ŠKOLA: Gymnázium, Tanvald, Školní 305, příspěvková organizace

1. ŠKOLA: Gymnázium, Tanvald, Školní 305, příspěvková organizace ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.5.00/34.0434 NÁZEV PROJEKTU: Šablony – Gymnázium Tanvald ČÍSLO ŠABLONY: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT AUTOR: Iva Herrmannová TEMATICKÁ OBLAST: Optika NÁZEV DUMu: Čočky, významné body , vzdálenosti, optická mohutnost POŘADOVÉ ČÍSLO DUMu: 16 KÓD DUMu: IH_OPTIKA_16 DATUM TVORBY: 30.10.2013 ANOTACE (ROČNÍK): Prezentace je určena pro oktávu gymnázií (4. ročník). Zavádí u čoček pojmy předmětový a obrazový prostor, názorně u spojek i rozptylek zavádí významné body – středy křivosti, vrcholy optických ploch, ohniska, optický střed čočky. Vysvětluje i vzdálenosti definované na čočkách – poloměry křivosti a ohniskovou vzdálenost včetně znaménkové konvence. Prezentace se dále zabývá tenkými čočkami a seznamuje s fyzikální veličinou optická mohutnost čočky, předkládá s vysvětlením i vztah, z něhož lze určit ohniskovou vzdálenost. Na závěr jsou řešeny ukázkově 3 příklady. Zadání jsou volena tak, aby bylo názorně ukázáno užití znaménkové konvence. Dále je kladen důraz na to, aby žáci dokázali ze zadání příkladů správně vyvodit některé důsledky .

2. ČOČKY VÝZNAMNÉ BODY VÝZNAMNÉ VZDÁLENOSTI OPTICKÁ MOHUTNOST

3. ČOČKY • U ČOČEK ROZLIŠUJEME

4. ČOČKY • U ČOČEK ROZLIŠUJEME PŘEDMĚTOVÝ PROSTOR OBRAZOVÝ PROSTOR

5. ČOČKY • U ČOČEK ROZLIŠUJEME PŘEDMĚTOVÝ PROSTOR - Z TOHOTO PROSTORU SVĚTLO DO ČOČKY VSTUPUJE

6. ČOČKY • U ČOČEK ROZLIŠUJEME PŘEDMĚTOVÝ PROSTOR - Z TOHOTO PROSTORU SVĚTLO DO ČOČKY VSTUPUJE OBRAZOVÝ PROSTOR - DO TOHOTO PROSTORU SVĚTLO PO PRŮCHODU ČOČKOU VYSTUPUJE

7. SPOJKA (NAPŘ. DVOJVYPUKLÁ)

8. SPOJKA (NAPŘ. DVOJVYPUKLÁ) PŘEDMĚTOVÝ PROSTOR odsud světlo do čočky vstupuje OBRAZOVÝ PROSTOR sem po průchodu čočkou světlo vystupuje O OPTICKÁ OSA

9. SPOJKA (NAPŘ. DVOJVYPUKLÁ) Prvníoptická plocha, se kterou se světlo „potká““ Střed křivosti první optické plochy STŘEDY KŘIVOSTI OPTICKÝCH PLOCH O

10. SPOJKA (NAPŘ. DVOJVYPUKLÁ) Střed křivosti druhé optické plochy STŘEDY KŘIVOSTI OPTICKÝCH PLOCH O Druháoptická plocha, se kterou se světlo „potká““

