Na pewno zrozumiesz!! Jacek Kratkowski
|
|
- Julian Paluch
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Na pewno zrozumiesz!! Jacek Kratkowski
2 Instrukcja obsługi programu - przejścia między slajdami kliknięcie myszką lub naciśnięcie klawisza ENTER - powrót do poprzedniego slajdu lub powtórzenie animacji naciśnięcie klawisza BACKSPACE
3 Optyka 0 Optyka to dział fizyki zajmujący się światłem i jego oddziaływaniem z materią. Niniejsze pracowanie jest podzielone na dwie części. W pierwszej z nich zakładamy, że światło, w ośrodkach jednorodnych optycznie, rozchodzi się po linach prostych, które będziemy rysować jako promienie, ulegające prawom odbicia i załamania - optyka geometryczna.w drugiej części okaże się, że światło wykazuje własności charakterystyczne dla fal i że można je w ten sposób traktować. Powiemy także kilka słów na temat dwoistej (falowo - korpuskularnej) natury światła.
4 Wstęp 02 Na początek zajmiemy się omówieniem reguł konstrukcji obrazów w przyrządach optycznych. Bardzo ważną zasadą rządzącą prawami rozchodzenia się światła jest zasada Fermata, która głosi, że światło między dwoma punktami przestrzeni porusza się po takiej drodze, że czas jej przebycia jest możliwie najkrótszy. Należy pamiętać, że nie zawsze oznacza to najkrótszą drogę.
5 Zwierciadła płaskie 03 W przypadku zwierciadła płaskiego obraz powstaje przez symetrię względem płaszczyzny lustra. Obrazem punktu A jest punkt A' symetryczny względem płaszczyzny zwierciadła. Leży on jednocześnie w punkcie przecięcia przedłużeń promieni odbitych od lustra, wychodzących z punktu A (Rys ). Promienie odbijają się od zwierciadła zgodnie z zasadą, że kąt odbicia (β) jest równy kątowi padania (α) (Rys 2). Wtedy czas przebycia drogi przez światło jest najkrótszy. Uwaga: Rzeczywisty bieg promieni rysujemy liniami ciągłymi, a ich przedłużenia (czyli pozorny obraz) przerywanymi.
6 Obraz punktu w zwierciadle płaskim 04 A A Rys. Obrazem punktu A jest punkt A' symetryczny względem płaszczyzny zwierciadła. Leży on jednocześnie w punkcie przecięcia przedłużeń promieni odbitych od lustra, wychodzących z punktu A. Kliknij aby uruchomić animację!
7 Prawo odbicia 05 Normalna Promień padający Promień odbity α β β α Rys.2 Kliknij aby uruchomić animację! Promienie odbijają się od zwierciadła zgodnie z zasadą, że kąt odbicia (β) jest równy kątowi padania (α). Promień padający, normalna oraz promień odbity leżą w jednej płaszczyźnie.
8 Zadania problemowe 06 Przykład. Znajdź obszar w przestrzeni, z którego obraz przedmiotu AB jest całkowicie widoczny w zwierciadle. B A A B Kliknij aby uruchomić animację! Analogicznie postępujemy z punktem B. Szukany obszar będzie częścią wspólną otrzymanych obszarów - miejscem, skąd widać zarówno punkt A, jak i B. Aby przedmiot AB był w całości widziany, muszą być widziane oba jego końce (A i B). Zajmijmy się najpierw punktem A. Obrazem punktu A jest A. Punkt A jest widziany w zwierciadle z zakreskowanego obszaru, który powstaje przez poprowadzenie prostych przez punkt A oraz końce zwierciadła.
9 Zadania problemowe 07 Przykład 2. Zakładając, że człowiek ma oczy na czubku głowy, znajdź minimalną wysokość lustra, w którym może się on przejrzeć w całości. Wysokość człowieka wynosi H. Górna krawędź lustra znajduje się na wysokości oczu. B C H D A
10 Zadania problemowe 08 Aby człowiek widział się w całości, musi widzieć swoje stopy (punkt A ). Najpierw skonstruujemy obraz człowieka A B, wiedząc, że lustro jest zawieszone w punkcie C. Minimalna wysokość lustra jest taka, że oczy człowieka (B), dolna krawędź lustra (D) oraz obraz stóp (A ) leżą na jednej prostej. B C B H D A A Kliknij aby uruchomić animację!
11 Zadania problemowe 09 Teraz w prosty sposób można wyznaczyć wysokość lustra korzystając z twierdzenia Talesa: BC CD h h H BB' A' B' 2 H 2 BC BB' 2, ponieważ punkt B jest w symetrii z punktem B względem prostej CD, czyli BC CB' BB'; CD h, A' B' 2 H. Minimalna wysokość lustra stanowi połowę wysokości człowieka. Ciekawe, że wynik nie zależy od odległości człowieka od lustra.
12 Zadania problemowe 0 Przykład 3. Znajdź obrazy przedmiotu Z w zwierciadłach z rysunku 3. Oczywiste, że powstają obrazy Z, Z 2 ale nie są to wszystkie obrazy. Powstaje jeszcze obraz Z 3, który jest odbiciem punktu Z w zwierciadle b i jednocześnie punktu Z 2 w zwierciadle a (rys.4.). a a Z Z Z b b Rys.3 Z 3 Z 2 Rys.4 Kliknij aby uruchomić animację!
13 Zwierciadła sferyczne Są to zwierciadła zarówno wklęsłe, jak i wypukłe, których powierzchnie odbijające to części kuli (Rys.5). W przypadku zwierciadeł o dowolnym kształcie, a więc także sferycznych, zjawisko odbicia zachodzi zgodnie z zasadą, że kąt padania jest równy kątowi odbicia. W tym przypadku kąty te mierzymy od prostopadłej do krzywizny zwierciadła wystawionej w punkcie padania. Prosta GOO nazywa się główną osią optyczną zwierciadła. Leży na niej biegun zwierciadła (B), środek jego krzywizny (O) oraz punkt zwany ogniskiem (F). Jest to punkt, w którym skupiają się wszystkie promienie biegnące równolegle do GOO, dostatecznie blisko tej osi (promienie przyosiowe). W przypadku, gdy ich odległość od GOO jest zbyt duża, zachodzi zjawisko zwane aberracją sferyczną, polegające na tym, że promienie nie ogniskują w jednym punkcie. Zjawisko to nie zachodzi w przypadku zwierciadeł parabolicznych. Zwierciadła sferyczne są dobrymi ich przybliżeniem, jeżeli rozpatrujemy promienie w pobliżu GOO.
14 Rysunki 2 Prosta GOO nazywa się główną osią optyczną zwierciadła. Leży na niej biegun zwierciadła (B), środek jego krzywizny (O) oraz punkt zwany ogniskiem (F). Jest to punkt, w którym skupiają się wszystkie promienie biegnące równolegle do GOO, dostatecznie blisko tej osi (promienie przyosiowe). Główna oś optyczna GOO GOO O F B B F O Rys.5 Kliknij aby uruchomić animację!
15 Bieg promieni w zwierciadle wypukłym 3 Z tym samym zjawiskiem będziemy mieli do czynienia w przypadku soczewek. Należy pamiętać, że w przypadku zwierciadła wypukłego w ognisku zbiegają się nie odbite promienie, lecz ich przedłużenia. B F O GOO Kliknij aby uruchomić animację!
16 Aberracja sferyczna 4 Aberracja sferyczna, polega na tym, że promienie nie ogniskują w jednym punkcie. GOO O F
17 Konstrukcja obrazu przedmiotu w zwierciadle wklęsłym 5 Zajmiemy się teraz konstrukcją obrazu przedmiotu w zwierciadle sferycznym. Jak widać, w celu wykreślenia obrazu punktu rysujemy kilka promieni charakterystycznych (wystarczy dwa). Przecięcie ich odbić (lub przedłużeń odbić) wyznaczy obraz tego punktu. N M O M F α α B GOO N Kliknij aby uruchomić animację!
