Fyzika 7 ronk Z Svteln jevy II Optika

Fyzika 7. ročník ZŠ Světelné jevy II. Optika Creation IP&RK

Obsah: Šíření světla, odraz světla Rovinná zrcadla Dutá zrcadla Vypuklá zrcadla Lom světla Čočky Rozklad světla, duha Lidský zrak Optické přístroje

Šíření světla Dopadá-li světlo na rozhraní dvou optických prostředí, mohou nastat následující děje: vzduch sklo Od povrchu tělesa se část světla odráží. Část světla se v tělese pohlcuje. Část světla tělesem prochází – láme se.

Odraz světla Vlnění, jenž dopadá na rozhraní dvou prostředí se odráží. Odraz světla na nerovinné ploše: Odraz světla na rozhraní, které není rovinné (hrbolatý povrch), se paprsky odrážejí RŮZNOBĚŽNĚ, kříží se. Vzniká tzv. ROZPTÝLENÉ SVĚTLO (např. odrazky na kole).

Rovinné zrcadlo K nejjednoduššímu zobrazení odrazem dochází na lesklé rovinné ploše, která se nazývá rovinné zrcadlo. Dopadající paprsky se odráží podle Zákona odrazu.

Rovinné zrcadlo úhel dopadu = úhel odrazu kolmice dopadu dopadající paprsek úhel dopadu úhel odrazu α β odražený paprsek zrcadlo

Odraz světla na rovinné ploše Odražené paprsky jsou rovnoběžné. Paprsek se odráží pod stejně velkým úhlem, pod jakým dopadl a zůstává v rovině dopadu. Rovinné zrcadlo

Odraz světla v rovinném zrcadle Zdánlivý Stejně velký Vzpřímený Stranově převrácený Ve stejné vzdálenosti za zrcadlem, jako je předmět před zrcadlem.

Odraz světla v rovinném zrcadle: Využití odrazu světla pomocí rovinných zrcadel: Princip odrážení „do kouta“ – paprsek se vždy odrazí stejným směrem, jakým vyšel. Periskop

Kulová zrcadla Kulová (sférická) zrcadla = taková zrcadla, u nichž je zrcadlící plocha nanesena na kulovém vrchlíku. • duté – světlo odráží vnitřní povrch kulové plochy vypuklé – světlo odráží vnější povrch kulové plochy

Duté a vypuklé kulové zrcadlo duté zrcadlo Vypuklé zrcadlo Duté odráží světlo z vnitřní strany kulové plochy. Vypuklé odráží světlo z vnější strany kulové plochy.

Duté zrcadlo • světlo odráží vnitřní povrch kulové plochy • rovnoběžné paprsky soustředí do jednoho bodu, ohniska • použití: zubařské zrcátko, kosmetické zrcátko, reflektory (parabolické), světlomety, dalekohledy, promítací přístroje… • dutá zrcadla prý byla použita i během bitvy u Salaminy, kdy s jejich pomocí Řekové úspěšně zapalovali perské válečné lodě, historicky to ale není doloženo, ačkoliv technicky to tehdy možné bylo

Kulová zrcadla 1) Duté zrcadlo osa zrcadla f F – ohnisko zrcadla

Duté zrcadlo Paprsky přicházející rovnoběžně s osou se odrážejí do jednoho bodu – do ohniska (platí i obráceně). Využití – reflektory, antény, . . .

Odraz světla Vlnění, jenž dopadá na rozhraní dvou prostředí se odráží. VIDEA !!!!

Vypuklé zrcadlo • světlo odráží vnější povrch kulové plochy • paprsky odražené od vypuklého zrcadla se vždy rozbíhají • vytvoří vždy zdánlivý zmenšený obraz • použití: zrcadla na nepřehledných křižovatkách či zatáčkách, zpětná zrcátka v dopravních prostředcích

Kulová zrcadla 2) Vypuklé zrcadlo osa zrcadla f F – ohnisko zrcadla

Vypuklé zrcadlo Paprsky přicházející rovnoběžně s osou se odrážejí tak, jako by vycházely z ohniska (platí i obráceně). Využití – zrcadla, u nichž vyžadujeme veliké zorné pole – dopravní zrcadla u silnic, zrcátka automobilů, . . .

Zobrazení vypuklým zrcadlem: Ve vypuklém kulovém zrcadle vzniká ZDÁNLIVÝ, PŘÍMÝ ZMENŠENÝ OBRAZ předmětu.

Dutá zrcadla

Optické prostředí → optickým prostředím nazýváme každé prostředí, kterým se šíří světlo.

Lom světla • Dopadá-li světlo na rozhraní dvou optických prostředí, nastává lom světla. • Když světlo postupuje z opticky řidšího prostředí do hustšího, nastává lom ke kolmici (např. ze vzduchu do vody). • Když světlo postupuje z opticky hustšího prostředí do řidšího, nastává lom od kolmice (např. ze skla do vzduchu).

