fyzika.petrnovotny.at maturitní témata z fyziky a jiné užiteèné informace...
døíve fyzika.smoula.net
Web je od záøí 2014 spuštìn na nové adrese fyzika.petrnovotny.at a optimalizován pro mobilní telefony

Optické zobrazování

Paprsková optika
bodový zdroj svìtla:
lze zanedbat jeho rozmìry
vlnoplochami jsou soustøedné kulové plochy (ve velké vzdálenosti od zdroje jsou vlnoplochy rovinné)

svìtelný paprsek - pøímka kolmá na vlnoplochu, udává smìr šíøení svìtla

zákl. principy:
a) pøímoèaré šíøení svìtla
b) zákon odrazu
c) zákon lomu
d) zamìnitelnost chodu svìtelných paprskù

Odraz a lom svìtla

k - kolmice dopadu, α - úhel dopadu, α´ - úhel odrazu, rovina dopadu - dána dopadajícím paprskem a kolmicí dopadu, β - úhel lomu

Zákon odrazu:
Úhel odrazu je roven úhlu dopadu (α=α´), odražený paprsek leží v rovinì dopadu.

index lomu svìtla pro dané rozhraní:
n=v1/v2=sinα/sinβ
absolutní index lomu:
n=c/v
v,v1,v2 - rychlosti šíøení svìtla v daném prostøedí, c - rychlost šíøení svìtla ve vakuu

Zákon lomu (Snellùv zákon)
n1sinα=n2sinβ

lom ke kolmici: n1>n2
lom od kolmice: n1<n2


αm - mezní úhel
pro α<αm se svìtlo láme
pro α>αm se všechno svìtlo odrazí (nastane úplný odraz)
sinαm=n2/n1
užití úplného odrazu: odrazné hranoly, vláknové vlnovody

Disperze svìtla

φ - lámavý úhel, δ - úhel deviace
bílé svìtlo se pøi lomu rozloží na barevné složky
rychlost svìtla závisí na frekvenci (neplatí ve vakuu)
s rostoucí frekvencí rychlost svìtla klesá a roste index lomu
frekvence se pøi prùchodu rùznými prostøedími nemìní, mìní se vlnová délka:
λ=λ0/n
λ0 - vln. délka daného svìtla ve vakuu

Zobrazování optickými soustavami
optická soustava - uspoøádání optického prostøedí, které mìní smìr chodu paprskù
optické zobrazení - postup, kterým získáme optické obrazy pøedmìtù (bodù)


Zobrazení zrcadly

rovinné zrcadlo

obraz je zdánlivý, stejnì velký, stranovì pøevrácený, soumìrný podle roviny zrcadla

kulová zrcadla

V - vrchol zrcadla, S - støed køivosti zrcadla, F - ohnisko (u vypuklého z. zdánlivé, u kulového z. skuteèné), pøímka VS - optická osa
|FV|=½|SV|
r - polomìr køivosti (r=|SV|)
f - ohnisková vzdálenost (f=|FV|)
a - pøedmìtová vzdálenost, a´ - obrazová vzdálenost, y - velikost pøedmìtu, y´ - velikost obrazu

Z - zvìtšení
Z=y´/y

duté zrcadlo


a>r
obraz je zmenšený, skuteèný, pøevrácený

a=r
obraz je stejnì velký, skuteèný, pøevrácený

f<a<r
obraz je zvìtšený, skuteèný, pøevrácený


a<f
obraz je zvìtšený, zdánlivý, pøímý

vypuklé zrcadlo

obraz je zmenšený, zdánlivý, pøímý

Zobrazovací rovnice zrcadla:

tgσ=σ=|MV|/a
tgσ´=σ´=|MV|/a´
tgρ=ρ=|MV|/r
(dané úhly jsou menší než 5°)
σ´=ρ+α´
ρ=σ+α
odeètením rovnic dostaneme
σ+σ´=2ρ
=>
1/a+1/a´=1/f - zobrazovací rovnice zrcadla

znaménková konvence (platí pro zrcadla i pro èoèky):
a>0 - pøedmìt pøed zrcadlem/èoèkou
a´>0 - obraz pøed zrcadlem / za èoèkou (v obrazovém prostoru èoèky)
a´<0 - obraz za zrcadlem / pøed èoèkou (v pøedmìtovém prostoru èoèky)
f>0 - duté zrcadlo / spojky
f<0 - vypuklé zrcadlo / rozptylky
y,y´>0 - pøedmìt, obraz nad osou zrcadla/èoèky
y,y´<0 - pøedmìt, obraz pod osou zrcadla/èoèky
Z>0 obraz je zdánlivý, pøímý
Z<0 obraz je skuteèný, pøevrácený

Zobrazení èoèkami


ohnisková vzdálenost èoèky f:
1/f=(n2/n1-1)(1/r1+1/r2)
r>0 - vypuklé plochy
r<0 - duté plochy
r=nekoneèno (1/r=0) - ploché plochy

optická mohutnost èoèky
φ=1/f (jednotkou je dioptrie)

Paprsky význaèného smìru

F - pøedmìtové ohnisko, F´ - obrazové ohnisko, u spojek jsou skuteèná, u rozptylek zdánlivá

Z=y´/y

Zobrazovací rovnice èoèky:
1/a+1/a´=1/f

Oko
- spojná soustava s mìnitelnou ohniskovou vzdáleností
vady zraku:
krátkozrakost:
velká φ, obraz vzniká pøed sítnicí
koriguje se rozptylkou
dalekozrakost:
malá φ, obraz vzniká za sítnicí
koriguje se spojkou

zorný úhel τ - úhel, který svírají okrajové paprsky

oko rozliší 2 body, které vidí pod zorným úhlem τ>1´

Optické pøístroje
- slouží ke zvìtšování zorného úhlu
a) subjektivní - zdánlivý obraz (mikroskop, dalekohled, ...)
b) objektivní - skuteèný obraz (fotoaparát, promítaèka, ...)

nahorumenu • Web designed by Petr Novotný © Petr Novotný 2004-2021 [CNW:Counter]