Základní škola a mateřská škola Bzenec

1. 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

2. Název výukového materiálu: • Optické přístroje - 9. ročník • Vzdělávací obor: fyzika • Tematický okruh: světelné jevy • Téma: • Optické vlastnosti oka • Lupa a mikroskop • Dalekohled • 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.

3. 4.11. Optické vlastnosti oka 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. 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.

5. 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

6. 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

7. Jakou čočku mají brýle na obrázku? • pokud obličej mírně rozšíří – spojku • pokud obličej mírně zúží – rozptylku

8. 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!

10. 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

11. 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

12. 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.

13. Jak to funguje? F’ F

14. 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

15. obraz předmětu přes první spojku se stává pozorovaným předmětem pro druhou spojku, hledáme jeho obraz Jak to funguje? okulár objektiv F2 F1’ F1 F2’ obraz je neskutečný, zvětšený a převrácený paprsky se neprotnou – protáhneme je na druhou stranu

16. 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

17. 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

18. obraz předmětu přes první spojku se stává pozorovaným předmětem pro druhou spojku, hledáme jeho obraz Jak to funguje? okulár objektiv F1’ F2 F1 F2’ obraz utekl z monitoru  potvůrka jedna paprsky se neprotnou – protáhneme je na druhou stranu

19. 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

20. 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.

21. Proč vzniká spektrum? • Jednotlivé barevné složky se lámou pod různými úhly, nejvíce se láme fialová složka a nejméně červená složka.

22. 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

23. 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

24. Internetové zdroje: http://www.youtube.com http://fyzweb.cz encyklopedie – wikipedie www.jreichl.com/fyzika/vyuka/vyuka.htm http://www.ian.cz/index.php http://www.techmania.cz http://sedli.mysteria.cz/GS/referat/referat.html http://www.phys.hawaii.edu/~teb/optics/index.html http://www.dsoptik.cz/zdrave_oci.html http://technet.idnes.cz/zakladni-kamen-kazdeho-fotaku-jak-vznika-obraz-v-objektivu-pan-/tec_foto.asp?c=A071025_103506_tec_foto_jlb http://www.ped.muni.cz/wphy/publikace/Jancovic1.html http://www.dsoptik.cz/hypermetropie.html http://www.techmania.cz/edutorium/art_exponaty.php?xkat=fyzika&xser=4f7074696b61h&key=733 http://www.abbe-refractometer.com/abbe-refractometer-brands/