Číslo a název projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0619 OP: Vzdělávání pro konkurenceschopnostZvyšování vzdělanosti pomocí e-prostoru

Název a adresa školy Soukromá střední škola a jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Č. Budějovice, s.r.o., Jeronýmova 28/22,České Budějovice

Kód materiálu Klíčová aktivita III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Název materiálu 19. Zrcadla a čočky

Autor Mgr. Miroslav Dušek

Tematická oblast Fyzika - Optika

Anotace Vzdělávací materiál je určen pro Ekonomické lyceum . Materiál obsahuje výklad k problematice zobrazení pomocí zrcadel a čoček.

Ročník 3.ročník Ekonomické lyceum

Datum tvorby září -říjen 2013

Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

Zrcadla a čočky

Optické zobrazování

• Světlo = svazek rovnoběžných paprsků (vlnovou podstatu světla nebereme v úvahu)

• Odraz světla od geometrických ploch – zrcadla• Lom světla v průhledných tělesech – čočky• Skutečný obraz – obraz předmětu můžeme

zachytit na stínítku (sbíhavé paprsky)• Zdánlivý obraz - obraz předmětu nemůžeme zachytit na stínítku (rozbíhavé paprsky)

[1]

Zrcadla• Nejjednodušší zobrazení –

rovinné zrcadlo

(zdánlivý obraz)

Kulové zrcadlo – duté, vypuklé• Optická osa zrcadla – střed křivosti S a vrchol V• Paprsek směřující rovnoběžně s optickou osou zrcadla se

odráží do význačného bodu zvaného ohnisko F.• Paprsek procházející středem kulové plochy po odrazu na

zrcadle má směr opačný než paprsek dopadající na zrcadlo. [2]

Obrazy v kulovém zrcadle• Ohnisková vzdálenost – f = |VF|=r/2• Umístíme-li předmět do vzdálenosti a > 2f od vrcholu

dutého kulového zrcadla, bude obraz skutečný, zmenšený a převrácený.

• Umístíme-li předmět do vzdálenosti 2f > a > f od vrcholu dutého kulového zrcadla, bude obraz skutečný, zvětšený a převrácený.

• Umístíme-li předmět do vzdálenosti a < f od vrcholu dutého kulového zrcadla, bude obraz zdánlivý, zvětšený a vzpřímený.

• Obraz ve vypuklém zrcadle bude vždy zdánlivý, zmenšený a vzpřímený.

Obrazy v kulovém zrcadle - konstrukce

Duté zrcadlo Vypuklé zrcadlo [3]

Zobrazovací rovnice kulového zrcadla

• a…vzdálenost předmětu od vrcholu zrcadla

• a´….vzdálenost obrazu od vrcholu zrcadla – je-li kladné =obraz skutečný, je-li záporné = obraz zdánlivý

ZVĚTŠENÍ • y..výška předmětu y

´..výška obrazu

1 1 1

a a f

Zy

y

a

a

Z je kladné = obraz vzpřímený, Z je záporné = obraz převrácený.

ČOČKY• Světlo se láme ( index lomu materiálu čočky - n)• předmětový a obrazový prostor čočky = dvě ohniska F a

F´• Dva typy čoček – spojka (tenčí na okrajích), rozptylka

(tenčí uprostřed)• Umístíme-li předmět do vzdálenosti a > 2f od středu

spojky, bude obraz skutečný, zmenšený a převrácený.• Umístíme-li předmět do vzdálenosti 2f > a > f od středu

spojky, bude obraz skutečný, zvětšený a převrácený.• Umístíme-li předmět do vzdálenosti a < f od středu

spojky, bude obraz zdánlivý, zvětšený a vzpřímený.• U rozptylky bude obraz vždy zdánlivý, zmenšený a vzpřímený

Zobrazovací rovnice čočky

• r1, r2…poloměr kulových ploch čočky

• n…index lomu čočky

11

1 1

1 2fn

r r

( )

Optická mohutnost čočky ……

φ = 1/f

Jednotky – dioptrie (D)

( spojky +), (rozptylky - )

Druhy čoček

Zobrazení spojnou čočkou

[4]

Zobrazení rozptylnou čočkou

[5]

Lidské oko• Optická soustava (čočka ovládána

svaly – může měnit ohniskovou vzdálenost)

• Konvenční zraková vzdálenost – cca 25 cm

• Zorný úhel – úhel, který svírají okrajové paprsky předmětu vstupující do oka středem oční čočky

[8]

Dalekohled a mikroskop

• Dalekohled – Holandský - soustava čoček ( spojka a rozptylka) – vzpřímený zvětšený obraz– Keplerův – dvě spojky

(refraktor) – astronomický dalekohled

– Newtonův – kulová zrcadla (reflektor) – netrpí chromatickou (barevným lomem) vadou

• Mikroskop – r.1665 R.Hook – zvětšení pozorovacího úhlu max. 2000x ( omezení vlnovou délka světla) [6,7]

Použité zdroje:

SVOBODA, Emanuel aj. Přehled středoškolské fyziky. 4. upravené vydání. Praha: Prometheus, 2006. 515 s. ISBN 80-7196-307-0.DOC.ING.IVAN ŠTOLL,CSC. - Fyzika (pro netechnické obory SOŠ a SOU)Prometheus 2007, 260 s. ISBN 978-80-7196-223-6učebnice s doložkou MŠMT čj.1 527/07-23 ze dne 2.4.2007AKADEMIK VLADIMÍR HAJKO, PROF.RNDR.JURAJ DANIEL-SZABO, CSC. - Základy fyzikyVEDA 1983 (Bratislava)

Použité obrázky:[1] Vypuklé zrcadlo- [online]. 3.9.2013 [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://www.sbirkaprikladu.cz/userfiles/8/image/vypukle_zrcadlo.jpg [2] Zobrazení rovinným zrcadlem [online]. 3.9.2013 [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://fyzika.smoula.net/data/images/rovinne.jpg [3] Zobrazení kulovým zrcadlem [online]. 3.9.2013 [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://fyzika.jreichl.com/data/optika/31_zrcadla_cocky_soubory/image021.png [4,5] Zobrazení spojnou, rozptylnou čočkou[online]. 3.9.2013 [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://i.idnes.cz/07/103/cl/JLB1ea05c_obraz_a_predmet_3.jpg, http://i.idnes.cz/07/103/cl/JLB1e9ea9_Obraz_a_predmet_2.jpg[6,7] dalekohled, mikroskop[online]. 3.9.2013 [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://cs.wikipedia.org/wiki/Dalekohled, http://cs.wikipedia.org/wiki/Mikroskop [8,9] lidské oko, vady oka[online]. 3.9.2013 [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://media.investicniweb.cz/photos/2013/09/27/25287-lidske-oko-ilustracni-foto.jpg, http://skolajecna.cz/biologie/Images/Textbook/Big/0110000/00275.jpg