Diplomovaný oční optik – Geometrická optika
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 20

Diplomovaný oční optik – Geometrická optika PowerPoint PPT Presentation


  • 78 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Diplomovaný oční optik – Geometrická optika. Úvod - fyzikální podstata světla - optická prostředí a jejich charakterizace, index lomu - šíření světla optickým prostředím - rychlost šíření světla v prostředí a její měření Základní zákony geometrické optiky - zákon přímočarého šíření

Download Presentation

Diplomovaný oční optik – Geometrická optika

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Diplomovan o n optik geometrick optika

Diplomovaný oční optik – Geometrická optika

Úvod

- fyzikální podstata světla

- optická prostředí a jejich charakterizace, index lomu

- šíření světla optickým prostředím

- rychlost šíření světla v prostředí a její měření

Základní zákony geometrické optiky

- zákon přímočarého šíření

- zákon vzájemné nezávislosti šíření světelných paprsků

- zákon odrazu a lomu

- Fermatův princip

- odrazivost, propustnost a absorpce optických prostředí

Chod paprsků v jednoduchých soustavách

- chod paprsku hranolem

- chod paprsku klínem

- chod paprsku destičkou

Optické 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, zobrazování

Vady 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.řádu

Chod paprsků v optických přístrojích

- lupa

- mikroskop

- dalekohled

- objektivní zobrazovací přístroje

- laboratorní optické přístroje


Diplomovan o n optik geometrick optika

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

[email protected], 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


Diplomovan o n optik geometrick optika

Okruhy k ústnímu pohovoru z geometrické optiky

za 1.ročník DOP – zimní období

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 ploše

28.Konvexní zrcadlo – výhody, nevýhody, odvození vztahů, kulová vada.

29.Konkávní zrcadlo - výhody, nevýhody, odvození vztahů, kulová vada.

30.Zavedení pojmu paraxiálního prostoru – diskuse.

  • 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.


Diplomovan o n optik geometrick optika

Opakovací test z matematiky

25.10.2010!!!


Diplomovan o n optik geometrick optika

  • Požadavky k zápočtovému testu z matematiky

  • Úprava algebraických výrazů, mocniny a odmocniny

  • Rovnice – lineární, kvadratické, exponenciální ,

  • logaritmické a goniometrické

  • 3. Funkce a jejich vlastnosti

  • 4. Průběh funkce

  • 5. Derivace funkce – matematicko-fyzikální význam


Diplomovan o n optik geometrick optika

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


Diplomovan o n optik geometrick optika

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:


Diplomovan o n optik geometrick optika

Řešení:

2. Řešte:


Diplomovan o n optik geometrick optika

Řešení:


Diplomovan o n optik geometrick optika

Mocniny a odmocniny

Mocniny s přirozeným exponentem

Mocniny s celým exponentem

Mocniny s racionálním exponentem

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:


Diplomovan o n optik geometrick optika

Vzorce pro počítaní s mocninami a odmocninami


Diplomovan o n optik geometrick optika

Příklady - Mocniny a Odmocniny

1. Upravte:

Řešení:


Diplomovan o n optik geometrick optika

2. Upravte

Řešení:


Diplomovan o n optik geometrick optika

1. ÚVOD DO GEOMETRICKÉ OPTIKY

Optikaje 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


Diplomovan o n optik geometrick optika

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 považovatIsaaca 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


Diplomovan o n optik geometrick optika

Youngův pokus


Diplomovan o n optik geometrick optika

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


Diplomovan o n optik geometrick optika

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“.

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

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 frekvencifmůže být vysíláno nebo pohlcováno po celistvých kvantech o energii h.f , kde h je Planckova konstanta (6,624.10-34 W.s.2).


Diplomovan o n optik geometrick optika

Přehled známých druhů záření


Diplomovan o n optik geometrick optika

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.optikakvantová - 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


  • Login