Transcript DUM16_SVĚTLOx - Soukromá střední škola a jazyková škola s

Číslo a název projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.0619 OP: Vzdělávání pro konkurenceschopnost
Zvyšování 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
16. Světlo
Autor
Mgr. Miroslav Dušek
Tematická oblast
Fyzika - Optika
Anotace
Vzdělávací materiál je určen pro výklad učiva pro Ekonomické lyceum Materiál obsahuje
výklad k problematice světla a světelných jevů.
Ročník
3.ročník Ekonomické lyceum
Datum tvorby
září -říjen 2013
Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora
SVĚTLO
Optika
• část fyziky, která zkoumá světlo a světelné jevy
• Světlo – elektromagnetické vlnění, které vzniká
při harmonickém kmitání částic (elektrony v
atomech).
•
•
Zahřáté těleso ( např.kov 525°C – červené spektrum) – žhne
Slunce – všechny vlnové délky – (oko vnímá 390 – 790 nm) -rovnovážné
záření – černé těleso ( pohlcuje-vydává všechno záření)
• Luminiscence – studené světlo, absorbovaná energie atomy zářivky, obrazovka, svatojánské mušky,..
[1]
Zdroje světla - LASERY
• Lasery –
nejmohutnější zdroje
světla
– aktivní látka – soustředění
velké energie – vyzáření naráz
(v úzkém světelném svazku)
• Koherentní laser – laserový
paprsek tvoří harmonickou
vlnu (všechny atomy vyzáří ve
stejnou dobu a ve stejné fázi)
• Využití laseru – přenos zpráv,
televizní kanály, telefonní
hovory, vrtání, měření,
operace,
[2]
Princip
laseru
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, tj. „zesílení světla
prostřednictvím vynucené emise záření“. Podstatou laseru je mnohonásobný odraz
a zesílení světla uvnitř tzv. aktivního prostředí, které je na obou stranách zpravidla
ohraničeno zrcadly; jedno ze zrcadel je polopropustné a světlo jím za jistých
podmínek může vycházet ven. Laserové paprsky jsou koherentní (tj. tvoří je jediná
fázová vlna) a monochromatické (tj. mají jednu vlnovou délku), soustřeďují se do
úzkého svazku s minimální rozbíhavostí (divergencí) a lze je přesně zaměřit na
malou plochu srovnatelnou s vlnovou délkou světla.
[3]
Šíření světla
• Vlnění, šíří se ze zdroje do
okolního prostoru
• Vlnoplocha – soustava
ploch ve stejném čase se
stejnou fází
•
– Bodový zdroj – soustředné
kulové plochy
– Ve velké vzdálenosti od zdroje –
paprsky rovnoběžné
( např. paprsky od Slunce )
Rychlost světla (ve vakuu) - 300 000
km.s-1 ( ze Slunce na Zemi 8 min16
sec)
– Podle Einsteinovy teorie relativity –
maximální rychlost a signálů
•
V látkové prostředí – pomalejší ( voda
– 225 000km.s-1)
[4]
Optické vlastnosti látek
• Průhledné látky – světlo prochází beze změny.
• Průsvitné látky – světlo se v látce rozptyluje
• Neprůhledné látky – světlo se pohlcuje nebo
odráží
• Barevné látky – odráží (prochází) světlo jen
určité barvy
• Černá látka – všechno světlo se pohltí
Lom světla
• Index lomu – n – určuje rychlost šíření
světla v nějakém prostředí
c
n
v
c…rychlost světla ve vakuu
v…rychlost světla v prostředí
n…index lomu
• Zákon odrazu světla – Dopadající,
odražený a lomený paprsek jsou všechny
v jedné rovině ve které leží i kolmice
dopadu, úhel dopadu se rovná
úhlu odrazu.
 
I
[6]
Zákon lomu světla
Snellův zákon lomu světla :
n1 sin 1  n2 sin 2
n1, n2 …indexy lomu prostředí
• n2,1 = v1/v2
• Při přechodu z opticky
řidšího do opticky
hustšího prostředí
(n2,1>1) dochází k
lomu světla ke kolmici
s rovinou rozhraní.
[6]
Úplný odraz světla
• Johannes Kepler
• Dopadá-li paprsek z
prostředí opticky
řidšího do prostředí
opticky hustšího se
někdy zcela odrazí –
úplný odraz světla.
• Princip – vláknová optika –
světlo se šíří v libovolně
zakřivených vláknech
(světlovodech – světelné
kabely)
[7]
Dvojlom a disperze světla
• Nastává u některých
krystalů (islandský vápenec)
• Paprsek řádný a
mimořádný
• různý úhel lomu
• Disperze (rozklad) světla
– nejvíce se láme fialové
nejméně červené (v
17.století objevil Jan Marek Marci
– skleněným hranolem)
[8]
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 978-80-7196-223-6
učebnice s doložkou MŠMT čj.1 527/07-23 ze dne 2.4.2007
AKADEMIK VLADIMÍR HAJKO, PROF.RNDR.JURAJ DANIEL-SZABO, CSC. - Základy
fyziky
VEDA 1983 (Bratislava)
Použité obrázky:
[1]Absolutně černé těleso, Světluška, kování [online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Lampyris_noctiluca.jpg,
http://www.gymhol.cz/projekt/fyzika/13_act/13_act_soubory/image004.jpg, http://www.kovarstvisevecek.cz/eshop/images/promo/0/promo-image.jpg
[2] Laser [online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na http://www.freewebs.com/cool101010/laser.jpg
[3] Princip laseru[online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na
http://www.lao.cz/pictures/jpg/lao_info_preview/serial/1s.jpg
[4 ] Šíření světla[online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na http://sirrah.troja.mff.cuni.cz/~mira/famdifr/fresd.gif
[5 ] Odraz světla[online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na http://rejoicegirl.ic.cz/odraz_6.gif
[6 ] Lom světla[online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na
http://web.natur.cuni.cz/~parazit/parpages/mikroskopickatechnika/lom.gif
[7 ] Úplný odraz světla[online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na
http://www.oskole.sk/userfiles/image/zaida/fyzika/odrazalomsvetla_html_m6cc90db6.png
[8 ] Dvojlom světla a disperze[online]. 3. 9.2013 [cit.3. 9. 2013]. Dostupný na http://kvintahtml.wz.cz/fyzika/optika/vlnova_optika/obrazky/19.jpg, ,
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/06/Prism_rainbow_schema.png/180pxPrism_rainbow_schema.png