11. SPOJKA (NAPŘ. DVOJVYPUKLÁ) OBRAZOVÉ OHNISKO F´ STŘEDY KŘIVOSTI OPTICKÝCH PLOCH PŘEDMĚTOVÉ OHNISKO F F F´ O

12. SPOJKA (NAPŘ. DVOJVYPUKLÁ) OBRAZOVÉ OHNISKO F´ VRCHOLY OPTICKÝCH PLOCH PŘEDMĚTOVÉ OHNISKO F F F´ O

13. SPOJKA (NAPŘ. DVOJVYPUKLÁ) OBRAZOVÉ OHNISKO F´ OPTICKÝ STŘED ČOČKY PŘEDMĚTOVÉ OHNISKO F F F´ O O

14. SPOJKA (NAPŘ. DVOJVYPUKLÁ) , POLOMĚRY KŘIVOSTI OPTICKÝCH PLOCH F F´ O O

15. SPOJKA (NAPŘ. DVOJVYPUKLÁ) , STŘEDY KŘIVOSTI , POLOMĚRY KŘIVOSTI , VRCHOLY O OPTICKÝ STŘED F, F´ OHNISKA F F´ O O

16. TENKÁSPOJKA BODY O,, SPLYNOU V JEDINÝ BOD O F F´ O O

17. TENKÁSPOJKA BODY O,, SPLYNOU V JEDINÝ BOD O F F´ O O

18. TENKÁSPOJKA - VZDÁLENOSTI f předmětová ohnisková vzdálenost IFOI= f F F´ O O f

19. TENKÁSPOJKA - VZDÁLENOSTI f´ obrazová ohnisková vzdálenost IF´OI= f´ F F´ O O f´

20. TENKÁSPOJKA - VZDÁLENOSTI fa f´ jsou u tenké spojky stejné f= f´ společné označení: f … ohnisková vzdálenost F F´ O O f f´

21. ROZPTYLKA (NAPŘ. DVOJDUTÁ)

22. ROZPTYLKA (NAPŘ. DVOJDUTÁ) OBRAZOVÝ PROSTOR PŘEDMĚTOVÝ PROSTOR O OPTICKÁ OSA

23. ROZPTYLKA (NAPŘ. DVOJDUTÁ) Prvníoptická plocha, se kterou se světlo „potká““ STŘEDY KŘIVOSTI OPTICKÝCH PLOCH O OPTICKÁ OSA Střed křivosti první optické plochy

24. ROZPTYLKA (NAPŘ. DVOJDUTÁ) Druháoptická plocha, se kterou se světlo „potká““ STŘEDY KŘIVOSTI OPTICKÝCH PLOCH O OPTICKÁ OSA Střed křivosti druhé optické plochy

25. ROZPTYLKA (NAPŘ. DVOJDUTÁ) OBRAZOVÉ OHNISKO F´ PŘEDMĚTOVÉ OHNISKO F STŘEDY KŘIVOSTI OPTICKÝCH PLOCH F´ F O OPTICKÁ OSA

26. ROZPTYLKA (NAPŘ. DVOJDUTÁ) OBRAZOVÉ OHNISKO F´ PŘEDMĚTOVÉ OHNISKO F VRCHOLY OPTICKÝCH PLOCH F´ F O OPTICKÁ OSA

27. ROZPTYLKA (NAPŘ. DVOJDUTÁ) OBRAZOVÉ OHNISKO F´ PŘEDMĚTOVÉ OHNISKO F OPTICKÝ STŘED ČOČKY F´ F O O OPTICKÁ OSA

28. ROZPTYLKA (NAPŘ. DVOJDUTÁ) OBRAZOVÉ OHNISKO F´ PŘEDMĚTOVÉ OHNISKO F F´ F O O OPTICKÁ OSA , POLOMĚRY KŘIVOSTI OPTICKÝCH PLOCH

29. ROZPTYLKA (NAPŘ. DVOJDUTÁ) , STŘEDY KŘIVOSTI , POLOMĚRY KŘIVOSTI , VRCHOLY O OPTICKÝ STŘED F, F´ OHNISKA F´ F O O OPTICKÁ OSA

30. TENKÁROZPTYLKA BODY O,, SPLYNOU V JEDINÝ BOD O F O F´ O

31. TENKÁROZPTYLKA BODY O,, SPLYNOU V JEDINÝ BOD O F´ F O O

32. TENKÁROZPTYLKA-VZDÁLENOSTI f předmětová ohnisková vzdálenost IFOI= f F´ F O O f

33. TENKÁROZPTYLKA -VZDÁLENOSTI f´ obrazová ohnisková vzdálenost IF´OI= f´ F´ F O O f´ f

34. TENKÁROZPTYLKA -VZDÁLENOSTI fa f´ jsou u tenké spojky stejné f= f´ F´ F O O f´ f společné označení: f … ohnisková vzdálenost

