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: fyzikaTematický okruh: světelné jevyTéma:

I. Optické vlastnosti okaII. Lupa a mikroskopIII. DalekohledIV. 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.

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.

4.11. Optické vlastnosti oka

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?

F1

F1’

objektiv

obraz předmětu přes první spojku se stává pozorovaným předmětem pro druhou spojku, hledáme jeho

obraz

F2

F2’

okulár

paprsky se neprotnou – protáhneme je na

druhou stranu

obraz je neskutečný, zvětšený a převrácený

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?

F1

F1’

objektiv

obraz předmětu přes první spojku se stává pozorovaným předmětem pro druhou spojku, hledáme jeho

obraz

F2

F2’

okulár

paprsky se neprotnou – protáhneme je na

druhou stranu

obraz utekl z monitoru

potvůrka jedna

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.comhttp://fyzweb.czencyklopedie – wikipedie www.jreichl.com/fyzika/vyuka/vyuka.htm http://www.ian.cz/index.phphttp://www.techmania.czhttp://sedli.mysteria.cz/GS/referat/referat.htmlhttp://www.phys.hawaii.edu/~teb/optics/index.htmlhttp://www.dsoptik.cz/zdrave_oci.htmlhttp://technet.idnes.cz/zakladni-kamen-kazdeho-fotaku-jak-vznika-obraz-v-objektivu-pan-/

tec_foto.asp?c=A071025_103506_tec_foto_jlbhttp://www.ped.muni.cz/wphy/publikace/Jancovic1.htmlhttp://www.dsoptik.cz/hypermetropie.htmlhttp://www.techmania.cz/edutorium/art_exponaty.php?

xkat=fyzika&xser=4f7074696b61h&key=733http://www.abbe-refractometer.com/abbe-refractometer-brands/