AKO MÔŽEME ZISTIŤ INDEX LOMU DIAMANTU?

Pri dopade svetla na rozhranie vzduch - diamant pod uhlom 68^o budú odrazený a lomený lúč navzájom kolmé . . .

• Nakreslite popísanú situáciu. Vyznačte v obrázku uhol dopadu svetelného lúča na rozhranie vzduch - diamant, uhol odrazu svetelného lúča na tomto rozhraní a uhol lomu svetelného lúča v diamante.
• K akému lomu svetelného lúča v tomto prípade dochádza? Čo na základe tohto tvrdenia môžeme povedať o veľkosti rýchlosti svetla v diamante.
• Pomocou obrázku vypočítajte uhol lomu svetelného lúča v diamante za uvedených podmienok.
• Vyjadrite vzťah medzi uhlom dopadu, uhlom lomu a absolútnym indexom lomu prostredia veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vypočítajte index lomu diamantu.
• Vyjadrite vzťah medzi absolútnym indexom lomu prostredia a veľkosťou rýchlosti, ktorou sa svetlo v danom prostredí šíri veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vypočítajte veľkosť rýchlosti, ktorou sa svetlo šíri v diamante.

23.2

KDE SA MIESTO ZRKADLA POUŽÍVA OPTICKÝ HRANOL?

Pri prechode svetla z opticky hustejšieho do opticky redšieho prostredia k lomu vôbec nemusí dôjsť . . .

• Nakreslite situáciu, keď svetlo prechádza z opticky hustejšieho do opticky redšieho prostredia. Vyznačte v obrázku uhol dopadu svetelného lúča a uhol lomu svetelného lúča.
• Porovnajte v tomto prípade veľkosť uhla dopadu s veľkosťou uhla lomu.
• Vyjadrite vzťah medzi uhlom dopadu, uhlom lomu a absolútnym indexom lomu prostredia veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Zakreslite v obrázku hraničnú situáciu, keď uhol lomu je rovný 90^o. Akú hodnotu nadobúda v tomto prípade uhol lomu?
• Vyjadrite v tejto hraničnej situácii vzťah medzi uhlom dopadu, uhlom lomu a absolútnym indexom lomu prostredia veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• K akému fyzikálnemu javu dochádza, ak uhol dopadu v tomto prípade je väčší ako medzný uhol dopadu? Svoje tvrdenie zdôvodnite.
• Vypočítajte medzný uhol pre sklo, ktorého absolútny index lomu je 1,51.
• Uveďte príklady využitia spomínaného fyzikálneho javu v praxi.

23.3

AKÝ OBRAZ VIDIA VODIČI V DOPRAVNÝCH ZRKADLÁCH ?

V neprehľadným zákrutách sú na pomoc vodičom umiestnené dopravné zrkadlá, v ktorých vodiči vidia pomerne veľkú časť priestoru . . .

• Uveďte vlastnosti obrazov predmetov v dutých, aj vo vypuklých zrkadlách.
• Aký obraz predmetov vidia vodiči vždy v dopravných zrkadlách? Aký tvar zrkadiel tieto vlastnosti obrazu zabezpečí ?
• Vyjadrite vzťah medzi predmetovou vzdialenosťou, obrazovou vzdialenosťou a ohniskovou vzdialenosťou guľového zrkadla veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vypočítajte, v akej vzdialenosti od zrkadla je obraz automobilu, ktorý je vzdialený od zrkadla 9 m, ak ohnisková vzdialenosť vypuklého dopravného zrkadla je 45 cm.
• Bude utvorený obraz automobilu pred, alebo za zrkadlom? Svoje tvrdenie graficky zdôvodnite.
• Vyjadrite vzťah medzi priečnym zväčšením zrkadla, jeho ohniskovou vzdialenosťou a vzdialenosťou predmetu od zrkadla veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vypočítajte výšku obrazu automobilu v dopravnom zrkadle, ak automobil vo vzdialenosti 9 m pred zrkadlom je vysoký180 cm.

23.4

MÔŽU SI MUŽI PRI HOLENÍ POMÔCŤ GUĽOVÝM ZRKADLOM ?

Pri holení sa zvyčajne pozeráme do rovinného zrkadla. Ak však použijeme guľové zrkadlo, môžeme sa v ňom vidieť . . .

