Číslo a název projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0619 OP: Vzdělávání pro konkurenceschopnostZvyšování 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 laseruLight 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

• 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.

nc

v

c…rychlost světla ve vakuuv…rychlost světla v prostředín…index lomu

I

[6]

Zákon lomu světla

• 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.

n n1 1 2 2sin sin n1, n2 …indexy lomu prostředí

Snellův zákon lomu světla :

[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 978-80-7196-223-6učebnice s doložkou MŠMT čj.1 527/07-23 ze dne 2.4.2007AKADEMIK VLADIMÍR HAJKO, PROF.RNDR.JURAJ DANIEL-SZABO, CSC. - Základy fyzikyVEDA 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.kovarstvi-sevecek.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://kvinta-html.wz.cz/fyzika/optika/vlnova_optika/obrazky/19.jpg, , http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/06/Prism_rainbow_schema.png/180px-Prism_rainbow_schema.png