Vlastnosti světla
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.
21. Teoretická otázka - Vlastnosti světla
ľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľ
1) ZÁKLADNÍ POJMY
- optika - obor zabývající se světlem
- světlo - elektromagnetické vlnění
- λ ∈ (390, 790) nm
- monochromatické světlo - světlo jedné frekvence (př: laser)
- platí Huygensův princip
- paprsek - kolmice na vlnoplochu, určuje směr šíření světla
- Fermatův princip - světelné paprsek se pohybuje po nejkratší dráze
- nezávislost chodu paprsků - paprsky se vzájemně neovlivňují
- rychlost světla c - základní fyzikální konstanta
- optické prostředí - prostředí, kterým se šíří světlo
- průhledné - propouští bez pohlcení
- neprůhledné - nepropouští (pohlcuje, odráží)
- průsvitné - propouští × rozptyluje všemi směry
- má-li všude stejné vlastnosti - stejnorodé OP
2) ODRAZ A LOM SVĚTLA, INDEX LOMU
- zákon odrazu - velikost úhlu dopadu se rovná úhlu odrazu
- světlo zachovává rovinu dopadu
- absolutní index lomu - charakterizuje látku
- v různých látkách se světlo pohybuje různými rychlostmi
- v - rychlost světla v látce
- pro vakuum a vzduch: n = 1
- opticky hustší prostředí (větší n) × opticky řidší (menší n)
- lom - při přechodu světla rozhraním dvou optických prostředí se paprsek láme
platí Snellův zákon:
- světlo při lomu zachovává rovinu dopadu
- n1 > n2 Ţ lom ke kolmici
- n2 > n1 Ţ lom od kolmice
- totální odraz světla - při určitém úhlu dopadu αm je úhel lomu β = 90°
- úhel αm - mezný úhel
sinαm/sin90° = 1/n
- pro uhel α > αm nastává úplný odraz
- využití v optických vláknech a optických hranolech
3) DISPERZE SVĚTLA
- rychlost světla v určitém prostředí závisí na frekvenci světla: v = F(f)
- z definice indexu lomu (n = c/v) a disperze světla vyplývá, že index lomu daného optického prostředí závisí na frekvenci světla: n = F(f)
- při lomu se různé složky světla lámou různě Ţ rozklad světla Ţ vznik světelného spektra
- optický hranol:
- vznik hranolového spektra
- duha - příklad hranolového spektra
- vlnová délka světla v optickém prostředí:
n = c/v Ţ v = c/n; f = konst. Ţ c/λ0 = v/λ Ţ c/λ0 = c/(n⋅λ)
- lom monofrekvenčního světla optickým hranolem:
α...lámavý úhel
δ...deviace (odchylka lomeného paprsku)
4) INTERFERENCE SVĚTLA
- skládání vlnění
- důkaz vlnové povahy světla
a) - pro pozorovatelnost - koherentní vlnění - stejné frekvence + stálý fázový rozdíl
b) - optická dráha l - světlo se v různých prostředích pohybuje různými rychlostmi
- s - geometrická dráha
- optická dráha l je vzdálenost, kterou by světlo ve vakuu urazilo za stejnou dobu, jako dráhu s v daném optickém prostředí
c) - dopadá-li světlo z opticky řidšího do opticky hustšího prostředí Ţ odraz s opačnou fází
- dopadá-li světlo z opticky hustšího do opticky řidšího prostředí Ţ odraz se stejnou fází