• Uveďte vlastnosti obrazov predmetov v dutých, aj vo vypuklých zrkadlách.
• Aký typ guľového zrkadla by bolo možné využiť pri holení? Svoje tvrdenie zdôvodnite.
• Vyjadrite vzťah medzi priečnym zväčšením guľového zrkadla, jeho ohniskovou vzdialenosťou a vzdialenosťou predmetu od vrcholu zrkadla veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vypočítajte, v akej vzdialenosti od tváre treba mať pri holení konkávne zrkadlo s ohniskovou vzdialenosťou 50 cm, aby obraz tváre v zrkadle bol päťnásobne zväčšený.
• Ako sa budú meniť vlastnosti obrazu tváre, ak budeme zrkadlo k tvári približovať alebo vzďaľovať? Svoje tvrdenie zdôvodnite.
• Vysvetlite, prečo by nemalo zmysel mať zrkadlo vzdialené od tváre 50 cm.

23.5

ČO UDÁVAJÚ DIOPTRIE V OKULIAROCH?

Ak očný lekár predpíše pacientovi okuliare, musí určiť koľko dioptrií okuliare majú mať . . .

• Jednotkou ktorej fyzikálnej veličiny je jedna dioptria?
• Aká je ohnisková vzdialenosť šošovky v okuliaroch s jednotkou hľadanej fyzikálnej veličiny jedna dioptria ?
• Vyjadrite vzťah medzi ohniskovou vzdialenosťou tenkej šošovky, indexom lomu prostredia, z ktorého je šošovka vyhotovená, a polomermi krivosti optických plôch šošovky veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vysvetlite znamienkovú konvenciu pre polomery krivosti príslušných guľových plôch šošovky.
• Vypočítajte ohniskovú vzdialenosť dvojvypuklej šošovky s rovnakými polomermi krivosti 20 cm, ktorá je vyrobená zo skla, ktorého index lomu je 1,50.
• Vyjadrite vzťah medzi optickou mohutnosťou šošovky a jej ohniskovou vzdialenosťou veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vypočítajte optickú mohutnosť šošovky so zadanými parametrami.
• Predpísal by očný lekár okuliare s takýmito šošovkami pacientovi s krátkozrakými, alebo ďalekozrakými očami? Svoje tvrdenie zdôvodnite.

23.6

AKÝ OBRAZ PREDMETU VIDÍME, AK SA POZERÁME CEZ SPOJKU?

Spojnú šošovku zvyčajne rozpoznáme tak, že je v strede najhrubšia (ak je index lomu šošovky väčší ako okolitého prostredia) . . .

• Uveďte vlastnosti obrazov predmetov vytvorených spojnou šošovkou. Svoje tvrdenie dokážte pomocou obrázkov.
• Vyjadrite vzťah medzi ohniskovou vzdialenosťou spojnej šošovky, predmetovou vzdialenosťou a obrazovou vzdialenosťou veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vyjadrite vzťah medzi priečnym zväčšením spojnej šošovky, predmetovou vzdialenosťou a obrazovou vzdialenosťou veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vypočítajte vzdialenosť obrazu od spojky, ktorej ohnisková vzdialenosť je 20 cm, ak je predmet umiestnený 30 cm pred spojkou.
• Vypočítajte priečne zväčšenie predmetu a veľkosť obrazu, ak je predmet vysoký 1 cm.
• Uveďte vlastnosti takto vzniknutého obrazu a dokážte svoje tvrdenie aj nákresom popísanej situácie.

23.7

AKÝ JE OBRAZ PREDMETU VYTVORENÝ ROZPTYLKOU?

Rozptylnú šošovku zvyčajne rozpoznáme tak, že je v strede najtenšia (ak je index lomu šošovky väčší ako okolitého prostredia) . . .

• Uveďte vlastnosti obrazov predmetov vytvorených rozptylnou šošovkou. Svoje tvrdenie dokážte pomocou obrázkov.
• Vyjadrite vzťah medzi ohniskovou vzdialenosťou, predmetovou vzdialenosťou a obrazovou vzdialenosťou rozptylnej šošovky veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Uveďte, čo vyplýva pre ohniskovú vzdialenosť rozptylky zo znamienkovej konvencie.
• Vyjadrite vzťah medzi priečnym zväčšením rozptylnej šošovky, predmetovou vzdialenosťou a obrazovou vzdialenosťou veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Určite výpočtom polohy obrazov predmetu umiestneného pred tenkou rozptylnou šošovkou s ohniskovou vzdialenosťou 20 cm, vo vzdialenostiach 40 cm, 30 cm a 15 cm.
• Určite a výpočtom dokážte vlastnosti obrazov tohto predmetu v určených vzdialenostiach, ak je predmet vysoký 1 cm.
• Dokončite tvrdenie - obraz predmetu vytvorený rozptylkou je vždy . . .

