Diplomovaný oční optik – Geometrická optikaÚvod- fyzikální podstata světla- optická prostředí a jejich charakterizace, index

lomu- šíření světla optickým prostředím- rychlost šíření světla v prostředí a její měřeníZákladní zákony geometrické optiky- zákon přímočarého šíření- zákon vzájemné nezávislosti šíření světelných

paprsků- zákon odrazu a lomu- Fermatův princip- odrazivost, propustnost a absorpce optických

prostředíChod paprsků v jednoduchých soustavách- chod paprsku hranolem- chod paprsku klínem- chod paprsku destičkouOptické zobrazování v obecném prostoru- zobrazování kulovou lámavou plochou- zobrazování rovinnou lámavou plochou- zobrazování soustavou lámavých ploch- zobrazování odrazem (rovinné, kulové zrcadlo)Optické zobrazování v paraxiálním prostoru- zobrazování kulovou lámavou plochou- zobrazování rovinnou lámavou plochou- zobrazování soustavou lámavých ploch- zobrazování odrazem (rovinné, kulové zrcadlo)- použití matic v paraxiálním prostoru- zvětšení (příčné, úhlové a osové)- základní body optické soustavy (ohniska, hlavní

body, uzlové body)- základní zobrazovací rovnice

Optické zobrazování čočkou a soustavou čoček- základní parametry sférické čočky- zobrazování sférickou tenkou a tlustou čočkou- zobrazování soustavou čoček- asférické čočky, základní parametry, zobrazováníVady optického zobrazování- otvorová vada- zkreslení- astigmatismus a zklenutí- koma- barevná vada velikosti- barevná vada polohy- aberace vyšších řádů- trigonometrické vyjádření vad optické soustavy- algebraické vyjádření monochromatických vad v prostoru III.řáduChod paprsků v optických přístrojích- lupa- mikroskop- dalekohled- objektivní zobrazovací přístroje- laboratorní optické přístroje

Hodnocení na konci zímního období – klasifikovaný zápočet

Podmínky zápočtu : 1. 2 testy minimálně na 55%

2. vstupní test z matematiky na 55%

3. ústní pohovor – viz soubor otázek

4. účast ve výuce 75%

Literatura:Jexová, S.: Geometrická optika, Brno 2010

publikaci možno zakoupit v prodejně odborné literatury,NCO NZO, Vinařská 6, 603 00 Brno

prodejna@nconzo.cz, internetový prodej na www.nconzo.cz

Havelka, B., Fuka, J.: Optika, Praha 1961

Halliday,D. a kol.: Fyzika – Elektromagnetické vlny – Optika - Relativita

jakýkoliv přehled středoškolské matematiky

Okruhy k ústnímu pohovoru z geometrické optikyza 1.ročník DOP – zimní období

1. Co zkoumá optika(definice), obsah optiky z hlediska historického vývoje, co rozumíme zářením, přehled známých druhů záření, elektromagnetické spektrum.

2.Historický přehled názorů na podstatu světla od starověku do 19. století.

3.Změny v názorech – objevy a teorie konce 19.století a ve století 20.

4.Co je optické prostředí, čím je charakterizováno, co je index lomu(absolutní index lomu za normálních podmínek,

index lomu vzhledem ke vzduchu, přepočet).5.Základní zákony geometrické optiky, Huygensův princip a jeho

užití při odvození zákonů pro odraz a lom.6.Fermatův princip – zákon odrazu – odvození v prostoru.7.Fermatův princip – zákon lomu – odvození v prostoru.8.Rozbor zákona lomu.9.Reuschova konstrukce lomeného paprsku a mezného úhlu –

důkaz platnosti konstrukce.10.Trojboký optický hranol ve vzduchu – popis, hlavní řez, chod

paprsku v rovině hlavního řezu – nákres. Sledování chodu paprsku, deviace.

11.Matematické vyjádření závislosti deviace na úhlu dopadu, grafický průběh této závislosti. Vyjádření podmínky pro minimální deviaci pomocí extrému funkce. Velikost minimální deviace.

