Optika (odbor)

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Optika je odbor fyziky zaoberajúci sa svetlom a jeho vlastnosťami.

Delí sa na:

  • Geometrickú optiku
  • Vlnovú optiku
  • Elektromagnetickú optiku
  • Kvantovú optiku

Priamočiare šírenie svetla v rovnorodom prostredí[upraviť | upraviť zdroj]

1.1 svetelné zdroje, optické prostredie[upraviť | upraviť zdroj]

Lampa - svetelný zdroj

svetelné zdroje[upraviť | upraviť zdroj]

  • svetelným zdrojom je teleso v ktorom vzniká svetlo (často v dôsledku vysokej teploty)
    • mesiac a zrkadlo nie sú zdroje svetla
    • slnko a žiarovka sú zdroje svetla
  • bodový svetelný zdroj - zdroj svetla, ktorého rozmery zanedbávame
  • plošný svietelný zdroj - javí sa ako svietiaca plocha

...

optické prostredie[upraviť | upraviť zdroj]

  • optické prostredie delíme na:
    • nepriehľadné - svetlo sa ním nešíri ( je ich najviac )
    • priehľadné - vzduch sklo...
    • priesvitné - matné sklo, hmla
    • číre - môže byť aj priehľadné aj priesvitné - vidíme všetky farby
    • farebné - prepúšťa len jednu farbu (farebné sklo)

Pre bližšie informacie pozri Svetlo

1.2 šírenie svetla, rýchlosť svetla[upraviť | upraviť zdroj]

šírenie svetla[upraviť | upraviť zdroj]

  • v rovnorodom prostredí sa svetlo šíri priamočiaro
  • svetelný lúč - znázorňuje sa ako priamka pozdĺž ktorej sa svetlo šíri
  • svetelný zväzok - vytvára ho viac lúčov
    • rovnobežný - svetlo sa šíri vo valcovom priestore
    • rôznobežný - svetlo sa šíri v kužeľovom priestore
  • rovnorodé prostredie je také kde sú na všetkých miestach rovnaké prostredie napr. vzduch
    • vzduch ako rovnorodé prostredie má rovnakú teplotu rovnakú vlhkosť je čistý a pod.

rýchlosť svetla[upraviť | upraviť zdroj]

rýchlosť svetla - za tento čas prejde svetlo z Mesiaca na Zem
  • rýchlosť svetla
    • vo vákuú : 300 000 km/s (299 792 458m/s)
    • vo vzduchu : 290 000 km/s
    • vo vode : 220 000 km/s
  • svetlo sa v prostredí s časticami látok šíri pomalšie

1.3 tieň[upraviť | upraviť zdroj]

Tieň teplovzdušného balóna
  • vznikne, ak je medzi svetelným zdrojom a premietacou stenou nepriehľadné teleso

2 bodové svetelné zdroje[upraviť | upraviť zdroj]

  • plný tieň - spoločný priestor kde nepreniklo svetlo ani z jedného svetelného zdroja
  • polo tieň priestor kde preniklo svetlo aspoň z jedného svetelného zdroja
  • napr. futbalový zápas kde futbalisti majú viac tieňov

plošný svetelný zdroj[upraviť | upraviť zdroj]

  • plný tieň prechádza pozvolna v polotieň

Pre bližšie informácie pozri tieň

1.4 Fázy mesiaca[upraviť | upraviť zdroj]

fázy Mesiaca
  • Mesiac je najbližšie vesmírne teleso k zemi
  • je to prirodzená družica
  • je vzdialený 384 000 km
  • Mesiac sa otočí okolo svojej osi a obehne okolo Zeme za probližne rovnakú dobu (cca 28 dní)
  • z tejto polovice je vždy osvetlená slnko len jedna časť - fázy Mesiaca :
  1. nov (na obrázku 1)
  2. pribúda (na obrázku 2,3,4)
  3. spln (na obrázku 5)
  4. ubúda (na obrázku 6,7,8)
  • odvrátenú časť Mesiaca zo Zeme nikdy nevidíme

1.5 zatmenie slnka, zatmenie mesiaca[upraviť | upraviť zdroj]

Zatmenie slnka, Francúzsko 1999

zatmenie slnka[upraviť | upraviť zdroj]

Slnko, Mesiac a Zem sú približne v jednej rovine. Vrhnutý tieň mesiaca dopadá na Zem.

  • plný tieň - úplné zatmenie (pás totality)
  • polotieň - čiastočné zatmenie

zatmenie mesiaca[upraviť | upraviť zdroj]

Slnko, Zem a Mesiac sú približne v jednej rovine vrhnutý tieň Zeme dopadá na mesiac. Pozorujeme vždy úplné zatmenie.

Odraz svetla na rozhraní 2 optických prostredí[upraviť | upraviť zdroj]

odraz svetla na rovinnom rozhraní[upraviť | upraviť zdroj]

  • prostredie môže svetlo pohltiť obr č.1.
obrázok č.1. - pohltí
  • prostredie môže svetlo prepustiť obr č.2.
obrázok č.2. - prepustí
  • prostredie môže svetlo odraziť obr č.3.
obrázok č.3. - odrazí
  • zákon odrazu
    • dopadajúci lúč sa v bode dopadu odrazí pod uhlom odrazu
    • uhol dopadu a uhol odrazu sa rovnajú (ά = α)
    • lúč dopadu, kolmica dopadu a lúč odrazu sú v jednej rovine
  • zrkadlo je dobre vyleštená kovová plocha na ktorej sa dobre odráža svetlo ( najčastejšie striebro )

rozptyl svetla[upraviť | upraviť zdroj]

  • ak dopadne rovnobežný svetelný zväzok na presne rovinnú plochu, odrazí sa ako rovnobežný
  • ak na nerovinnú odráža sa všetkými smermi
  • tento jav umožnuje vidieť aj predmety ktoré nie sú priamo osvetlené napr. častice vzduchu rozptylujú svetlo zo slnka

1.7 Zobrazovanie rovinným zrkadlom[upraviť | upraviť zdroj]

  • každé osvetlené teleso sa správa ako súbor svietiecich bodov
  • pri zobrazovaní je predmet (skutočný) a obraz, ktorý vznikne
  • tento má 3 vlastnosti
    • zmenšený alebo rovnaký, alebo zvätšený
    • priamy alebo prevrátený
    • skutočný alebo neskutočný

1.8 Guľové zrkadlá[upraviť | upraviť zdroj]

  • sú častou guľovej plochy svetlo odráža časť vnútorná - duté
    • lúče sú po odraze zbiehavé
    • pretínajú sa v F
  • obraz vzniká v priesečníku aspoň 2 významných lúčov
  1. lúč prechádzajúci S sa po odraze vracia späť
  2. lúč rovnobežný s o sa odráža do F
  3. lúč prechádzajúci cez F je po odraze rovnobežný s o
  • svetlo odráža časť vonkajšia - vypuklé
  • lúče sú po odraze rozbiehavé
  • akoby vychádzali z F
  • obraz vzniká v priesečníku aspoň 2 významných lúčov
  1. lúč prechádzajúci S sa po odraze vracia späť
  2. lúč rovnobežný s o po odraze akoby vychádzal z F
  3. lúč ktorý ako keby vychádzal z F je rovnobežný z o