18 Równanie zwierciadła, powiększenie obrazu przedmiotu 6 H M B y f M h N F r O GOO Położenie przedmiotu i jego obrazu związane są ze sobą równaniem zwierciadła: x + y f, f r 2 N x gdzie f - nazywa się ogniskową i jest to odległość ogniska od bieguna, a x oraz y są współrzędnymi przedmiotu i obrazu na osi GOO liczonymi od bieguna zwierciadła. Ponadto z geometrii wynika, że ognisko leży w środku - pomiędzy biegunem B a środkiem krzywizny O. Należy pamiętać, że współrzędne x i y, a także ogniskowa oraz promień krzywizny, mogą być ujemne. Kolejną istotną wielkością, związaną z odbiciem w zwierciadle, jest powiększenie, czyli stosunek wymiarów obrazu przedmiotu do jego wymiarów rzeczywistych. Zgodnie z powyższymi oznaczeniami możemy napisać wzór na powiększenie: p y x I I - moduł p h H
19 Zadania problemowe 7 Przykład 4. Promień krzywizny zwierciadła kulistego wklęsłego wynosi r 24 cm. W jakiej odległości x od zwierciadła należy umieścić żarówkę, aby ostry jej obraz był powiększony na ekranie p 4 razy? Dane: r 24 cm, p 4 Szukane x? Najpierw znajdujemy ogniskową f /2 r. Ponadto, znając powiększenie, mamy zależność y px. Moduły mogliśmy opuścić, gdyż jest to zwierciadło wklęsłe dające, jak wiemy, obraz rzeczywisty (x > 0, y > 0). Powyższe wnioski podstawiamy do równania zwierciadła: x + y f, + x px, r 2 p + px 2, r ( p + ) r x, 2 p [ x] cm Na koniec podstawiamy wartości: ( 4 + ) 24cm x 3 5cm 2 4 Odp. Żarówkę należy umieścić 5 cm przed zwierciadłem. 5cm.
20 Załamanie światła 8 Rozdział ten stanowi wstęp do omówienia soczewek i pryzmatów, w których występuje zjawisko załamania światła.
21 Załamanie światła 9 Rysunek 7 przedstawia zjawisko załamania światła na granicy dwóch ośrodków. Światło rozchodzi się z różnymi prędkościami w różnych ośrodkach. Omawiane zjawisko zachodzi zgodnie z zasadą Fermata. O Ś R O D E K Kąt padania Normalna I α O Ś R O D E K II β Kąt załamania Rys.7 Kliknij aby uruchomić animację!
22 Prawo załamania światła - Prawo Snelliusa 20 Rozpatrzmy pomocniczy przykład i wyobraźmy sobie, że znajdujemy się na plaży w punkcie A i zauważamy człowieka tonącego w morzu w punkcie B (Rys.8). Okazuje się, że gdy pośpieszymy na pomoc po linii prostej, to droga w wodzie, gdzie przecież poruszamy się znacznie wolniej, jest zbyt długa. P L A Ż A M O R Z E Rys.8. A α β B Możemy zoptymalizować czas dotarcia do punktu B, poruszając się po drodze zaznaczonej na rysunku takiej, że: sin α sin β Gdzie v oraz v 2 są odpowiednio prędkościami poruszania się na plaży i w morzu. Powyższe prawo obowiązuje również dla światła i często jest przedstawione w postaci: sin α sin β v v Gdzie n i n 2 są współczynnikami załamania światła w odpowiednich ośrodkach względem próżni. Taki współczynnik jest zdefiniowany jako iloraz prędkości światła w próżni i prędkości światła w danym ośrodku. Tak więc: c n, n2 v c v 2. 2, n2 n n 2
23 Całkowite wewnętrzne odbicie 2 O Ś R O D E K R Z A D S Z Y β β 2 O Ś R O D E K α α 2 α gr α 3 α 3 G Ę S T S Z Y α α α α 2 gr 3
24 Zastosowanie całkowitego wewnętrznego odbicia 22 Pryzmat α α α α α α Światłowód Rurka szklana
25 Załamanie światła 22 Jeśli prędkość rozchodzenia się światła w ośrodku jest większa od jego prędkości w ośrodku 2, to mówimy, że ośrodek jest rzadszy optycznie.jest to równoważne nierówności: n < n 2 Stąd mamy n n 2 >, czyli na mocy naszego prawa: sin α sin β > sin α > sin β α > β. Doszliśmy do wniosku, że przy przejściu światła z ośrodka rzadszego optycznie do gęstszego (np. z powietrza do wody) kąt załamania jest mniejszy od kąta padania. Przy przejściu do ośrodka rzadszego jest odwrotnie. sin α n 2 n2 Oprócz wzoru sin β n, rządzącym zjawiskiem załamania, jest fakt, że promień padający, załamany oraz normalna do płaszczyzny padania leżą w jednej płaszczyźnie.
26 Zadania problemowe 23 Przykład 5. Na płasko-równoległą płytkę szklaną pada w powietrzu promień światła pod kątem α. Obliczyć przesunięcie x, jakiego doznaje promień po przejściu przez płytkę, jeśli współczynnik załamania światła dla szkła wynosi n oraz grubość płytki wynosi d. Dane: α, d, n, Szukane: x? B C α β D d β α A x Kliknij aby uruchomić animację!
27 Przykład 5 c.d. 24 Jak widzimy, promień po przejściu przez płytkę jest równoległy do promienia, który pada na płytkę. Kąty padania i załamania spełniają zależność: sin α n sin β ( ponieważ drugim ośrodkiem jest powietrze, dla którego przyjmujemy n ). Z trójkąta ABC dostajemy zależność: cos β AB AC AC AB cos β AD Z trójkąta ACD natomiast: sin( α β ) AD AC sin( α β ) AC.Podstawiamy AD x, AB d oraz rozpisujemy wzór na sinus różnicy kątów: sin(α - β) sinα cosβ - sinβ cosα, x d cos β Z warunku załamania mamy ( sin α cos β sin β cosα ) d sin α sin β sin α n Oraz wiemy, że sin β cosα cos β cos β 2 2 sin α sin β n 2 n n 2 sin 2 α sin α cosα cosα Podstawiamy: x d sin α n, czyli x d sin α n sin α n n sin α
28 Częściowe załamanie światła, kąt graniczny, wewnętrzne odbicie 25 W rzeczywistości nigdy nie zachodzi całkowite załamanie promienia, co przyjęliśmy w poprzednim rozdziale.część światła ulega odbiciu zgodnie z poznanymi prawami. I α α Odbita część promienia II β Załamana część promienia Kliknij aby uruchomić animację!
29 Soczewki sferyczne 26 Soczewki sferyczne są to przezroczyste bryły ograniczone powierzchniami wypukłymi, wklęsłymi lub płaskimi. W związku z tym rozróżniamy m.in. soczewki dwupłytowe, płasko-wypukłe, wklęsło-wypukłe, dwuwklęsłe.
30 Przejście promieni przyosiowych przez soczewki 27 Soczewki załamują promienie światła zgodnie z zasadami omówionymi w poprzednim rozdziale. Wiązka promieni równoległych do głównej osi ogniskowej załamuje się tak, że dalszy bieg tych promieni lub ich przedłużenia skupiają się w jednym punkcie, zwanym tak jak w przypadku zwierciadeł ogniskiem. F F GOO F F GOO Soczewki cienkie często będziemy oznaczać symbolicznie tak jak na rysunku0. Rys.0a - soczewka skupiająca, rys0b - soczewka rozpraszająca. Rys.0a Kliknij aby uruchomić animację! Rys.0b
31 Konstrukcje obrazów w soczewce 28 Przykład 6. Poza skupieniem wiązki promieni równoległych w ognisku głównym lub pobocznym, istotną własnością soczewek jest niezałamywanie promieni przechodzących przez środek soczewki. Te własności przećwiczymy teraz, znajdując obrazy przedmiotów w soczewkach. Omówię rozwiązanie tego zadania dla soczewki rozpraszającej (Rys.a). Analogiczne rozwiązanie dla soczewki skupiającej jest Rys.b. Układ z rysunku b stanowi najprostszy przyrząd optyczny zwany lupą. B B A F A F GOO Aby znaleźć obraz przedmiotu AB, wystarczy znaleźć obraz punktu B. W tym celu przeprowadzamy jeden promień, który nie ulega załamaniu, przez środek soczewki.jako drugi prowadzę promień równoległy do GOO. Załamuje się on w ten sposób, że jego przedłużenie przechodzi przez ognisko F. Punkt jego przecięcia z poprzednim promieniem czyli B, wystarczy już do wykreślenia obrazu A B. Rys.a Kliknij aby uruchomić animację!
32 Równanie soczewki 29 Równanie soczewki jest identyczne z równaniem zwierciadła: x + y f Analogiczny jak w przypadku zwierciadeł jest wzór na powiększenie obrazu przedmiotu: h p H y x Wzór do wyznaczania ogniskowej soczewki:, B y B h H A F A x f F GOO f n n 2 r + r 2 Rys.b Kliknij aby uruchomić animację!
