Fyzika v klidu: Optika

Úvod do optiky

• Optika je obor fyziky zabývající se světlem.
• Světlo je část spektra elektromagnetického záření.
• Rozdělení optiky:
  • Geometrická (paprsková) optika.
  • Vlnová optika.

Geometrická optika

• Model světla jako svazku paprsků.
• Zkoumá chování paprsků v optických soustavách:
  • Zrcadla, čočky, mikroskopy, dalekohledy, lidské oko.
• V homogenním a izotropním prostředí se paprsky šíří přímo.

Základní zákony geometrické optiky

Zákon odrazu

• Úhel odrazu (alfa s čarou) je roven úhlu dopadu (alfa).

Zákon lomu (Snellův zákon)

• Závisí na indexu lomu prostředí.
• Index lomu (n) je bezrozměrná veličina:
  • Podíl rychlosti světla ve vakuu (c) a rychlosti v daném prostředí (v).
  • Světlo se nemůže šířit rychleji než ve vakuu, tedy index lomu je ≥ 1.
• Vzorec: N1 * sin(alfa) = N2 * sin(beta).
  • N1 a N2 jsou indexy lomu dvou prostředí.
  • Alfa a beta jsou úhly měřené od kolmice dopadu.
• Směr lomu:
  • Z opticky říčího prostředí do hustšího: paprsek se láme ke kolmici.
  • Z hustšího do říčího: paprsek se láme od kolmice.
  • Při lomu pod úhlem 90° nastává tzv. mezní úhel (alfa m):
    • Sin(alfa m) = N2 / N1.
  • Úplný odraz nastává při úhlu větším než mezní úhel.

Závěr

• Pro zopakování a procvičení doporučeno zhlédnout příklady pod videem.
• Důležité je uvědomit si, že fyzika je v klidu.