Transcript Optické přístroje

Základní škola a mateřská škola Bzenec
Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.2769
Číslo a název šablony klíčové aktivity:
I/2: čtenářská a informační gramotnost - inovace
Vypracoval/a: Mgr. Jana Presová
Ověřil/a: Mgr. Jana Presová
Název výukového materiálu:
Optické přístroje - 9. ročník
Vzdělávací obor: fyzika
Tematický okruh: světelné jevy
Téma:
I.
II.
III.
IV.
Optické vlastnosti oka
Lupa a mikroskop
Dalekohled
Rozklad světla, spektrum
Stručná anotace:
Prezentace shrnující nejdůležitější informace o optických vlastnostech oka a jeho vadách,
dále pak informuje o jednoduchých přístrojích obsahujících čočky nebo hranoly a o
jejich vlastnostech.
4.11. Optické vlastnosti oka
Stavba oka:
Komorová tekutina, čočka a
sklivec tvoří spojnou
optickou soustavu, sítnice
představuje jakési stínítko,
na kterém se vytváří obraz
předmětu.
Oční čočka vytváří na sítnici skutečný a převrácený
obraz, menší než je pozorovaný předmět.
Vlastnosti
• 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 teoreticky
v nekonečnu.
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
Jakou čočku mají brýle na
obrázku?
• pokud obličej mírně
rozšíří – spojku
• pokud obličej mírně zúží
– rozptylku
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!
4.12. Lupa a mikroskop
• Průměr Slunce je asi 400x větší než průměr Měsíce.
Přesto, když se na ně díváme, připadají nám stejně
velké. Jak je to možné?
• Velikost i vzdálenost předmětů opticky posuzujeme
pomocí zorného úhlu – to je úhel mezi paprsky, které
vycházejí z okrajových bodů daného předmětu a vnikají
do našeho oka
• Oko je schopno rozlišit dva body od sebe, pokud
je vidí pod zorným úhlem alespoň 1´
• Pokud chceme pozorovat menší předměty,
jejichž zorný úhel je pro naše oko menší, musíme
použít nějaké optické pomůcky, které nám tento
úhel zvětší, jsou to:
 lupa
 mikroskop
Lupa
• 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 6krát.
Jak to funguje?
F’
F
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
Jak to funguje?
objektiv
F1’
F1
obraz je
neskutečný,
zvětšený a
převrácený
obraz předmětu přes první spojku
se stává pozorovaným předmětem
pro druhou spojku, hledáme jeho
obraz
okulár
F2
F2’
paprsky se neprotnou
– protáhneme je na
druhou stranu
Použití mikroskopu a jeho zvětšení
• v biologii, lékařství, mineralogii, …
• u běžných mikroskopů – zvětšení až 1000krát
• elektronové mikroskopy – zvětšení až 1000.000krát
• z historie
– podle některých zdrojů první drobnohled sestavil roku 1590
Holanďan Z. Janssen
– roku 1610 se mikroskopií zabýval Galileo Galilei
– jednoduchý mikroskop sestavil roku 1676 Holanďan Anton van
Leeuwenhoek
– britský geolog Robert Hook popsal roku 1665 konstrukci
mikroskopu
• výpočet zvětšení: z = y´: y … velikost výsledného obrazu
děleno velikost vzoru
4.13. 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
Jak to funguje?
objektiv
obraz předmětu přes první spojku
se stává pozorovaným předmětem
pro druhou spojku, hledáme jeho
obraz
okulár
F1’
F1
F2
F2’
obraz utekl z
monitoru 
potvůrka jedna
paprsky se neprotnou
– protáhneme je na
druhou stranu
Dalekohledy a jejich rozdělení:
• podle použité optiky se dělí na:
– čočkové dalekohledy – refraktory
– zrcadlové dalekohledy – reflektory
• druhy dalekohledů:
– Keplerův (hvězdářský) dalekohled … refraktor (2 spojky)
– Galileův dalekohled … refraktor (spojka a rozptylka)
– Triedr … refraktor (obdoba Keplerova dalekohledu
zkráceného díky hranolům)
– Hubblův dalekohled … reflektor
– Newtonův dalekohled … reflektor
– Cassegrainův dalekohled … reflektor
4.14. Rozklad světla optickým hranolem
• Bílé (přirozené) světlo se skládá z několika
barevných složek. Pomocí optického hranolu jej
můžeme na tyto složky rozložit.
• Necháme-li světlo dopadat na optický hranol
(čtyřstěn nebo trojboký hranol), nastane rozklad
světla na jednotlivé barevné složky, které můžeme
zachytit na stínítku, kde vzniká tzv. barevné
spektrum.
Proč vzniká spektrum?
• Jednotlivé barevné složky se lámou pod různými
úhly, nejvíce se láme fialová složka a nejméně
červená složka.
Optické klamy
•
•
•
•
http://www.youtube.com/watch?v=AoUeZyPu5Ew
http://www.youtube.com/watch?v=0_H_GTCQirk
http://www.youtube.com/watch?v=hVbh3jkgmHU
http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&v=
NC30vgLAK98&NR=1
• http://www.youtube.com/watch?v=vmkaVoLoFEU
• http://www.youtube.com/watch?v=xVyYcAI90jw&NR=1&
feature=fvwp
Zdroje informací (obrázky a texty):
• Učebnice fyziky pro základní školy
–
–
–
R. Kolářová, J. Bohuněk, I. Štoll, M. Svoboda, M. Wolf, nakladatelství Prometheus 2001
K. Rauner, V. Havel, M. Randa, nakladatelství Fraus 2007
J. Maršák, nakladatelství Kvarta Praha 1993
• Pracovní sešit k učebnici fyziky
–
K. Rauner, V. Havel, M. Randa, nakladatelství Fraus 2007
• Přehled učiva fyziky
–
S. Pople a P.Whitehead, nakladatelství Svojtka&Co. 1999
• Fyzika - přehled učiva základní školy
–
J. Vachek, nakladatelství SPN 1978
• Fyzika I. a II.
–
Z. Horák a F. Krupka, nakladatelství SNTL/ALFA, 1976
• Věda – hranice poznání
–
C. A. Ronan, nakladatelství Knižní klub 1997
• Chemie. Fyzika, astronomie
–
Překlad J. Braun, P. Anderle, I. Haverlík,
nakladatelství Albatros 1978
Internetové
zdroje:
http://www.youtube.com
http://fyzweb.cz
encyklopedie – wikipedie
www.jreichl.com/fyzika/vyuka/vyuka.htm
http://www.ian.cz/index.php
http://www.techmania.cz
http://sedli.mysteria.cz/GS/referat/referat.html
http://www.phys.hawaii.edu/~teb/optics/index.html
http://www.dsoptik.cz/zdrave_oci.html
http://technet.idnes.cz/zakladni-kamen-kazdeho-fotaku-jak-vznika-obraz-v-objektivu-pan/tec_foto.asp?c=A071025_103506_tec_foto_jlb
http://www.ped.muni.cz/wphy/publikace/Jancovic1.html
http://www.dsoptik.cz/hypermetropie.html
http://www.techmania.cz/edutorium/art_exponaty.php?xkat=fyzika&xser=4f7074696b61h&
key=733
http://www.abbe-refractometer.com/abbe-refractometer-brands/