33 Zdolność skupiająca soczewki 30 Przed przejściem do przykładów zdefiniuję jeszcze wielkość zwaną zdolnością skupiającej soczewki oznaczana literą D. Zdolność skupiająca soczewki jest odwrotnością ogniskowej: D f dioptria i może przyjmować wartości ujemne (dla soczewek rozpraszających). Jej wymiarem jest dioptria ([D] D). Zdolność skupiająca soczewki wynosi D, jeśli jej ogniskowa wynosi metr D. m Jeśli ustawimy kolejno kilka soczewek, to zdolność skupiająca takiego układu będzie równa sumie zdolności skupiających poszczególnych soczewek (Rys.2). f f + f 2 + f f n GOO Rys.2 Kliknij aby uruchomić animację!
34 Zadania problemowe 3 Przykład 7. Szklana soczewka płasko-wypukła ma promień krzywizny 20 cm. Daje ona obraz rzeczywisty o wysokości 40 cm w odległości m od soczewki.jakiej wysokości jest przedmiot i gdzie się on znajduje? Współczynnik załamania wynosi n,5. Dane: Szukane: r 20 cm 0,2 m. h? h 40 cm 0,4 m. x? y m. n,5 Najpierw skorzystamy z wzoru na ogniskową soczewki: f ( n ) + r r2 U nas r r, a wyrażenie r 2 zeruje się. Mamy więc: n f r
35 Przykład 7 c.d. 32 Teraz korzystamy ze wzoru soczewkowego. Współrzędną obrazu podstawiamy jako dodatnią, gdyż jest to obraz rzeczywisty. n + r f x y, stąd: n r y x ( ) n y r r y x
36 Przykład 7 c.d. 33 x ( n ) r y y r, m m m m x m m m [ ] ( ) m x 0,2 0,2 0,2 0,3 (,5 ) 0,2 0,5 0,2 3 2
37 Przykład 7 c.d. 34 Aby wyznaczyć wysokość przedmiotu h, skorzystamy ze wzoru: h p h, gdzie p jest powiększeniem zdefiniowanym jako U nas x > 0 oraz y > 0, więc moduły możemy opuścić i podstawić wzór na x otrzymany w pierwszej części: h' ( n ) y r y y r h, jednostki zgadzają się. Korzystamy z obliczeń, które już przeprowadziliśmy w punkcie pierwszym: p [( n ) y r ] ( n ) y y r h' h h r y r h h ( n ) 0,2 0,4 0,3 r h' y. r 0,08 0,3 y x 0,267m.
38 Przykład 7 c.d Wiemy już, że przedmiot znajduje się 3 m od soczewki i ma wysokość około 0,267 m. Spróbujmy na koniec naszkicować opisaną sytuację. Jak widać dostaliśmy dodatkową informację, że obraz powstający w soczewce jest odwrócony. B 0,267 m A A 2/3 m m 0,40 m B
39 Zadania problemowe - krótkowidz 36 Przykład 8. Krótkowidz widzi dobrze z odległości d 6 cm. Jakie okulary powinien nosić, aby dobrze widzieć z odległości d 2 24cm ( oko zdrowe)? Dane; Szukane: d 6 cm 0,6 m, D? d 2 24 cm 0,24 m. B A P P- prawidłowo widzi d d 2 Rys.3 B P Rys.4
40 Korekcja wady wzroku krótkowidza 37 Rysunek 3 przedstawia schematycznie oko krótkowidza. Na rysunku tym widać (bez okularów), że przedmiot A, oglądany z odległości d, jest widziany dobrze, gdyż promienie skupiają się w plamce ocznej przedstawionej jako punkt P. Promienie wychodzące z punktu B, w odległości d 2 od oka, skupiają się zbyt blisko. W celu uzyskania dobrego widzenia należy patrzeć przez soczewki rozpraszające, aby niejako osłabić zdolność skupiającą oka. Przedstawia to rysunek 4. Oznaczmy odległość soczewki oka od plamki ocznej jako y oraz zdolność skupiającą oka jako Wtedy dla widzenia bez okularów mamy wzór: A w okularach: d 2 + y d f y f f 0 ( f - ogniskowa okularów) f 0 Odejmujemy teraz od drugiego równania pierwsze i otrzymujemy: D f d 2 d d d d d 2 2
41 Krótkowidz c.d. 38 m m m m m m m m [ D ] D (dioptria) 0,6 0,24 0,08 { D} 2,08 2 0,6 0,24 0,0384 Niewątpliwie takiemu krótkowidzowi lekarz przepisze okulary o zdolności skupiającej minus dwóch dioptrii. Na koniec części poświęconej optyce geometrycznej przedstawię kilka ciekawostek z tej dziedziny - w celu przypomnienia sobie interesujących zjawisk i utrwaleniu kilku ważnych praw.
42 Ciekawostki 39 Bardzo istotny jest fakt, że oko zawsze widzi proste promienie światła. Prawo to było znane już bardzo dawno temu. Wykorzystywano je m.in. przy ukrywaniu skarbów w lochach zamków. Konstruowano układ luster. Obserwator, patrzący w głąb korytarza był przekonany, że widzi korytarz pusty, ze światełkiem na jego końcu, podczas gdy w rzeczywistości miał przed sobą ukrytą komnatę. Skarbiec
43 Ciekawostki 40 Podobne zjawisko zachodzi, gdy patrzymy przez peryskop. Wydaje nam się wtedy, że obserwowane, przedmioty widzimy w punkcie B, a nie A. A B
44 Optyka falowa 4 Okazuje się, że nie wszystkie zjawiska, którym ulega światło, dadzą się wyjaśnić poprzez rysowanie promieni i rozpatrywanie ich zachowania. Niektóre można wyjaśnić, gdy potraktujemy światło jako rozchodzącą się falę elektromagnetyczną, której źródłem mogą być dowolne zmiany natężenia pola elektrycznego i pola magnetycznego. Światło stanowi bardzo wąski fragment widma promieniowania elektromagnetycznego, do którego należą promienie Roentgena, fale radiowe i telewizyjne. Kompletne widmo promieniowania przedstawiono na rysunku 6. W tym rozdziale omówię te zjawiska, które potwierdzają falową naturę światła, a więc: - dyfrakcję, - interferencję, -polaryzację. Rysunek przedstawia prosty przykład fali elektromagnetycznej, jako drgań wzajemnie prostopadłych wektorów pola elektrycznego (E) i magnetycznego (B). E B - wektor natężenia elektrycznego - wektor indukcji magnetycznej
45 Optyka falowa c.d. 42 relacja: λ Fala ta rozchodzi się w próżni z prędkością v c λ v Optyka falowa.ponadto zachodzi gdzie jest długością fali a częstotliwością. Rozchodząca się fala niesie ze sobą energię, którą możemy obliczyć ze wzoru: c m s E hv h 6, J s Stała Plancka Jak już zaznaczyłem, światło widzialne, o którym przede wszystkim będziemy mówić, stanowi bardzo niewielki fragment widma elektromagnetycznego. Najdłuższe jest światło czerwone - długość jego fal zaczyna się od 770 nm, następnie jest barwa pomarańczowa, żółta, zielona, niebieska oraz fioletowa do około 360 nm. Im mniejsza jest długość fali, tym większa jest jej częstotliwość, a tym samym energia.
46 Dyfrakcja - ugięcie światła 43 Optyka falowa Aby lepiej zrozumieć zjawisko dyfrakcji, omówię je najpierw na przykładzie fal głosowych, a następnie przejdę do dyfrakcji światła. Wyobraźmy sobie, że po dwóch stronach muru stoją dwie osoby i jedna mówi do drugiej.mimo, że słuchacz jest zasłonięty przez mur, to słyszy on słowa swego rozmówcy właśnie dzięki zjawisku dyfrakcji. Bieg fal głosowych przedstawiony został na rysunku. Widzimy,że są one uginane na murze - nie biegną prostoliniowo. Zjawisko to zachodzi, gdy przeszkoda, którą napotykają fale jest wielkości porównywalnej z długością fali. Okazuje się, że fale głosowe mają odpowiednią długość w stosunku do grubości muru. Dyfrakcja światła polega na tym, że gdy światło przepuścimy przez wąską szczelinę i naprzeciwko ustawimy ekran, to okaże się, że otrzymany tym szerszy obraz szczeliny, im bardziej będziemy ją zwężać.ponadto krawędzie obrazu będą rozmyte.
