Sn

1
Paprsková optika
hanah
2
1) Svetlo jako elektromagnetické vlnení 2)
Šírení svetla 3) Odraz a lom 4) Úplný odraz
5) Disperze svetla
3
(No Transcript)
4
1. Svetlo jako elektromagnetické vlnení
Nejdríve byla rychlost svetla považována za
nekonecnou, protože prostor je osvetlen z
lidského pohledu okamžite. O. Römer roku 1675 z
pozorování zákrytu Jupiterových mesícu vypocítal
hodnotu 227 000 km/s.
5
Pozdejší merení už se odehrávala na Zemi pomocí
zrcadel a presných prístroju (Fizeau, Foucault,
Michelson, atd.) Dnes je za rychlost
svetla ve vakuu považována hodnota 299 792,458
kilometru za sekundu.
6
Podobne jako jiné druhy vlnení charakterizuje i
svetlo jeho vlnová délka
? c/f
Videní je fyziologický proces, který v lidském
oku vyvolává elektromagnetické vlnení o
frekvencích 7,7 .1014 až 3,9 .1014 Hz. Tomu
odpovídají vlnové délky svetla ve vakuu od 390
nm do 760 nm.
7
2. Šírení svetla
Šírení svetla ovlivnují vlastnosti prostredí,
kterým svetlo prochází.
Optické prostredí muže být Pruhledné nedochází
v nem k rozptylu svetla. Prusvitné svetlo
prostredím prochází, ale zcásti se v nem
rozptyluje. Nepruhledné svetlo se v
nem silne pohlcuje nebo se na
rozhraní s daným prostredím jen odráží.
8
Pro šírení svetla platí Huygensuv princip Z
bodového zdroje svetla se svetlo šírí v kulových
vlnoplochách. Smer šírení svetla v
homogenním optickém prostredím udávají prímky
kolmé na vlnoplochu, které se nazývají svetelné
paprsky.
9
3. Odraz a lom svetla Pri
dopadu svetla na rozhraní dvou ruzných optických
prostredí se svetlo cástecne odráží a cástecne
láme. Zákon odrazu
k
ab
a
b
10

• Zákon odrazu svetla
• úhel dopadu se rovná úhlu odrazu
• odražený paprsek leží v rovine dopadu
  
• úhel odrazu nezávisí na frekvenci, proto se
  svetelné paprsky
• ruzných barev odrážejí stejne

Index lomu n udává, kolikrát je rychlost svetla v
daném prostredí menší než ve vakuu nc/v 1
11
Snelluv zákon lomu
n 1 sina n2 sinb
Lomený paprsek zustává v rovine dopadu.
Lom závisí na frekvenci svetla.
Prechází-li svetlo z prostredí opticky ridšího do
prostredí opticky hustšího, nastává lom ke
kolmici.
k
n1
n1ltn2
a
v1gtv2
a?b
n2
b
12
Díky lomu svetla se nám zdá pádlo ponorené do
vody zlomené.
13
Prechází-li svetlo z prostredí opticky hustšího
do prostredí opticky ridšího, nastává lom od
kolmice.
k
n1 gtn2
n1
a
a?b
n2
b
14
4. Úplný odraz totální reflexe
Prechází-li svetlo z prostredí opticky
hustšího do prostredí opticky ridšího, nastává
lom od kolmice. Zde muže nastat situace, kdy úhel
dopadu nabude takové hodnoty, že úhel lomu je
pravý. Prekrocením mezního úhlu nastává úplný
odraz.
k
n1 gtn2
n1
a
am
a?b
b90
n2
b
sin a m 1/n1
15
Merení mezního úhlu umožnuje urcit index lomu
látky. Na tom jsou založeny prístroje zvané
refraktometry.
16
(No Transcript)
17
5. Disperze svetla (rozklad)
Index lomu optického prostredí závisí na
frekvenci svetla a pri normální disperzi se s
rostoucí frekvencí zvetšuje.
18
Bílé denní svetlo se hranolem rozloží na
spektrum, v nemž jsou zastoupeny všechny barvy
odpovídající paprskum monofrekvencního svetla v
posloupnosti cervená, oranžová, žlutá, zelená,
modrá, fialová.
19
Úlohy Chlapec se chce dotknout tycí predmetu v
hloubce 40 cm pod hladinou vody. V jaké
vzdálenosti od predmetu se tyc dotkne dna,
jestliže tyc svírá s vodorovným smerem úhel
45? (nv1,33) Lomený a odražený paprsek jsou
navzájem kolmé, pricemž úhel dopadu je 53.
Urcete index lomu látky, jestliže svetlo dopadá
na rozhraní ze vzduchu.
Rešení
15 cm
n 1,33
20
Rešení

• Jaký musí být úhel dopadu na povrch skla o indexu
• lomu 1,7, aby úhel lomu byl roven polovine
• úhlu dopadu?
• 
  6330
• 2. Index lomu skla pro cervené svetlo je 1,510 a
  pro
• fialové svetlo 1,531.
• Urcete úhel mezi lomeným cerveným a fialovým
• paprskem, dopadá-li paprsek bílého svetla na
  povrch
• skla pod úhlem 60.
• 
  0,55

3. Svetelný paprsek prochází metylalkoholem a
dopadá na rozhraní se vzduchem pod úhlem 45.
Vystoupí paprsek do vzduchu nebo se úplne odráží
v metylalkoholu? Index lomu metylalkoholu je
1,329.
a 45ltam
21
Literatura RNDr. O. Lepil, Csc. Optika Použitý
zdroj Internet
Vyrobeno v rámci projektu SIPVZ
Gymnázium a SOŠ Cihelní 410
Frýdek-Místek Autor Mgr. Hana
Hulová Rok výroby 2006
hanah