12.Metoda určení indexu lomu látky pomocí minimální deviace.13.Optický klín, odvození vztahu pro deviaci na optickém klínu ze

soustavy rovnic.14.Prizmatický účin optického klínu – nákres, odvození, definice

prizmatického účinu 1 pD. Užití optického klínu v brýlové a přístrojové optice.

15.Užití optických hranolů – v optických přístrojích.

16.Planparalelní destička – schéma chodu paprsku, odvození vztahů při posunutí paprsku.17.Odrazivost a propustnost rozhraní dvou optických prostředí (definice, závislost R na úhlu dopadu, průběh této závislosti, kolmá odrazivost, propustnost soustavy, parazitní světlo).18.Absorpce světla vrstvou tloušťky d – odvození rovnice pro absorpci.19.Účel optického zobrazování, pojem centrované optické soustavy a její charakteristické veličiny, reálný a virtuální obraz.20.Lom na kulovém rozhraní – schéma, znaménková dohoda, plochy konkávní a konvexní.21.Zobrazení osového bodu lomem na kulové ploše – odvození rovnic soustavy.22.Zobrazení velmi vzdáleného předmětového bodu lomem na kulové ploše – odvození vztahů.23.Zobrazení osového bodu lomem na rovinné ploše – odvození vztahu.24.Homocentrický a astigmatický svazek paprsku.25.Zachování homocentricity při odrazu na rovinném zrcadle – důkaz, vlastnosti obrazu.26.Užití rovinných zrcadel – otočné zrcátko, úhlová zrcátka, periskop, vytvoření více obrazů pomocí dvou zrcadel.27.Poručení homocentricity svazku při zobrazení lomem na rovinné ploše28.Konvexní zrcadlo – výhody, nevýhody, odvození vztahů, kulová vada.29.Konkávní zrcadlo - výhody, nevýhody, odvození vztahů, kulová vada.30.Zavedení pojmu paraxiálního prostoru – diskuse.

Opakovací test z matematiky25.10.2010!!!

Požadavky k zápočtovému testu z matematiky

1. Úprava algebraických výrazů, mocniny a odmocniny

2. Rovnice – lineární, kvadratické, exponenciální , logaritmické a goniometrické

3. Funkce a jejich vlastnosti

4. Průběh funkce

5. Derivace funkce – matematicko-fyzikální význam

Algebraické výrazy a jejich úpravy

Mnohočleny

Mnohočlen n-tého stupně o proměnné x je výraz:

kde x je proměnná, jsou konstanty a n je celé nezáporné číslo.

Základní vzorce pro počítání s mnohočleny  

     

        (A+B) 2 = A 2 + 2AB + B 2

        (A-B) 2 = A 2 - 2AB + B 2

        A 2 - B 2 = (A+B)*(A-B)

        (A+B) 3 = A 3 + 3A 2 B + 3AB 2 + B 3

        (A-B) 3 = A 3 - 3A 2 B + 3AB 2 - B 3

        A 3 ± B 3 = (A ± B)*(A 2 ± 2AB + B 2 )

a n *x n + a n-1 *x n-1 + a n-2 *x n-2 + ... + a 1 *x + a 0

a k

Podmínky řešitelnosti algebraických výrazů

        U všech algebraických výrazů se musí určit podmínky řešitelnosti algebraických výrazů. Příklady jednoduchých podmínek:

* výraz pod odmocninou nesmí být záporný

* jmenovatel lomeného výrazu se nesmí rovnat nule

1. Za předpokladu, že platí x≠ ±y vypočítejte:

Řešení:

2. Řešte:

Řešení:

Mocniny a odmocniny

Mocniny s přirozeným exponentem

Mocniny s celým exponentem

Čísla a -n a a n jsou čísla převrácená.

        Příkladem je a 4 = a*a*a*a

Příkladem je a -n = 1/a n = (1/a) n .

Mocniny s racionálním exponentem

Příkladem je a m/n , kde a > 0 , m naleží Z a n náleží Z + .