47 Dyfrakcja - ugięcie światła 44 Optyka falowa Kliknij aby uruchomić animację!
48 Interferencja - nakładanie się fal 45 Optyka falowa Również tutaj posłużymy się przykładem fal na wodzie. Możemy zauważyć, że fale biegnące naprzeciw siebie, spotykają się, dodają się. Widzimy to jako wzmocnienia lub wygaszenia fal. Można się spodziewać, że w przypadku światła również będziemy obserwować jego wzmocnienie lub wygaszenie. W tym celu przeprowadźmy myślowo doświadczenie z rysunku 5. P A Z 0 α α S A 2 B E nλ Rys.5
49 Interferencja - nakładanie się fal c.d. 46 Optyka falowa Światło ze źródła Z przepuszczamy przez dwie wąskie szczeliny położone w niewielkiej odległości d od siebie. Światło pada prostopadle na przeszkodę, ulega ugięciu na szczelinach, a następnie fale biegnące z jednej i drugiej szczeliny interferują ze sobą, tworząc na ekranie E tak zwany obraz interferencyjny, czyli na przemian jasne i ciemne prążki. Spróbujmy przyjrzeć się temu zjawisku bliżej. Widzimy dwie fale ugięte, wychodzące ze szczelin A i A 2. Fala wychodząca ze szczeliny A 2, biegnąca do punktu P ma do przebycia dłuższą drogę niż fala ze szczeliny A. Różnica dróg jest zaznaczona na rysunku - A 2 B. Gdy ten odcinek będzie całkowitą wielokrotnością długości fali (λ,2λ,3λ...), to fale biegnąc dalej wspólnie, będą zgodne w fazie ( patrz rysunek). Nastąpi więc wzmocnienie i punkt P zostanie oświetlony. Wprowadzimy warunek wzmocnienia: A2 B nλ. ( n,2,3...) Zwróćmy uwagę, że odległość między szczelinami jest bardzo mała w porównaniu z odległością od ekranu ( zwykle są to setne milimetra). W związku z tym nie popełnimy dużego błędu, jeśli przyjmiemy, że promienie A P i A 2 P są równoległe, a trójkąt A A 2 B jest prostokątny. Z tymi założeniami: A 2 A B α, ponieważ: A2 P A B oraz OS A A2.Z trójkąta kąta A A 2 B mamy więc: A2 B A2 B sin α A A 2 Podsumowując naszą wcześniej wyprowadzoną zależność otrzymujemy wzór: nλ sin α (n d d,2,...)
50 Interferencja - nakładanie się fal c.d. 47 Optyka falowa Widać, że jeśli znamy długość fali światła oraz odległość między szczelinami, to możemy wyznaczyć kąty, dla których nastąpi wzmocnienie światła, podstawiając za n kolejne liczby naturalne. Wyznaczą nam one poszczególne prążki powstające symetrycznie po obu stronach prostej OS. Dla n prążki pierwszego rzędu, dla n 2 drugiego itd. Jeśli interesowałoby nas, dla jakich kątów następuje wygaszenie światła, to musimy sformułować warunek wygaszenia podobny do omawianego w poprzednim slajdzie. Łatwo się domyślić, że taki przypadek zajdzie wtedy, gdy droga A2B będzie stanowić długości fali (wtedy fale będą biegły razem w przeciwnych fazach). Możemy to zapisać jako: lub wzorem: A 3 5 λ, λ, B λ A2 B nλ λ. (n 2 wtedy można otrzymać następujący warunek wygaszenia:,...,2,3,...) n λ 2 sin α. (n d,2,...) 3 5,, 2 2 2,...
51 Interferencja - nakładanie się fal c.d. 48 Optyka falowa W praktyce takie doświadczenia, jak opisane w poprzednich slajdach, przeprowadza się z bardzo dużą liczbą szczelin. Taka przegroda ze szczelinami nazywa się siatką dyfrakcyjną..liczba szczelin, a raczej rys naniesionych na specjalną powierzchnię, w takich siatkach, przypadających na jeden milimetr może przekraczać 000. Wtedy w podobnym doświadczeniu otrzymany obraz jest wyraźniejszy a odległość między prążkami są większe, co pozwala na przeprowadzenie dokładniejszych obliczeń. Odległość między szczelinami d nazywa się stałą siatki.
52 Polaryzacja światła 49 Optyka falowa I tym razem, w celu lepszego zrozumienia omawianego zjawiska, posłużymy się najpierw jego modelem mechanicznym. Jak powiedzieliśmy we wstępie, światło jest falą elektromagnetyczną.jej drgania są zwykle bardzo chaotyczne i zmieniają się często w różnych płaszczyznach - nie tylko w dwóch, jak w naszym modelu.
53 Polaryzacja światła c.d. 50 Optyka falowa Drgania wektora natężenia pola elektrycznego fali, która biegnie w naszym kierunku przedstawia następujący rysunek: E Gdy światło ulegnie polaryzacji, to podobnie jak w naszym modelu, drgania wektora natężenia pola elektrycznego przebiegają w jednej płaszczyźnie. Takie światło nazywamy liniowo spolaryzowanym. Fale tą przedstawia następujący rysunek: Polaryzator Analizator Całkowite wygaszenie fali Fala niespolaryzowana Fala spolaryzowana Warto zwrócić uwagę, że zjawisko polaryzacji ulegają tylko fale poprzeczne. Polaryzacja światła jest doświadczalnym dowodem, iż jest ono właśnie taką falą. Istnieje kilka sposobów na spolaryzowanie wiązki światła. Jednym z nich jest przeprowadzenie jej przez polaroidy - są to płytki wykonane z kryształów o polaryzujących właściwościach. Gdy weźmiemy dwie takie płytki i odpowiednio je ustawimy, to staną się one ciemne, nieprzepuszczalne dla światła.jest to oczywiście wtedy, gdy ich płaszczyzny polaryzacji są prostopadłe.
54 Polaryzacja światła c.d. 5 Optyka falowa Innym sposobem otrzymania światła spolaryzowanego jest skierowanie go na powierzchnię przezroczystego ośrodka (II) pod takim kątem, aby promień odbity i załamany były prostopadłe (zakładamy, że ośrodek I jest próżnią) (Rys.6). Wtedy następuje całkowita polaryzacja światła. Kierunek drgań wektora E w świetle spolaryzowanym są zaznaczone na rysunku. Promień załamany jest spolaryzowany w płaszczyźnie rysunku, a odbity - w płaszczyźnie do niej prostopadłej. α α 90 0 β Rys.6
55 Polaryzacja światła c.d. 52 Optyka falowa Zjawisko to zostało odkryte przez fizyka Davida Brewestera i od jego nazwiska pochodzi nazwą kąta padania, dla którego zachodzi całkowita polaryzacja (α - kąt Brewestera) Zgodnie z tym, co wiemy na temat załamania światła, możemy zapisać: sin α sin β n ale w naszym przypadku kąty α i β są powiązane zależnością: α + 90 o + β 80 0, czyli: β 90 0 α Mamy więc: sin α sin ( 0 90 α ) tgα sin α cosα n tgα n,
56 Dwoista natura światła 53 Optyka falowa Na koniec zastanowimy się, czym jest światło. Ciekawa jest historia wyobrażeń i sądów ludzi na ten temat natury światła. Przed XIX wiekiem uważano, że światło rozchodzi się w postaci malutkich lekkich cząsteczek - korpuskuł, które poruszają się po liniach prostych. Rzeczywiście, za teorią korpuskularną mogły przemawiać takie zjawiska, jak odbicie od zwierciadeł, rzucanie cienia czy też widzenie (cząsteczki wpadają do naszych oczu, co odbieramy jako światło). Jednakże na początku wieku XIX zostały odkryte zjawiska, które były sprzeczne z dotychczasową teorią (m.in. dyfrakcja). Dało się je wyjaśnić przyjmując, że światło jest falą. Teoria ta tłumaczyła oczywiście także wcześniejsze zjawiska. Przeświadczenie, iż światło jest falą było powszechne, aż do końca wieku XIX, kiedy to odkryto zjawisko fotoelektryczne zaprzeczające zarówno teorii korpuskularnej, jak i falowej. Efekt fotoelektryczny polega na wybijaniu z metalu elektronów pod wpływem światła. Owo wybijanie może świadczyć o korpuskularnej naturze światła, lecz nie do wytłumaczenia na gruncie ówczesnych teorii było to, że efekt nie zależał od natężenia promieniowania. Dopiero Einstein rozwiązał tę zagadkę, przyjmując, że światło rozchodzi się w postaci paczek energii zwanych kwantami. Za swoje odkrycie otrzymał nagrodę Nobla. Dlatego dziś mówimy, że światło ma dwoistą, falowo-korpuskularną naturę. Czasami należy traktować je jako rozchodzenie się pewnych cząstek a czasem jako falę. Widzimy, że światło jest zjawiskiem dość dziwnym a zarazem ciekawym. Mam nadzieję, że ta prezentacja przybliżyła Wam nieco prawa rządzące zjawiskami, które dotyczą wszechotaczającego nas światła.
