Fyzika v klidu: Základy optiky

Úvod

• Optika je obor fyziky zabývající se světlem, částí spektra elektromagnetického záření.
• Dělení optiky:
  • Geometrická optika: Světlo jako svazek paprsků.
  • Vlnová optika.

Geometrická optika

• Zkoumá chování paprsků v optických soustavách (zrcadla, čočky, mikroskop, dalekohled, lidské oko).
• Paprsky se v homogenním a izotropním prostředí šíří přímočaře a neovlivňují se navzájem.

Základní zákony geometrické optiky

Zákon odrazu

• Úhel odrazu (α') je roven úhlu dopadu (α).
• Měřeno od kolmice dopadu.

Zákon lomu (Snellův zákon)

• Závisí na indexu lomu (n), který je podílem rychlosti šíření světla ve vakuu (c) a v daném prostředí (v).
• Rychlost světla ve vakuu: 3x10⁸ m/s.
• Index lomu (n) je vždy ≥ 1.
• Snellův zákon: n₁ * sin(α) = n₂ * sin(β).
  • Lom ke kolmici: Z řídkého do hustšího prostředí.
  • Lom od kolmice: Z hustšího do řídkého prostředí.

Disperze a duha

• Disperze: Rozklad světla na různé frekvence (příklad: duha).

Mezní úhel a úplný odraz

• Mezní úhel (αm): Úhel, při kterém se paprsek láme pod úhlem 90°.
• Úplný odraz nastává, když úhel dopadu > mezní úhel.
• Pro mezní úhel: sin(αm) = n₂ / n₁.

Závěr

• Opakování tématu a procvičování na příkladech.
• Důraz na jednoduchost a pochopení, že "fyzika je v klidu".