čočky • Čočky jsou tělesa z čirého skla, obě stěny jsou buď částmi kulových ploch nebo jedna z nich je rovinná. • Světlo se při průchodu čočkou láme. Necháme-li na čočku dopadat svazek rovnoběžných paprsků, které jsou rovnoběžné s optickou osou, tak po průchodu čočkou budou tyto paprsky sbíhavé nebo rozbíhavé. vynálezce kontaktních čoček – Otto Wichterle

spojky, rozptylky • Čočky, které mění svazek rovnoběžných paprsků na sbíhavé paprsky, nazýváme spojky. • Čočky, které mění svazek rovnoběžných paprsků na rozbíhavé paprsky, nazýváme rozptylky.

• Typ čočky poznáme taky podle tvaru, spojka je uprostřed nejsilnější, rozptylka nejtenčí. • Tenkou spojku budeme značit: • Tenkou rozptylku budeme značit:

Lom a rozklad světla hranolem • Optický hranol si můžeme představit jako průhledné těleso se dvěma rovinnými stěnami, které lámou světelné paprsky. • Světelný paprsek se při průchodu optickým hranolem láme dvakrát.

• Hranol využil i Isaac Newton při pokusu, kdy pomocí skleněného hranolu rozložil bílé světlo na spektrum barev (od fialové přes modrou, zelenou, žlutou, oranžovou až k červené). Následně barvy pomocí druhého hranolu opět složil a získal bílé světlo. • Tím dokázal, že bílé světlo je tvořeno směsí všech spektrálních barev. Rozklad světla

Jak vzniká duha? • Pokud svítí slunce a současně drobně prší, vytváří jemný déšť miliardy malých kapek, které rozkládají (stejně jako hranol) bílé světlo do jednotlivých barev spektra. • Někdy může díky dvojitému odrazu vzniknout ještě jedna duha, která má proti první obrácené pořadí barev.

Lidský zrak • nejdůležitější smysl (80% informací z okolí získáváme zrakem) • příjem a zpracování vizuálních • informací probíhá v receptorových • buňkách oka V oku se ostrý obraz promítá pomocí čočky na sítnici – zde jsou buňky, které obraz zpracují pro oční nerv.

Optická soustava oka je tvořena rohovkou, očním mokem, oční čočkou a sklivcem. Oční čočka samotná má optickou mohutnost v rozmezí 22 až 32 dioptrií. • Duhovka mění svoji velikost podle množství přicházejícího světla • Čočka mění svůj tvar podle vzdálenosti pozorovaného předmětu – při její špatné funkci pozorujeme nejčastější oční vady

Akomodace (přizpůsobení) oka je schopnost měnit jeho optickou mohutnost tak, aby se předměty nacházející se v různých vzdálenostech zobrazily vždy na sítnici. Díváme-li se na vzdálené předměty, oční čočka má malé zakřivení a akomodace oka je menší. Pozorujeme-li předměty blízké, oční čočka má velké zakřivení a akomodace oka je větší. Dioptrie je jednotka optické mohutnosti sférické čočky, definovaná jako převrácená hodnota ohniskové vzdálenosti. Používá se hlavně v oční optice (zkratka dpt). Více o dioptriích na lékařském předpise

Skladba lidského oka bělima sítnice žlutá skvrna duhovka čočka rohovka sklivec zrakový nerv slepá skvrna

Optická soustava oka Oční čočka je spojka, vytváří na sítnici skutečný a převrácený obraz, menší než je pozorovaný předmět. Normální oko mění zakřivení oční čočky podle vzdálenosti pozorovaných předmětů. Nejbližší bod, který ještě vidí oko ostře při největším zakřivení čočky, se nazývá blízký bod. Zdravé oko ho má ve vzdálenosti 10 cm. Nejvzdálenější bod, který vidí oko ostře bez přizpůsobení oční čočky, je vzdálený bod. Zdravé oko ho má v nekonečnu.

Vady oka - Krátkozrakost – vidí dobře blízké předměty, nedokáže zaostřit při pohledu na vzdálené předměty. Obraz vzdáleného předmětu vznikne před sítnicí: Krátkozrakost se upravuje brýlemi s rozptylkami, které posunou obraz vzdáleného předmětu na sítnici. obraz

Vady oka - Dalekozrakost – vidí dobře vzdálené předměty, nedokáže zaostřit při pohledu na blízké předměty Dalekozrakost se upravuje brýlemi se spojkami, Obraz blízkých předmětů vznikne až za sítnicí: které posunou obraz blízkého předmětu na sítnici. obraz obra z

Další oční vady Šedý zákal (katarakta) je onemocnění, kdy dochází k postupnému zkalení čočky. Průnik světla dopadajícího na sítnici je tak omezen a dochází ke zhoršení zrakových funkcí. Objevuje se většinou u straších lidí, může se však objevit i u mladších pacientů a může být i vrozené. Zelený zákal (glaukom) je označení pro určitý typ poškození zraku, jehož podstatou je poškození očního nervu. Obvyklým způsobem vzniku poškození je vysoký nitrooční tlak. Příčin zvýšení nitroočního tlaku může být mnoho (infekce, porucha regulace tvorby nitrooční tekutiny, ucpání odtokových kanálků, …).