57 Jacek Kratkowski
Prawa optyki geometrycznej
Optyka Podstawowe pojęcia Światłem nazywamy fale elektromagnetyczne, o długościach, na które reaguje oko ludzkie, tzn. 380-780 nm. O falowych własnościach światła świadczą takie zjawiska, jak ugięcie (dyfrakcja)
Bardziej szczegółowoZwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. Wyróżniamy zwierciadła kuliste:
Fale świetlne Światło jest falą elektromagnetyczną, czyli rozchodzącymi się w przestrzeni zmiennymi i wzajemnie przenikającymi się polami: elektrycznym i magnetycznym. Szybkość światła w próżni jest największa
Bardziej szczegółowoZałamanie na granicy ośrodków
Załamanie na granicy ośrodków Gdy światło napotyka na granice dwóch ośrodków przezroczystych ulega załamaniu tak jak jest to przedstawione na rysunku obok. Dla każdego ośrodka przezroczystego istnieje
Bardziej szczegółowoMateriały pomocnicze 14 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej
Materiały pomocnicze 4 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej. Zwierciadło płaskie. Zwierciadło płaskie jest najprostszym przyrządem optycznym. Jest to wypolerowana płaska powierzchnia
Bardziej szczegółowoOpis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki.
Opis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki. 1. Równanie soczewki i zwierciadła kulistego. Z podobieństwa trójkątów ABF i LFD (patrz rysunek powyżej) wynika,
Bardziej szczegółowoĆwiczenie: "Zagadnienia optyki"
Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki" Opracowane w ramach projektu: "Wirtualne Laboratoria Fizyczne nowoczesną metodą nauczania realizowanego przez Warszawską Wyższą Szkołę Informatyki. Zakres ćwiczenia: 1.
Bardziej szczegółowo+OPTYKA 3.stacjapogody.waw.pl K.M.
Zwierciadło płaskie, prawo odbicia. +OPTYKA.stacjapogody.waw.pl K.M. Promień padający, odbity i normalna leżą w jednej płaszczyźnie, prostopadłej do płaszczyzny zwierciadła Obszar widzialności punktu w
Bardziej szczegółowoOptyka stanowi dział fizyki, który zajmuje się światłem (także promieniowaniem niewidzialnym dla ludzkiego oka).
Optyka geometryczna Optyka stanowi dział fizyki, który zajmuje się światłem (także promieniowaniem niewidzialnym dla ludzkiego oka). Założeniem optyki geometrycznej jest, że światło rozchodzi się jako
Bardziej szczegółowo- pozorny, czyli został utworzony przez przedłużenia promieni świetlnych.
Zjawisko odbicia Zgodnie z zasadą Fermata światło zawsze wybiera taką drogę między dwoma punktami, aby czas potrzebny na jej przebycie był najkrótszy (dla ścisłości: lub najdłuższy). Konsekwencją tego
Bardziej szczegółowoPOMIARY OPTYCZNE 1. Wykład 1. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak
POMIARY OPTYCZNE Wykład Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej Pokój 8/ bud. A- http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/ OPTYKA GEOMETRYCZNA Codzienne obserwacje: światło
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.
LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.. Wprowadzenie Soczewką nazywamy ciało przezroczyste ograniczone
Bardziej szczegółowoOptyka 2012/13 powtórzenie
strona 1 Imię i nazwisko ucznia Data...... Klasa... Zadanie 1. Słońce w ciągu dnia przemieszcza się na niebie ze wschodu na zachód. W którym kierunku obraca się Ziemia? Zadanie 2. Na rysunku przedstawiono
Bardziej szczegółowoŚWIATŁO I JEGO ROLA W PRZYRODZIE
ŚWIATŁO I JEGO ROLA W PRZYRODZIE I. Optyka geotermalna W tym rozdziale poznasz właściwości światła widzialnego, prawa rządzące jego rozchodzeniem się w przestrzeni oraz sposoby wykorzystania tych praw
Bardziej szczegółowo35 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2
Włodzimierz Wolczyński Załamanie światła 35 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2 ZAŁAMANIE ŚWIATŁA. SOCZEWKI sin sin Gdy v 1 > v 2, więc gdy n 2 >n 1, czyli gdy światło wchodzi do ośrodka gęstszego optycznie,
Bardziej szczegółowoOptyka geometryczna MICHAŁ MARZANTOWICZ
Optyka geometryczna Optyka geometryczna światło jako promień, opis uproszczony Optyka falowa światło jako fala, opis pełny Fizyka współczesna: światło jako cząstka (foton), opis pełny Optyka geometryczna
Bardziej szczegółowoZasada Fermata mówi o tym, że promień światła porusza się po drodze najmniejszego czasu.
Pokazy 1. 2. 3. 4. Odbicie i załamanie światła laser, tarcza Kolbego. Ognisko w zwierciadle parabolicznym: dwa metalowe zwierciadła paraboliczne, miernik temperatury, żarówka 250 W. Obrazy w zwierciadłach:
Bardziej szczegółowopobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - http://fizyka.dk - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura
12. Fale elektromagnetyczne zadania z arkusza I 12.5 12.1 12.6 12.2 12.7 12.8 12.9 12.3 12.10 12.4 12.11 12. Fale elektromagnetyczne - 1 - 12.12 12.20 12.13 12.14 12.21 12.22 12.15 12.23 12.16 12.24 12.17
Bardziej szczegółowoSzczegółowe kryteria oceniania z fizyki w gimnazjum. kl. III
Szczegółowe kryteria oceniania z fizyki w gimnazjum kl. III Semestr I Drgania i fale Rozpoznaje ruch drgający Wie co to jest fala Wie, że w danym ośrodku fala porusza się ze stałą szybkością Zna pojęcia:
Bardziej szczegółowoSoczewkami nazywamy ciała przeźroczyste ograniczone dwoma powierzchniami o promieniach krzywizn R 1 i R 2.
Optyka geometryczna dla soczewek Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski Soczewkami nazywamy ciała przeźroczyste ograniczone dwoma powierzchniami o promieniach krzywizn R i R 2. Nasze rozważania własności
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej
Ćwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej Wprowadzenie Światło widzialne jest to promieniowanie elektromagnetyczne (zaburzenie poła elektromagnetycznego rozchodzące
Bardziej szczegółowoPodstawy fizyki wykład 8
Podstawy fizyki wykład 8 Dr Piotr Sitarek Katedra Fizyki Doświadczalnej, W11, PWr Optyka geometryczna Polaryzacja Odbicie zwierciadła Załamanie soczewki Optyka falowa Interferencja Dyfrakcja światła D.
Bardziej szczegółowoPlan wynikowy (propozycja)
Plan wynikowy (propozycja) 2. Optyka (co najmniej 12 godzin lekcyjnych, w tym 1 2 godzin na powtórzenie materiału i sprawdzian bez treści rozszerzonych) Zagadnienie (tematy lekcji) Światło i jego właściwości
Bardziej szczegółowo17. Który z rysunków błędnie przedstawia bieg jednobarwnego promienia światła przez pryzmat? A. rysunek A, B. rysunek B, C. rysunek C, D. rysunek D.
OPTYKA - ĆWICZENIA 1. Promień światła padł na zwierciadło tak, że odbił się od niego tworząc z powierzchnią zwierciadła kąt 30 o. Jaki był kąt padania promienia na zwierciadło? A. 15 o B. 30 o C. 60 o
Bardziej szczegółowoWYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI
WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI KLASA III Drgania i fale mechaniczne Wymagania na stopień dopuszczający obejmują treści niezbędne dla dalszego kształcenia oraz użyteczne w pozaszkolnej działalności ucznia.
Bardziej szczegółowoWykład XI. Optyka geometryczna
Wykład XI Optyka geometryczna Jak widzimy? Aby przedmiot był widoczny, musi wysyłać światło w wielu kierunkach. Na podstawie światła zebranego przez oko mózg lokalizuje położenie obiektu. Niekiedy promienie
Bardziej szczegółowo- 1 - OPTYKA - ĆWICZENIA
- 1 - OPTYKA - ĆWICZENIA 1. Promień światła padł na zwierciadło tak, że odbił się od niego tworząc z powierzchnią zwierciadła kąt 30 o. Jaki był kąt padania promienia na zwierciadło? A. 15 o B. 30 o C.
