Jak na věc


základy optiky

1.1 Základní zákony geometrické optiky

    Dopadne-li rovnoběžný svazek paprsků na rovinný povrch je odražený svazek paprsků rovněž rovnoběžný. Tento jev se využívá u rovinných zrcadel. Odražený paprsek se zdá jako by vycházel z bodu ležícího zdánlivě za zrcadlem. Pozorujeme zdánlivý obraz, který má stejnou velikost jako předmět a stejnou vzdálenost za zrcadlem, jako předmětu před ním a je stranově převrácený (levá a pravá strana jsou prohozeny).
    V případě vypuklého zrcadla je situace ještě snadnější – výsledný obraz je vždy zdánlivý, vzpřímený a zmenšený. Ostatně s jejich aplikací se setkáváme všichni velmi často – např. v nepřehledných křižovatkách na silnici.
    Společnost OPTIKA LOOK s.r.o. je provozovatelem nestátního zdravotnického zařízení v oboru oftalmologie a oční optiky ve Zdicích a Berouně. Za více jak sedmnáct let své existence se nám podařilo vybudovat velmi dobré jméno jak mezi pacienty našich ordinací tak i u klientů našich optik. Základy našich výsledků začínají u špičkového přístrojového vybavení ordinací i optické dílny, odborné kvalifikace lékařky, sester a optiků. Vstřícný přístup k pacientům i zákazníkům je pro nás důležitou podmínkou dalšího rozvoje naší firmy. Proto vznikly i tyto stránky, na kterých Vás vítáme a doufáme, že na nich naleznete vše potřebné.


Veškeré optické přístroje, tedy nejen ty využívané v astronomii, jsou určeny ke „zpracování“ optického záření. Optické záření je část elektromagnetického záření, která sahá od tepelného infračerveného záření přes viditelné světlo a ultrafialové záření až k rentgenovému záření. V běžné amatérské astronomické praxi se tedy setkáváme jen s poměrně úzkou oblastí optického záření – světlem.

    Paprsky rovnoběžné s hlavní osou se odráží tak, že ji protínají před zrcadlem v bodě na ose – ohnisku (přesně to platí pro parabolické zrcadlo, tedy zrcadlo, který má tvar vrcholu paraboloidu, tj. křivky vzniklé otáčením paraboly kolem její osy).
    Podívejme se podrobněji na duté zrcadlo (pro jednoduchost pouze kulové). Výše uvedené pravidla lze snadno použít pro geometrickou konstrukci zobrazení zrcadlem (obr. 3). Velikost, poloha a typ obrazu závisí na tom, jak je předmět daleko od zrcadla. Z uvedeného lze učinit tyto snadno aplikovatelné závěry:


Oční ordinaceOční optikaAplikační středisko kontaktních čoček

    Jiným příkladem aplikace zákona lomu jsou hranoly. V praxi se setkáváme se dvěmi základními typy hranolů – odraznými a tzv. disperzními. V amatérské praxi jsou častěji zastoupeny hranoly odrazné (obr. 7a). Tyto hranoly jsou určeny k „zalomení“ optické osy podobně jako např. rovinné zrcátko. Využívají skutečnosti, že za určitých okolností může dojít na rozhraní dvou prostředí mimo lomu také k odrazu světla. Jestliže se světlo šíří z opticky hustšího prostředí (tj. prostředí s větším indexem lomu - např. sklo) do prostředí opticky řidšího (např. vzduch) a úhel dopadu na rozhraní prostředí je větší než tzv. mezní úhel (jeho sinus je roven poměru indexu lomů obou prostředí), nastane úplný (totální) odraz. Veškeré světlo se na tomto rozhraní odrazí zpět a nevstoupí do nového prostředí.
    Tato rovnice udává vztah mezi vzdálenostmi předmětu a jeho obrazu od vrcholu zakřiveného zrcadla (popř. středu čočky) a ohniskovou vzdáleností. Protože obraz (ať již skutečný nebo zdánlivý) může vznikat na kterékoliv straně zrcadla nebo čočky je nutno zavést tzv. znaménkovou konvenci (tj. souhrn pravidel pro označení kladných a záporných směrů): Za kladný směr je považován směr měřený zleva doprava. Za kladný poloměr křivosti je považován takový, kdy se střed křivosti nachází vlevo od vrcholu křivosti. Za kladný úhel je považován úhel měřený proti směru hodinových ručiček.


1.1.2 Odraz světla a zobrazení zrcadlem

       Šíření světla (nebo chcete-li optické záření obecně) prostorem se řídí některými základními zákonitostmi. Jedním z nejdéle využívaných zákonů šíření světla je zákon přímočarosti jeho šíření. Lze jej vyjádřit velmi prostě. Světlo mezi 2 body se šíří vždy po co nejkratší trajektorii. Praktický důsledek zná každý – je to stín, který např. vrhají objekty osvětlené z jedné strany. Oblast, do které paprsky nemohou proniknout kvůli překážce, se nazývá úplný stín. Oblast, ve které je zastíněna část zdroje, se nazývá polostín. Praktický příklad se vybaví asi každému – jsou jimi např. příjemné stíny stromů v parném létě. Mezi nejvelkolepější příklady patří i úplné, popř. částečné zatmění Slunce či Měsíce.
    Dutému zrcadlu odpovídá spojná čočka, vypuklému pak rozptylka. Základní rozdíl oproti zrcadlům je tedy pouze v tomto ideálním případě v tom, že paprsek po vstupu do čočky pokračuje dále za čočku (u zrcadel se odráželo zpět do tzv. předmětového poloprostoru) – tento prostor nazýváme obrazovým poloprostorem. Spojná čočka ve shodě s dutým zrcadlem má kladnou ohniskovou vzdálenost, rozptylka podobně jako vypuklé zrcadlo zápornou.
    Leží-li předmět mezi ohniskem a dvojnásobnou ohniskovou vzdáleností je obraz předmětu výškově a stranově převrácený, reálný (skutečný) a zvětšený. Pro předmět ve dvojnásobné ohniskové vzdálenosti je obraz výškově a stranově převrácený, je ve dvojnásobné ohniskové vzdálenosti od čočky a má stejnou velikost jako předmět.
    Nachází-li se předmět mezi ohniskem a vrcholem křivosti (resp. chcete-li mezi jednoduchou a dvojnásobnou ohniskovou vzdáleností) bude výsledný obraz zvětšený, reálný a výškově a stranově převrácený.


Copyright © Dossani milenium group 2000 - 2020
cache: 0000:00:00