úhlem 45°  Vzniká vzpřímený, stranově nepřevrácený obraz  Především vojenské použití (ponorky, pevnosti, … - spojené s dalekohledem)  Zkuste si vyrobit vlastní periskop!

Základní popis  Povrch kulových zrcadel je tvořen:  Vnitřkem kulové plochy – zrcadla dutá  Vnějškem kulové plochy – zrcadla vypuklá  I pro kulová zrcadla platí zákon odrazu – kolmicí dopadu je osa kulové plochy (prochází středem křivosti zrcadla)

Zobrazení na dutém zrcadle Rovnoběžný svazek paprsků se odráží do jednoho bodu - ohniska  použití: * antény * využití solární energie (zrcadla soustředí energii do jednoho místa)

Zobrazení na dutém zrcadle Paprsky vycházející z ohniska se odráží rovnoběžně (vzniká svazek paprsků)  použití: * reflektory * duté zrcátko u zubaře

Zobrazení na dutém zrcadle Tento obraz vzniklý na dutém zrcadle je: *skutečný *zmenšený *převrácený

Zobrazení na vypuklém zrcadle Obraz na vypuklém zrcadle je: *zdánlivý *zmenšený *vzpřímený Použití vypuklého zrcadla: Na nepřehledných křižovatkách V obchodech Některá zpětná zrcátka

Fotogalerie Zpět – zatmění Slunce Úplné zatmění Slunce, „paprsky“ = sluneční korona Prstencové zatmění Slunce – zkus určit, za jakých okolností k němu dochází  Měsíc je dále od Země a jeho kotouč má menší rozměr (zdánlivě) než Slunce

Fotogalerie Částečné zatmění Slunce – zakryto Měsícem asi 55% Zpět – zatmění Slunce Částečné zatmění Slunce – zakryto Měsícem asi 55%