23.8

MEDZI AKÉ PRÍSTROJE PATRÍ DIAPROJEKTOR?

Diaprojektor patrí medzi . . . . . . prístroje, jeho súčasťou je sústava šošoviek - objektív . . .

• Čo je v projekčných prístrojoch predmet, ktorého obraz projekčný prístroj vytvorí?
• Uveďte, ktoré vzdialenosti sú v projekčných prístrojoch predmetová vzdialenosť a obrazová vzdialenosť? Svoje tvrdenie podložte obrázkom, v ktorom tieto vzdialenosti vyznačte.
• Vyjadrite vzťah medzi ohniskovou vzdialenosťou, predmetovou vzdialenosťou a obrazovou vzdialenosťou spojnej šošovky veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vyjadrite vzťah medzi priečnym zväčšením, ohniskovou vzdialenosťou objektívu a obrazovou vzdialenosťou veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vypočítajte, v akej vzdialenosti od objektívu diaprojektora treba umiestniť projekčné plátno, aby obraz predmetu bol 50-krát zväčšený. Ohnisková vzdialenosť objektívu je 10 cm.
• Aké vlastnosti má obraz predmetu vytvorený objektívom diaprojektora ?
• Na základe uvedených vlastnosti obrazu uveďte, ako je potrebné vkladať do diaprojektora diafilm?
• Aké ďalšie optické prístroje poznáte?

23.9

PREČO LUPOU POZOROVANÝ PREDMET VIDÍME ZVÄČŠENÝ?

Lupa je každá spojná šošovka (alebo sústava šošoviek) s ohniskovou vzdialenosťou f < d . . .

• Uveďte, aké vzdialenosti v úvodnom tvrdení predstavujú f a d.
• V akej vzdialenosti od lupy musí byť pozorovaný predmet, aby ho malo zmysel lupou pozorovať? Svoje tvrdenie vysvetlite.
• Nakreslite lupu, oko, pozorovaný premet a jeho obraz. Aké vlastnosti má obraz predmetu pozorovaného lupou?
• Aké vlastnosti by mal obraz predmetu pozorovaný lupou, keby sa predmet nachádzal pred lupou vo väčšej vzdialenosti, ako je ohnisková vzdialenosť lupy? Svoje tvrdenie zdôvodnite.
• Vyjadrite vzťah medzi uhlovým zväčšením lupy, konvenčnou zrakovou vzdialenosťou a predmetovou vzdialenosťou predmetu veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vypočítajte zväčšenie lupy s ohniskovou vzdialenosťou 25 mm, ak sa pozorovaný predmet nachádza v jej ohnisku.
• Vypočítajte zväčšenie tejto lupy, ak sa pozorovaný predmet nachádza medzi ohniskom a lupou vo vzdialenosti 22,7 mm od lupy.

23.10

PRI ZOBRAZOVANÍ BIELYM SVETLOM VZNIKÁ CHYBA

V praxi pri zobrazovaní šošovkami sa používajú široké zväzky lúčov bieleho svetla a nastávajú odchýlky od ideálneho optického zobrazovania . . .

• Vysvetlite, prečo dochádza k lomu svetla na rozhraní dvoch prostredí.
• Vyjadrite vzťah medzi absolútnym indexom lomu svetla pre dané prostredie a veľkosťou rýchlosti svetla v tomto prostredí veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vysvetlite fyzikálny jav disperzia svetla.
• Biele svetlo je zmesou rôznych frekvencií. Ako sa táto skutočnosť prejaví pri lome bieleho svetla?
• Vyjadrite vzťah medzi ohniskovou vzdialenosťou tenkej šošovky, indexom lomu prostredia, z ktorého je šošovka vyhotovená a polomermi krivosti optických plôch šošovky veličinovou rovnicou. Popíšte a vysvetlite uvedenú rovnicu.
• Vysvetlite znamienkovú konvenciu pre polomery krivosti príslušných guľových plôch šošovky.
• Vypočítajte ohniskovú vzdialenosť tenkej ploskovypuklej šošovky s polomerom guľovej plochy 30 cm pre červené svetlo, ktorého index lomu je 1,60.
• Vypočítajte ohniskovú vzdialenosť tenkej ploskovypuklej šošovky s polomerom guľovej plochy 30 cm pre fialové svetlo, ktorého index lomu je 1,61.
• K akej chybe dochádza pri zobrazovaní v dôsledku uvedenej skutočnosti? Akým spôsobom sa táto chyba v praxi v optických prístrojoch odstraňuje?

späť