Astigmatismus se projevuje zamlženým nebo zkresleným obrazem na jakoukoliv vzdálenost. Astigmatismus (tzv. cylindrická oční vada) je refrakční vada, způsobující nepřesné zaostření světla na sítnici. Vyskytuje se také často společně s krátkozrakostí nebo dalekozrakostí.

Vetchozrakost není klasickou oční vadou, ale spíše projevem stárnutí oka a ztráty jeho pružnosti zaostřování. Vetchozrakost (presbyopie pochází z řeckého „presbys opia“ = staré oko) se objevuje kolem 45. roku a kolem 60. roku života se ustálí a dále se nezhoršuje. Při vetchozrakosti se oku již nedaří zaostřovat na blízké předměty, hlavně při čtení za horších světelných podmínek. Bez korekce této vady můžou nastat bolesti hlavy a únava očí.

Strabismus je medicínský název pro vadu zraku – šilhání či šilhavost, tzn. stav, kdy oči nehledí rovnoběžně a jedno se odchyluje od běžného směru. Touto vadou zraku se zabývá ortoptika. Tato vada může být zjevná (heterotropie) nebo skrytá (heteroforie – projevuje se např. při únavě nebo při zakrytí zdravého oka a jeho následném odkrytí). Může být způsobena poruchou některé ze složek jednoduchého binokulárního vidění především do věku 7 let. Jednoduché binokulární vidění je schopnost vidět obraz jednoduše.

Barvoslepost (daltonismus) je porucha barevného vidění lidského oka. Její odborný název je odvozen od jména anglického přírodovědce Johna Daltona, který touto poruchou sám trpěl a vědecky ji popsal. Barvoslepost má několik typů podle toho, jakou barvu člověk nevnímá. Zřídka se vyskytuje barvoslepost na všechny barvy (černobílé vidění). Nejčastějším případem je neschopnost rozlišit červenou a zelenou barvu, méně častá je barvoslepost na žlutou a modrou. Zkusíš test na BARVOCIT ? ? ?

Vady oka - krátkozrakost • vidíme dobře blízké předměty a vzdálené předměty vidíme špatně • vzdálený i blízký bod je posunut blíže k oku • obraz vzdáleného předmětu vznikne před sítnicí • korekce brýlemi s rozptylkami, ty posunou obraz vzdáleného předmětu na sítnici

Vady oka - dalekozrakost • vidíme dobře vzdálené předměty a blízké předměty vidíme špatně • vzdálený i blízký bod je posunut dál od oka • obraz blízkého předmětu vznikne za sítnicí • korekce brýlemi se spojkami, ty posunou obraz blízkého předmětu na sítnici

Další vady oka • • šedý zákal – snížená průhlednost čočky (jako bychom se dívali přes zamrzající okno) zelený zákal – zvýšený tlak uvnitř oka způsobuje neostré vidění, jeho neléčení může vést ke slepotě šilhavost – poškození očního nervového svalu astigmatismus – nejběžnější oční vada způsobená nepravidelností čočky, odstraňuje se cylindrickými čočkami otvorová vada - projevuje se zejména při pozorování jasně svítících bodů: jasná plocha se zdá větší než stejná plocha méně osvětlená barvoslepost – neschopnost rozlišovat některé barvy (obvykle jde o červenou a zelenou) a nejde ji léčit tupozrakost – mozek nedokáže spojit obrazy z obou očí, může se projevit při neléčení šilhavosti v dětství slepota – pouze 5 % nevidomých je úplně slepých!

Lupa Optické přístroje • je to spojka s ohniskovou vzdáleností menší než 25 cm (ideální vzdálenost pro zdravé oko), předmět se umístí mezi lupu a ohnisko, pozorujeme jej okem umístěným blízko lupy. • obraz je neskutečný, přímý a zvětšený • zvětšení … maximálně 6 krát.

Dalekohled • slouží k pozorování velmi vzdálených předmětů, zvětšuje zorný úhel a tím jakoby předměty ve velkých vzdálenostech přibližuje a zvětšuje • ohniskové vzdálenosti mají opačné velikosti (spojka blíže k předmětu má větší ohniskovou vzdálenost) • obraz bývá zvětšený, neskutečný a převrácený

Mikroskop • Pokud potřebujeme ještě větší zvětšení, použijeme mikroskop, ten obsahuje dvě spojky s různými ohniskovými vzdálenostmi: -spojka blíže k předmětu = objektiv, menší ohnisková vzdálenost -spojka dále od předmětu = okulár, větší ohnisková vzdálenost

Základní škola Zlín, Nová cesta 268, příspěvková organizace VY_32_INOVACE_15_23_rovinna_zrcadla 7. ročník Mgr. Tomáš Bobál