Lom svtla Uebnice strana 172 174 Slunen svtlo

Lom světla (Učebnice strana 172 – 174) Sluneční světlo se od vodní hladiny částečně odráží a částečně proniká do vody. V čisté vodě jezera můžeme pozorovat rostliny, živočichy, nerosty či jiné předměty. Na obrázku vidíme odraz pádla na hladině. Část pádla pod hladinou vypadá, jakoby pádlo bylo zlomené. Světlo se šíří ve vakuu rychlostí c = 300 000 km/s, ve vzduchu je rychlost šíření světla téměř stejně velká jako ve vakuu. V ostatních látkových prostředích je rychlost světla menší než ve vakuu. Led 229 000 km/s Sklo 200 000 km/s Voda 225 000 km/s Diamant 124 000 km/s Prochází-li světlo z jednoho prostředí do druhého, pak se na rozhraní obou prostředí mění jeho rychlost. Změna rychlosti má za následek změnu směru světelného paprsku. Říkáme, že se světlo láme.

Lom světla je optický jev, ke kterému dochází na rozhraní dvou prostředí, kterými světlo prochází. Je důsledkem různých rychlostí šíření světla v různých prostředích. Ze dvou prostředí se to, ve kterém se světlo šíří větší rychlostí, nazývá opticky řidší prostředí, a to, ve kterém se světlo šíří menší rychlostí, se nazývá opticky hustší prostředí. V látkových prostředí se světlo šíří rychlostí v, která je vždy nižší než rychlost světla ve vakuu c. Podíl těchto rychlostí je roven indexu lomu daného prostředí n, tj. n = c/v. V důsledku toho dochází na rozhraní látek s různými hodnotami n k lomu světla. Tabulka indexu lomu látky, který udává, kolikrát je rychlost světla v látce menší, než rychlost světla ve vakuu: vakuum 1 led 1, 31 voda 1, 33 olej 1, 47 - 1, 50 sklo 1, 51 - 1, 76 diamant 2, 42

kolmice na optické rozhraní zdroj světelného paprsku vzduch Dopadá-li světelný paprsek kolmo na optické rozhraní, projde beze změny směru. Úhel dopadu značíme α, úhel lomu značíme β. Úhel lomu β měříme od kolmice na optické rozhraní. Dopadá-li světelný paprsek kolmo na optické rozhraní, je úhel dopadu α roven 0, i úhel lomu β je roven 0. optické rozhraní sklo α = 0, β = 0

Ve vzduchu se šíří světlo kolmice větší rychlostí než ve skle. na optické rozhraní Světelný paprsek ze vzduchu, kde se šíří větší rychlostí, dopadá na optické rozhraní pod úhlem α. Ve skle je rychlost šíření světelného paprsku menší, láme se pod úhlem β, který je menší než úhel dopadu α. zdroj světelného paprsku α optické rozhraní β sklo Paprsek se přiblíží ke kolmici, říkáme, že dochází k lomu ke kolmice. Paprsek zůstává v rovině dopadu. Platí α > β. Při průchodu paprsku ze skla zpět do vzduchu dopadá světelný paprsek kolmo na rozhraní, proto projde beze změny směru.

zdroj světelného paprsku α β optické rozhraní vzduch Ve skle se šíří světlo menší kolmice na optické rychlostí než ve vzduchu. Na skleněnou hranu dopadá rozhraní sklo světelný paprsek kolmo, proto projde beze změny směru. Světelný paprsek ze skla, kde se šíří menší rychlostí, dopadá na optické rozhraní pod úhlem α. Ve vzduchu je rychlost šíření světelného paprsku větší, láme se pod úhlem β, který je větší než úhel dopadu α. Paprsek se vzdálí od kolmice, říkáme, že dochází k lomu od kolmice. Paprsek zůstává v rovině dopadu. Platí α < β.

Na rovinném rozhraní dvou optických prostředí nastává lom světla. vzduch α sklo β optické rozhraní sklo α optické rozhraní β vzduch Prostupuje-li paprsek do prostředí, ve kterém se světlo šíří menší rychlostí, např. ze vzduchu do skla nebo do vody, nastane lom paprsku ke kolmici, α > β. Prostupuje-li paprsek do prostředí, ve kterém se světlo šíří větší rychlostí, např. ze skla nebo z vody do vzduchu, nastane lom paprsku od kolmice, α < β. Lomený paprsek zůstává vždy v rovině dopadu.

Pokus: Do prázdné nádoby vložíme minci nebo kamínek tak, abychom ho ze šikmého pohledu shora přes hranu nádoby neviděli. Do nádoby nalijeme vodu. Kamínek uvidíme, aniž bychom pohnuli hlavou. Zdá se, jako by byl v nádobě s vodou výš než v prázdné nádobě. Je to proto, že světelný paprsek se dostává z kamínku (nebo mince) k nám do oka po průchodu vodou a vzduchem. Na rozhraní vody a vzduchu se láme od kolmice. Proto pozorujeme předmět na jiném místě než ve skutečnosti je. β β α α Lomu světla se využívá v optických čočkách, které jsou základem mnoha optických přístrojů, brýlí, lupy, fotografických přístrojů, mikroskopů i dalekohledů. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 174.