Bardziej szczegółowoSCENARIUSZ LEKCJI Z WYKORZYSTANIEM TIK
SCENARIUSZ LEKCJI Z WYKORZYSTANIEM TIK Temat: Soczewki. Zdolność skupiająca soczewki. Prowadzący: Karolina Górska Czas: 45min Wymagania szczegółowe podstawy programowej (cytat): 7.5) opisuje (jakościowo)
Bardziej szczegółowoWykład FIZYKA II. 7. Optyka geometryczna. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak
Wykład FIZYKA II 7. Optyka geometryczna Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/ WSPÓŁCZYNNIK ZAŁAMANIA Współczynnik załamania ośrodka opisuje zmianę prędkości fali
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 42 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ. Wprowadzenie teoretyczne.
Ćwiczenie 4 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ Wprowadzenie teoretyczne. Soczewka jest obiektem izycznym wykonanym z materiału przezroczystego o zadanym kształcie i symetrii obrotowej. Interesować
Bardziej szczegółowoDr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska
Podstawy fizyki Wykład 11 Dr Piotr Sitarek Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska D. Halliday, R. Resnick, J.Walker: Podstawy Fizyki, tom 3, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa 2003. K.Sierański, K.Jezierski,
Bardziej szczegółowoOPTYKA W INSTRUMENTACH GEODEZYJNYCH
OPTYKA W INSTRUMENTACH GEODEZYJNYCH Prawa Euklidesa: 1. Promień padający i odbity znajdują się w jednej płaszczyźnie przechodzącej przez prostopadłą wystawioną do powierzchni zwierciadła w punkcie odbicia.
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ
LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ POMIAR OGNISKOWYCH SOCZEWEK CIENKICH 1. Cel dwiczenia Zapoznanie z niektórymi metodami badania ogniskowych soczewek cienkich. 2. Zakres wymaganych zagadnieo: Prawa odbicia
Bardziej szczegółowoZAGADNIENIA na egzamin klasyfikacyjny z fizyki klasa III (IIIA) rok szkolny 2013/2014 semestr II
ZAGADNIENIA na egzamin klasyfikacyjny z fizyki klasa III (IIIA) rok szkolny 2013/2014 semestr II Piotr Ludwikowski XI. POLE MAGNETYCZNE Lp. Temat lekcji Wymagania konieczne i podstawowe. Uczeń: 43 Oddziaływanie
Bardziej szczegółowoFala jest zaburzeniem, rozchodzącym się w ośrodku, przy czym żadna część ośrodka nie wykonuje zbyt dużego ruchu
Ruch falowy Fala jest zaburzeniem, rozchodzącym się w ośrodku, przy czym żadna część ośrodka nie wykonuje zbyt dużego ruchu Fala rozchodzi się w przestrzeni niosąc ze sobą energię, ale niekoniecznie musi
Bardziej szczegółowoOPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA
1100-1BO15, rok akademicki 2018/19 OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA dr hab. Raał Kasztelanic Wykład 4 Obliczenia dla zwierciadeł Równanie zwierciadła 1 1 2 1 s s r s s 2 Obliczenia dla zwierciadeł
Bardziej szczegółowo12.Opowiedz o doświadczeniach, które sam(sama) wykonywałeś(aś) w domu. Takie pytanie jak powyższe powinno się znaleźć w każdym zestawie.
Fizyka Klasa III Gimnazjum Pytania egzaminacyjne 2017 1. Jak zmierzyć szybkość rozchodzenia się dźwięku? 2. Na czym polega zjawisko rezonansu? 3. Na czym polega zjawisko ugięcia, czyli dyfrakcji fal? 4.
Bardziej szczegółowoOptyka. Wykład XI Krzysztof Golec-Biernat. Równania zwierciadeł i soczewek. Uniwersytet Rzeszowski, 3 stycznia 2018
Optyka Wykład XI Krzysztof Golec-Biernat Równania zwierciadeł i soczewek Uniwersytet Rzeszowski, 3 stycznia 2018 Wykład XI Krzysztof Golec-Biernat Optyka 1 / 16 Plan Równanie zwierciadła sferycznego i
Bardziej szczegółowoOPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz
OPTYKA Leszek Błaszkieiwcz Ojcem optyki jest Witelon (1230-1314) Zjawisko odbicia fal promień odbity normalna promień padający Leszek Błaszkieiwcz Rys. Zjawisko załamania fal normalna promień padający
Bardziej szczegółowoWykład 17: Optyka falowa cz.2.
Wykład 17: Optyka falowa cz.2. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Interferencja w cienkich warstwach Załamanie
Bardziej szczegółowoNatura światła. W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton
Natura światła W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton W swojej pracy naukowej najpierw zajmował się optyką. Pierwsze sukcesy odniósł właśnie w optyce, konstruując
Bardziej szczegółowoBadanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela.
Badanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela. I LO im. Stefana Żeromskiego w Lęborku 20 luty 2012 Stolik optyczny
Bardziej szczegółowoautor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2. ZAŁAMANIE ŚWIATŁA. SOCZEWKI
autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2. ZAŁAMANIE ŚWIATŁA. SOCZEWKI Rozwiązanie zadań należy zapisać w wyznaczonych miejscach pod treścią zadania Zadanie
Bardziej szczegółowoProblemy optyki falowej. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła.
. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła. Rozwiązywanie zadań wykorzystujących poznane prawa I LO im. Stefana Żeromskiego w Lęborku 27 luty 2012 Dyfrakcja światła laserowego
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE
LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr 7 Temat: Pomiar kąta załamania i kąta odbicia światła. Sposoby korekcji wad wzroku. 1. Wprowadzenie Zestaw ćwiczeniowy został
Bardziej szczegółowo34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 1
Włodzimierz Wolczyński 34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 1 ODBICIE ŚWIATŁA. ZWIERCIADŁA Do analizy obrazów w zwierciadle sferycznym polecam aplet fizyczny http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=48
Bardziej szczegółowoProblemy optyki geometrycznej. Zadania problemowe z optyki
. Zadania problemowe z optyki I LO im. Stefana Żeromskiego w Lęborku 3 lutego 2012 Zasada Fermata Sens fizyczny zasady Zasada, sformułowana przez Pierre a Fermata w 1650 roku dotyczy czasu przejścia światła
Bardziej szczegółowoPrzedmiotowy system oceniania z fizyki dla klasy III gimnazjum
Przedmiotowy system oceniania z fizyki dla klasy III gimnazjum Szczegółowe wymagania na poszczególne stopnie (oceny) 1. Drgania i fale R treści nadprogramowe Stopień dopuszczający Stopień dostateczny Stopień
Bardziej szczegółowoDodatek 1. C f. A x. h 1 ( 2) y h x. powrót. xyf
B Dodatek C f h A x D y E G h Z podobieństwa trójkątów ABD i DEG wynika z h x a z trójkątów DC i EG ' ' h h y ' ' to P ( ) h h h y f to ( 2) y h x y x y f ( ) i ( 2) otrzymamy to yf xy xf f f y f h f yf
Bardziej szczegółowoTEST nr 1 z działu: Optyka
Grupa A Testy sprawdzające TEST nr 1 z działu: Optyka imię i nazwisko W zadaniach 1. 17. wstaw krzyżyk w kwadracik obok wybranej odpowiedzi. klasa data 1 Gdy światło rozchodzi się w próżni, jego prędkć
Bardziej szczegółowoDoświadczalne wyznaczanie ogniskowej cienkiej soczewki skupiającej
Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej cienkiej skupiającej Wprowadzenie Soczewka ciało przezroczyste dla światła ograniczone zazwyczaj dwiema powierzchniami kulistymi lub jedną kulistą i jedną płaską 1.