35. ČOČKY – ZNAMÉNKOVÁ KONVENCE • VYPUKLÉ OPTICKÉ PLOCHY MAJÍ r > 0

36. ČOČKY – ZNAMÉNKOVÁ KONVENCE • VYPUKLÉ OPTICKÉ PLOCHY MAJÍ r > 0 • DUTÉ OPTICKÉ PLOCHY MAJÍ r < 0

37. ČOČKY – ZNAMÉNKOVÁ KONVENCE • VYPUKLÉ OPTICKÉ PLOCHY MAJÍ r > 0 • DUTÉ OPTICKÉ PLOCHY MAJÍ r < 0 Z toho plyne: SPOJKY MAJÍ f > 0 ROZPTYLKY MAJÍ f < 0

38. SHRNUTÍ: SPOJKY ROZPTYLKY f < 0 Předmětové ohnisko F jezdánlivé – leží v obrazovém prostoru Obrazové ohnisko F´ je zdánlivé - leží předmětovém prostoru • f > 0 • Předmětové ohnisko F jeskutečné – leží v předmětovémprostoru • Obrazové ohnisko F´ je skutečné - leží v obrazovém prostoru

39. VÝPOČET OHNISKOVÉ VZDÁLENOSTI fA OPTICKÉ MOHUTNOSTI φ

40. VÝPOČET OHNISKOVÉ VZDÁLENOSTI fA OPTICKÉ MOHUTNOSTI φ • VZTAH, Z NĚHOŽ LZE URČIT OHNISKOVOU VZDÁLENOST ČOČKY f: … index lomu materiálu čočky (sklo, plast) … index lomu okolního prostředí (vzduch =1) … poloměry křivosti optických ploch (včetně znaménekdlekonvence !!!!)

41. VÝPOČET OHNISKOVÉ VZDÁLENOSTI fA OPTICKÉ MOHUTNOSTI φ • VZTAH, PRO VÝPOČET OPTICKÉ MOHUTNOSTI φ: … OHNISKOVÁ VZDÁLENOST V METRECH (VČETNĚ ZNAMÉNKA) … OPTICKÁ MOHUTNOST, JEDNOTKOU JE DIOPTRIE, NAPŘÍKLAD: = + 4D … SPOJKA … ROZPTYLKA

42. VÝPOČET f A φ - PŘÍKLADY

43. VÝPOČET f A φ – PŘÍKLAD č.1 • Urči ohniskovou vzdálenost a optickou mohutnost tenké dvojvypuklé čočky s poloměry křivosti 25 cm a 10 cm. Čočka je zhotovena za skla o indexu lomu 1,5 a nachází se ve vzduchu.

44. VÝPOČET f A φ- PŘÍKLAD č.1 • Urči ohniskovou vzdálenost a optickou mohutnost tenké dvojvypuklé čočky s poloměry křivosti 25 cm a 10 cm. Čočka je zhotovena za skla o indexu lomu 1,5 a nachází se ve vzduchu. • = + 0,25 m • = + 0,1 m

45. VÝPOČET f A φ- PŘÍKLAD č.1

46. VÝPOČET f A φ- PŘÍKLAD č.1

47. VÝPOČET f A φ- PŘÍKLAD č.1 + 7 D

48. VÝPOČET f A φ- PŘÍKLAD č.1 + 7 D + + 7 D

49. SHRNUTÍ – PŘÍKLAD č.1 • Urči ohniskovou vzdálenost a optickou mohutnost tenké dvojvypuklé čočky s poloměry křivosti 25 cm a 10 cm. Čočka je zhotovena za skla o indexu lomu 1,5 a nachází se ve vzduchu. + 7 D +

50. PŘÍKLAD č.2 • Ploskovypuklá čočka zhotovená ze skla s indexem lomu 1,5 má optickou mohutnost 2D. Urči poloměry křivosti optických ploch.