Paprsková optika

Paprsková

optika

• Optika vlnová - zabývá se jevy potvrzující vlnovou povahu světla

• Optika paprsková(geometrická) - zabývá se jevy souvisejícími se zobrazováním optickými

soustavami

• Optika kvantová - zabývá se ději, při nichž se projevuje kvantový ráz elmag záření

Optika

• A – předmět

• A´ - obraz bodu A

• Zobrazovací prvky -

zařízení, které mění chod světelných paprsků tak, aby zobrazení bylo co

nejkvalitnější

• Zobrazovací (optická) soustava - vhodné

uspořádání zobrazovacích prvků

Optické

zobrazování,

optická soustava

Optickými soustavami

získáváme 2 druhy obrazu

1. skutečný (reálný) obraz A´předmětu A - paprsky vystupující z optické soustavy

jsou sbíhavé (obraz lze zachytit na stínítku)

2. zdánlivý (virtuální) obraz A´předmětu A - paprsky vystupující z optické soustavy

jsou rozbíhavé (obraz nelze zachytit na stínítku)

U optického zobrazování se využívají principy:

1. Přímočaré šíření světla 2. Zákon odrazu

3. Zákon lomu

4. Nezávislost chodu světelných paprsků

typy paprsek kterými znázorním obraz:

1. Paprsek procházející středem křivosti zrcadla

2. Paprsek dopadající rovnoběžně s optickou osou na zrcadlo a odrážející se do bodu F

3. Paprsek procházející bodem F odrážející se rovnoběžně s optickou osou

Zobrazení odrazem

• Rovinné zrcadlo

• Kulové zrcadlo

Rovinné zrcadlo

• Obraz vytvořený rovinným zrcadlem je vždy zdánlivý, vzpřímený, stejně veliký jako předmět a souměrný s

předmětem podle roviny zrcadla

Kulové zrcadlo

04/25/2022 Sample Footer Text 9

• C...střed křivosti

• V...vrchol zrcadla

• o...optická osa zrcadla

• r...|

CV|...poloměr křivosti zrcadla

DUTÁ

(konkávní) VYPUKLÁ

(konvexní)

• Příčné zvětšení kulového zrcadla

Definice:

=

>

• Zobrazovací rovnice kulového zrcadla

Zákon Lomu

• Poměr sinu úhlu dopadu a sinu úhlu lomu je pro daná dvě prostředí stálá veličina a rovná se

poměru rychlostí vlnění v obou prostředích. Tento poměr se nazývá index lomu vlnění (n) pro daná prostředí. Lomený paprsek zůstává v rovině dopadu

LOM KE KOLMICI LOM OD KOLMICE

• Hyugensův princip

Předpokládá se, že v každém okamžiku lze každý bod na

čele šířící se vlny chápat jako nový

zdroj vlnění

Zobrazení lomem

• Čočka = čiré optické prostředí omezené dvěma opticky hladkými plochami, určené k optickému zobrazení

SPOJNÉ ČOČKY - SPOJKY

(konvexní) ROZPTYLNÉ ČOČKY - ROZPTYLKY

(konkávní)

Optická mohutnost

φ ... optická mohutnost f ... ohnisková vzdálenost jednotka : m^-1 = D (dioptrie)

Subjektivní optické aparáty

1. Oko 2. Lupa

3. Optický mikroskop 4. Dalekohled

oko

 = spojná optická soustava, která na sítnici vytváří obrazy převrácené, skutečné a zmenšené

• Akomodace = schopnost oční čočky měnit svou optickou mohutnost

• Hranice akomodace zdravého oka :

• blízký bod - nejbližší bod, který se ostře zobrazí na sítnici při největší akomodaci

• daleký bod - nejvzdálenější bod, který se ostře zobrazí na sítnici při nulové akomodaci

• Konvenční zraková vzdálenost = vzdálenost předmětu, při které se nejméně oko unavuje (d = 25 cm)

Vady oka

Krátkozrakost - obraz předmětu se zobrazí před sítnicí

• odstranění : pomocí rozptylek

Dalekozrakost - obraz předmětu se zobrazí za sítnicí

• odstranění : pomocí spojek

Lupa

= optický přístroj sloužící ke zvětšení zorného úhlu malých předmětů

• Složení lupy - spojná čočka s malou ohniskovou vzdáleností

Optický mikroskop

= centrovaná spojná optická

soustava zvětšující zorný úhel malých předmětů

• Složení :

• OBJEKTIV - spojka (f1)

• OKULÁR - spojka (f₂)        f₁ <<

f2

Princip

zobrazování

• Předmět y se položí před objektiv

• objektivem se vytvoří převrácený, zvětšený a skutečný obraz y´

předmětu y

• Obraz y´ se pozoruje okulárem

jako lupou (vytvoří se nový obraz y´´)

Dalekohled

= optický přístroj zvětšující zorný úhel při pozorování vzdálených předmětů

• Složení:

• OBJEKTIV (f₁)

• OKULÁR (f2)        f1 >> f2

• Rozdělení:

• Keplerův (hvězdářský) dalekohled

• Galileiho (pozemský, holandský) dalekohled

• Newtonův (zrcadlový) dalekohled

objektiv i okulár tvoří spojky

Keplerův(hvězdářský) dalekohled

• Obraz v oku je výškově a stranově převrácený

Galileiho(pozemský, holandský)dalekohled

• obrazové ohnisko objektivu splývá s předmětovým ohniskem okuláru

• obraz je vzpřímený,

neskutečný, úhlově zvětšený (v praxi: divadelní kukátko)

objektiv tvoří spojka, okulár tvoří rozptylka

Newtonův(zrcadlový) dalekohled

• Výhody: menší vady zobrazení

objektiv tvoří duté parabolické zrcadlo, okulár tvoří spojka

Zdroj

Konec