Bardziej szczegółowoWYMAGANIA EDUKACYJNE I KRYTERIA OCENIANIA Z FIZYKI KLASA III
WYMAGANIA EDUKACYJNE I KRYTERIA OCENIANIA Z FIZYKI KLASA III I. Drgania i fale R treści nadprogramowe Ocena dopuszczająca dostateczna dobra bardzo dobra wskazuje w otaczającej rzeczywistości przykłady
Bardziej szczegółowoWYMAGANIA NA POSZCZEGÓLNE STOPNIE SZKOLNE Z FIZYKI W KLASIE III
WYMAGANIA NA POSZCZEGÓLNE STOPNIE SZKOLNE Z FIZYKI W KLASIE III Dział XI. DRGANIA I FALE (9 godzin lekcyjnych) Ocenę dopuszczającą otrzymuje uczeń, który: wskaże w otaczającej rzeczywistości przykłady
Bardziej szczegółowoWYMAGANIA Z FIZYKI KLASA 3 GIMNAZJUM. 1. Drgania i fale R treści nadprogramowe
WYMAGANIA Z FIZYKI KLASA 3 GIMNAZJUM 1. Drgania i fale R treści nadprogramowe Stopień dopuszczający Stopień dostateczny Stopień dobry Stopień bardzo dobry wskazuje w otaczającej rzeczywistości przykłady
Bardziej szczegółowoSPRAWDZIAN NR Na zwierciadło sferyczne padają dwa promienie światła równoległe do osi optycznej (rysunek).
SPRAWDZIAN NR 1 JOANNA BOROWSKA IMIĘ I NAZWISKO: KLASA: GRUPA A 1. Na zwierciadło sferyczne padają dwa promienie światła równoległe do osi optycznej (rysunek). Dokończ zdanie. Wybierz stwierdzenie A albo
Bardziej szczegółowoSzczegółowy rozkład materiału z fizyki dla klasy III gimnazjum zgodny z nową podstawą programową.
Szczegółowy rozkład materiału z fizyki dla klasy III gimnazjum zgodny z nową podstawą programową. Lekcja organizacyjna. Omówienie programu nauczania i przypomnienie wymagań przedmiotowych Tytuł rozdziału
Bardziej szczegółowoFalowa natura światła
Falowa natura światła Christiaan Huygens Thomas Young James Clerk Maxwell Światło jest falą elektromagnetyczną Barwa światło zależy od jej długości (częstości). Optyka geometryczna Optyka geometryczna
Bardziej szczegółowoOptyka. Wykład X Krzysztof Golec-Biernat. Zwierciadła i soczewki. Uniwersytet Rzeszowski, 20 grudnia 2017
Optyka Wykład X Krzysztof Golec-Biernat Zwierciadła i soczewki Uniwersytet Rzeszowski, 20 grudnia 2017 Wykład X Krzysztof Golec-Biernat Optyka 1 / 20 Plan Tworzenie obrazów przez zwierciadła Równanie zwierciadła
Bardziej szczegółowoPubliczne Gimnazjum im. Jana Deszcza w Miechowicach Wielkich. Opracowanie: mgr Michał Wolak
1. Drgania i fale R treści nadprogramowe Stopień dopuszczający Stopień dostateczny Stopień dobry Stopień bardzo dobry wskazuje w otaczającej rzeczywistości przykłady ruchu drgającego opisuje przebieg i
Bardziej szczegółowoSzczegółowe wymagania edukacyjne z przedmiotu fizyka dla klasy III gimnazjum, rok szkolny 2017/2018
Szczegółowe wymagania edukacyjne z przedmiotu fizyka dla klasy III gimnazjum, rok szkolny 2017/2018 1. Drgania i fale R treści nadprogramowe Stopień dopuszczający Stopień dostateczny Stopień dobry Stopień
Bardziej szczegółowoWymagania edukacyjne na dana ocenę z fizyki dla klasy III do serii Spotkania z fizyką wydawnictwa Nowa Era
Wymagania edukacyjne na dana ocenę z fizyki dla klasy III do serii Spotkania z fizyką wydawnictwa Nowa Era 1. Drgania i fale Stopień dopuszczający Stopień dostateczny Stopień dobry Stopień bardzo dobry
Bardziej szczegółowoSCENARIUSZ LEKCJI Temat lekcji: Soczewki i obrazy otrzymywane w soczewkach
Scenariusz lekcji : Soczewki i obrazy otrzymywane w soczewkach Autorski konspekt lekcyjny Słowa kluczowe: soczewki, obrazy Joachim Hurek, Publiczne Liceum Ogólnokształcące z Oddziałami Dwujęzycznymi w
Bardziej szczegółowoPrzedmiotowy system oceniania z fizyki w klasie 3
Przedmiotowy system oceniania z fizyki w klasie 3 Szczegółowe wymagania na poszczególne stopnie (oceny) 1. Drgania i fale R treści nadprogramowe Stopień dopuszczający Stopień dostateczny Stopień dobry
Bardziej szczegółowo20. Na poniŝszym rysunku zaznaczono bieg promienia świetlnego 1. Podaj konstrukcję wyznaczającą kierunek padania promienia 2 na soczewkę.
Optyka stosowana Załamanie światła. Soczewki 1. Współczynnik załamania światła dla wody wynosi n 1 = 1,33, a dla szkła n 2 = 1,5. Ile wynosi graniczny kąt padania dla promienia świetlnego przechodzącego
Bardziej szczegółowoFale elektromagnetyczne w dielektrykach
Fale elektromagnetyczne w dielektrykach Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Krótka historia odkrycia
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 53. Soczewki
Ćwiczenie 53. Soczewki Małgorzata Nowina-Konopka, Andrzej Zięba Cel ćwiczenia Pomiar ogniskowych soczewki skupiającej i układu soczewek (skupiająca i rozpraszająca), obliczenie ogniskowej soczewki rozpraszającej.
Bardziej szczegółowoOptyka. Wykład IX Krzysztof Golec-Biernat. Optyka geometryczna. Uniwersytet Rzeszowski, 13 grudnia 2017
Optyka Wykład IX Krzysztof Golec-Biernat Optyka geometryczna Uniwersytet Rzeszowski, 13 grudnia 2017 Wykład IX Krzysztof Golec-Biernat Optyka 1 / 16 Plan Dyspersja chromatyczna Przybliżenie optyki geometrycznej
Bardziej szczegółowoDyfrakcja. interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski
Dyfrakcja i interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski Zasada Huygensa - przypomnienie Każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali można uważać za źródło nowej fali kulistej. Fale te zwane
Bardziej szczegółowoĆw. 20. Pomiary współczynnika załamania światła z pomiarów kąta załamania oraz kąta granicznego
0 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J P R A C O W N I A F I Z Y K I Ćw. 0. Pomiary współczynnika załamania światła z pomiarów kąta załamania oraz kąta granicznego Wprowadzenie Światło widzialne jest
Bardziej szczegółowoWYMAGANIA EDUKACYJNE NA POSZCZEGÓLNE OCENY Z FIZYKI W KLASIE 3 GIMNAZJUM
WYMAGANIA EDUKACYJNE NA POSZCZEGÓLNE OCENY Z FIZYKI W KLASIE 3 GIMNAZJUM 1) ocenę celującą otrzymuje uczeń, który spełnia wymagania na ocenę dopuszczającą, dostateczną, dobrą i bardzo dobrą oraz: - potrafi
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE
LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr 6 Temat: Wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej i dyfrakcja światła na otworach kwadratowych i okrągłych. 1. Wprowadzenie Fale
Bardziej szczegółowoFizyka elektryczność i magnetyzm
Fizyka elektryczność i magnetyzm W5 5. Wybrane zagadnienia z optyki 5.1. Światło jako część widma fal elektromagnetycznych. Fale elektromagnetyczne, które współczesny człowiek potrafi wytwarzać, i wykorzystywać
Bardziej szczegółowof = -50 cm ma zdolność skupiającą
19. KIAKOPIA 1. Wstęp W oku miarowym wymiary struktur oka, ich wzajemne odległości, promienie krzywizn powierzchni załamujących światło oraz wartości współczynników załamania ośrodków, przez które światło
Bardziej szczegółowoOptyka geometryczna z elementami optyki falowej. Marian Talar
Optyka geometryczna z elementami optyki falowej Marian Talar 21 lipca 2006 1 Informacje ogólne To, że światło jest falą elektromagnetyczną wiadomo było już od czasu gdy J. C. Maxwell (1831-1879) sformułował
Bardziej szczegółowoWyznaczanie ogniskowej soczewki za pomocą ławy optycznej
POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA FIZYKOCHEMII I TECHNOLOGII POLIMERÓW LABORATORIUM Z FIZYKI Wyznaczanie ogniskowej soczewki za pomocą ławy optycznej Wstęp Jednym z najprostszych urządzeń optycznych
Bardziej szczegółowoWidmo fal elektromagnetycznych
Czym są fale elektromagnetyczne? Widmo fal elektromagnetycznych dr inż. Romuald Kędzierski Podstawowe pojęcia związane z falami - przypomnienie pole falowe część przestrzeni objęta w danej chwili falą
Bardziej szczegółowoWyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje.