Odmocniny

n-tá odmocnina (n náleží N) z nezáporného celého čísla a (a =>0, a náleží R) je takové nezáporné číslo x (x =>0, x náleží R) pro které platí:

x n = a <=> a 1/n = x

Vzorce pro počítaní s mocninami a odmocninami

   a 1 = a

        a 0 = 1

        a r *a s = a r+s

        a r /a s = a r-s

        (a r ) s = a r*s

        (a*b) n = a n * b n

        (a/b) n = a n / b n

Příklady - Mocniny a Odmocniny

1. Upravte:

Řešení:

2. Upravte

Řešení:

1. ÚVOD DO GEOMETRICKÉ OPTIKY

Optika je část fyziky, která zkoumá podstatu světla a zákonitosti světelných jevů, které vznikají při šíření světla a při vzájemném působení světla a látky.

* patří mezi nejstarší obory fyziky

* světlo - nositel informací o okolním světě, na které je citlivé oko.

* Camera obscura - dírková komora – Leonardo da Vinci

Koncem 17.století vznikly dvě teorie:

1. Korpuskulární(emanační) teorie pokládá světlo za proud rychle letících částic vysílaných zdrojem.

Za tvůrce a zastánce korpuskulární teorie je potřeba považovat Isaaca Newtona(1642-1727).

2. Vlnové(undulační) teorie, která pokládá světlo za podélné vlnění velmi řídkého prostředí, zvaného světelný éter.

Zastáncem této teorie byl Christian Huygens(1629- 1695 )

•Thomas Young(1773-1829) a Augustin Jean Fresnel(1788-1827) prováděli řadu pokusů, týkajících se interference světla.

•Pomocí svých experimentů byli schopni odhadnout vlnovou délku jednotlivých barev spektra

Youngův pokus

V roce 1887 zkusili Albert Michelson (1852-1931) a Eduard Morley( ) použít interferenci, aby zjistili, jak rychle se éter pohybuje

V roce 1905 Albert Einstein (1879-1955) tento rozpačitý výsledek vysvětlil ve své knize Kvantová teorie světla. Věřil, že veškerý pohyb je relativní.

Michaela Faradaye (1791-1867) (elektromagnetická indukce) zpracoval James Clerk Maxwell (1831-1879) v systém rovnic.

* přišel na to, že když přinutí elektrický proud v obvodu ke kmitání, vzniknou elektromagnetické vlny - vznikala Elektromagnetická teorie světla

Max Planck (1858-1947) je vyřešil tvrzením, že energie záření se nemění spojitě, ale je rozdělena do malých balíčků, neboli „kvant“.

3. Kvantová teorie světla

kvantová teorie ukázala, že za určitých okolností se dá o světle uvažovat jako o částicích, jak tomu věřili někteří stoupenci Newtonovy korpuskulární teorie. Podle této teorie záření o frekvenci f může být vysíláno nebo pohlcováno po celistvých kvantech o energii h.f , kde h je Planckova konstanta (6,624.10-34 W.s.2).

Přehled známých druhů záření

Ve vývoji optiky rozeznáváme tři velká období, kterým odpovídají tři hlavní disciplíny optiky:

1.optika geometrická (paprsková) - zabývá se zákony záření, založenými na přímočarém šíření, které platí v rozměrech velkých proti vlnové délce. Je založena na čtyřech základních zákonech:

zákonu přímočarého šíření světla (v opticky stejnorodém prostředí)zákon odrazu zákon lomu zákon o nezávislosti světelných paprsků

2.optika vlnová - studuje vlnové vlastnosti záření, pokud jde o takové množství zářivé energie, že není třeba přihlížet k její nespojitosti. Zabývá se jevy potvrzující vlnovou povahu světla. Jsou to např. disperze, interference, difrakce (ohyb) a polarizace světla.

3.optika kvantová - zabývá se elementárními vlastnostmi záření, při nichž se znatelně uplatňuje kvantová povaha záření. Jsou to především děje, při nichž dochází ke vzájemnému působení světla a látky na úrovni mikrosvěta