Ćwiczenie 2 Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne Działanie obrazujące soczewek lub układu soczewek wygodnie
Bardziej szczegółowoĆ W I C Z E N I E N R O-3
INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I TECHNOLOGII MATERIAŁÓW POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA OPTYKI Ć W I C Z E N I E N R O-3 WYZNACZANIE OGNISKOWYCH SOCZEWEK ZA POMOCĄ METODY BESSELA I.
Bardziej szczegółowoniepewności pomiarowej zapisuje dane w formie tabeli posługuje się pojęciami: amplituda drgań, okres, częstotliwość do opisu drgań, wskazuje
Wymagania edukacyjne z fizyki dla klasy III na podstawie przedmiotowego systemu oceniania wydawnictwa Nowa Era dla podręcznika Spotkania z fizyką, zmodyfikowane Ocena niedostateczna: uczeń nie opanował
Bardziej szczegółowoWYMAGANIA ZGODNIE Z PROGRAMEM NAUCZANIA G-11/09/10 Osiągnięcia konieczne Osiągnięcia podstawowe Osiągnięcia rozszerzone Osiągnięcia dopełniające
WYMAGANIA ZGODNIE Z PROGRAMEM NAUCZANIA G-11/09/10 Osiągnięcia konieczne Osiągnięcia podstawowe Osiągnięcia rozszerzone Osiągnięcia dopełniające zna pojęcia położenia równowagi, wychylenia, amplitudy;
Bardziej szczegółowoOPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA
1100-1BO15, rok akademicki 2018/19 OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA dr hab. Rafał Kasztelanic Wykład 3 Pryzmat Pryzmaty w aparatach fotograficznych en.wikipedia.org/wiki/pentaprism luminous-landscape.com/understanding-viewfinders
Bardziej szczegółowo6.4. Dyfrakcja fal mechanicznych.
6.4. Dyfrakcja fal mechanicznych. W danym ośrodku fale rozchodzą soę po liniach prostych. Gdy jednak fala trafi na jakąś przeszkodę, kierunek jej rozchodzenia się ulega na ogół zmianie. Zmienia się też
Bardziej szczegółowoZaznacz prawdziwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne do rozchodzenia się... ośrodka materialnego A. B.
Imię i nazwisko Pytanie 1/ Zaznacz właściwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne są falami poprzecznymi podłużnymi Pytanie 2/ Zaznacz prawdziwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne do rozchodzenia się... ośrodka
Bardziej szczegółowoWyznaczanie wartości współczynnika załamania
Grzegorz F. Wojewoda Zespół Szkół Ogólnokształcących nr 1 Bydgoszcz Wyznaczanie wartości współczynnika załamania Jest dobrze! Nareszcie można sprawdzić doświadczalnie wartości współczynników załamania
Bardziej szczegółowoFala elektromagnetyczna o określonej częstotliwości ma inną długość fali w ośrodku niż w próżni. Jako przykłady policzmy:
Rozważania rozpoczniemy od ośrodków jednorodnych. W takich ośrodkach zależność między indukcją pola elektrycznego a natężeniem pola oraz między indukcją pola magnetycznego a natężeniem pola opisana jest
Bardziej szczegółowoOptyka nauka o świetle. promień świetlny
Optyka nauka o świetle Nikogo nie trzeba przekonywać, jak ważne dla naszego życia jest światło. Jest zarówno źródłem energii jak i środkiem, który niesie nam informację o otoczeniu. Dział fizyki zajmujący
Bardziej szczegółowoBadanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit
LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI Ćwiczenie 5 Badanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów ze zjawiskami optycznymi. Badane elementy: Zestaw ćwiczeniowy Laser
Bardziej szczegółowoZAJĘCIA WYRÓWNAWCZE, CZĘSTOCHOWA, 2010/2011 Ewa Mandowska, Instytut Fizyki AJD, Częstochowa e.mandowska@ajd.czest.pl
1 ZAJĘCIA WYRÓWNAWCZE, CZĘSTOCHOWA, 2010/2011 Ewa Mandowska, Instytut Fizyki AJD, Częstochowa e.mandowska@ajd.czest.pl DZIAŁ 3 Optyka geometryczna i elementy optyki falowej. Budowa materii. 3.1. Optyka
Bardziej szczegółowoFIZYKA KLASA III GIMNAZJUM
2016-09-01 FIZYKA KLASA III GIMNAZJUM SZKOŁY BENEDYKTA Treści nauczania Tom III podręcznika Tom trzeci obejmuje następujące punkty podstawy programowej: 5. Magnetyzm 6. Ruch drgający i fale 7. Fale elektromagnetyczne
Bardziej szczegółowoUwzględniając związek między okresem fali i jej częstotliwością T = prędkość fali można obliczyć z zależności:
1. Fale elektromagnetyczne. Światło. Fala elektromagnetyczna to zaburzenie pola elektromagnetycznego rozprzestrzeniające się w przestrzeni ze skończoną prędkością i unoszące energię. Fale elektromagnetyczne
Bardziej szczegółowo1. Wektory E i B są zawsze prostopadłe do kierunku rozchodzenia się fali. 2. Wektor natężenia pola elektrycznego jest zawsze prostopadły do wektora indukcja pola magnetycznego. 3. Iloczyn wektorowy E x
Bardziej szczegółowoopisuje przepływ prądu w przewodnikach, jako ruch elektronów swobodnych posługuje się intuicyjnie pojęciem napięcia
Fizyka kl. 3 Temat lekcji Prąd w metalach. Napięcie elektryczne Źródła napięcia. Obwód Natężenie prądu Prawo Ohma. oporu opornika opisuje przepływ prądu w przewodnikach, jako ruch elektronów swobodnych
Bardziej szczegółowoRodzaje obrazów. Obraz rzeczywisty a obraz pozorny. Zwierciadło. Zwierciadło. obraz rzeczywisty. obraz pozorny
Rodzaje obrazów Obraz rzeczywisty a obraz pozorny cecha sposób powstania ustawienie powiększenie obraz rzeczywisty pozorny prosty odwrócony powiększony równy pomniejszony obraz rzeczywisty realna obecność
Bardziej szczegółowoInterferencja jest to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla
Interferencja jest to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla wszystkich rodzajów fal, we wszystkich ośrodkach, w których
Bardziej szczegółowoPrzedmiotowy system oceniania do części 2 podręcznika Klasy 3 w roku szkolnym 2013-2014 sem I
Przedmiotowy system oceniania do części 2 podręcznika Klasy 3 w roku szkolnym 2013-2014 sem I Tabela wymagań programowych i kategorii celów poznawczych Temat lekcji w podręczniku 22. Ruch drgający podać
Bardziej szczegółowoWstęp do astrofizyki I
Wstęp do astrofizyki I Wykład 5 Tomasz Kwiatkowski Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu Wydział Fizyki Instytut Obserwatorium Astronomiczne Tomasz Kwiatkowski, shortinst Wstęp do astrofizyki I,
Bardziej szczegółowoautor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 33 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 1. ZWIERCIADŁA
autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 33 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 1. ZWIERCIADŁA Rozwiązanie zadań należy zapisać w wyznaczonych miejscach pod treścią zadania TEST JEDNOKROTNEGO WYBORU
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 2. Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne
Ćwiczenie 2 Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne Podstawy Działanie obrazujące soczewek lub układu soczewek
Bardziej szczegółowoRozdział 9. Optyka geometryczna
Rozdział 9. Optyka geometryczna 206 Spis treści Optyka geometryczna i falowa - wstęp Widzenie barwne Odbicie i załamanie Prawo odbicia i załamania Zasada Fermata Optyka geometryczna dla soczewek Warunki
Bardziej szczegółowoWymagania programowe R - roz sze rza jąc e Kategorie celów poznawczych A. Zapamiętanie B. Rozumienie C. Stosowanie wiadomości w sytuacjach typowych
Temat lekcji w podręczniku Wiadomości K + P - konieczne + podstawowe Wymagania programowe R - roz sze rza jąc e Kategorie celów poznawczych Umiejętności A. Zapamiętanie B. Rozumienie C. Stosowanie wiadomości
Bardziej szczegółowoOPTYKA FALOWA I (FTP2009L) Ćwiczenie 2. Dyfrakcja światła na szczelinach.
OPTYKA FALOWA I (FTP2009L) Ćwiczenie 2. Dyfrakcja światła na szczelinach. Zagadnienia, które należy znać przed wykonaniem ćwiczenia: Dyfrakcja światła to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia
Bardziej szczegółowo