Paprsková optika
Paprsková optika je bezplatná interaktivní simulace ze StudyFi Lab. Běží přímo v prohlížeči, bez registrace a bez instalace.
Čočky, zrcadla, lom světla a hranol
Pokusy
Spojná čočka
Spojná čočka láme rovnoběžné paprsky do ohniska F′. Obraz najdeš pomocí tří význačných paprsků: rovnoběžný s osou jde ohniskem, paprsek středem čočky se neláme a paprsek ohniskem F vychází rovnoběžně s osou. Platí zobrazovací rovnice 1/f = 1/a + 1/a′ a zvětšení Z = −a′/a.
Vyzkoušej: Posuň předmět do vzdálenosti 2f — obraz je stejně velký a převrácený. Pak ho přisuň dovnitř ohniskové vzdálenosti.
Rozptylná čočka
Rozptylná čočka paprsky rozbíhá, jako by vycházely z ohniska F′ před čočkou. Jejich prodloužení (čárkovaně) se protnou na straně předmětu, takže obraz je vždy zdánlivý, přímý a zmenšený. Ohnisková vzdálenost je záporná a stále platí 1/f = 1/a + 1/a′.
Vyzkoušej: Táhni předmět daleko i těsně k čočce — obraz zůstává mezi čočkou a ohniskem a nikdy se nepřevrátí.
Duté zrcadlo
Duté zrcadlo odráží rovnoběžné paprsky do ohniska F, které leží v polovině poloměru křivosti (f = r/2). Paprsek do vrcholu se odrazí pod stejným úhlem, paprsek ohniskem se vrací rovnoběžně s osou. Platí stejná rovnice jako pro čočku: 1/f = 1/a + 1/a′; skutečný obraz vzniká před zrcadlem.
Vyzkoušej: Přisuň předmět mezi ohnisko a zrcadlo — dostaneš zvětšený přímý obraz za zrcadlem, jako v kosmetickém zrcátku.
Vypuklé zrcadlo
Vypuklé zrcadlo odráží paprsky od sebe, jako by vycházely z ohniska za zrcadlem. Jejich prodloužení se protínají za zrcadlem, proto je obraz vždy zdánlivý, přímý a zmenšený. Ohnisková vzdálenost je záporná a platí 1/f = 1/a + 1/a′ — proto se tato zrcadla používají na křižovatkách a v autech, kde ukážou velký výhled.
Vyzkoušej: Zkrať ohniskovou vzdálenost (víc vypuklé zrcadlo) — obraz se zmenší a vejde se do něj větší okolí.
Lom a úplný odraz
Na rozhraní dvou prostředí se paprsek zčásti odrazí a zčásti láme podle Snellova zákona n₁ · sin θ₁ = n₂ · sin θ₂. Do opticky hustšího prostředí se láme ke kolmici, do řidšího od kolmice. Když světlo jde do řidšího prostředí pod úhlem větším než mezní úhel θc = arcsin(n₂/n₁), lomený paprsek zmizí a nastane úplný odraz.
Vyzkoušej: Nastav nahoře vodu a dole vzduch a zvětšuj úhel dopadu — za 48,8° se všechno světlo odrazí zpět.
Rozklad světla hranolem
Index lomu skla závisí na vlnové délce: podle Cauchyho vztahu n(λ) = A + B/λ² má fialové světlo větší index než červené. Hranol proto každou barvu láme jinak a bílý paprsek se rozloží do spektra. Odchylka δ = θ₁ + θ₂ − φ je u fialové největší.
Vyzkoušej: Otáčej hranolem a hledej polohu, kdy je odchylka nejmenší — paprsek pak jde uvnitř rovnoběžně se základnou.
Časté otázky
Co je Paprsková optika?
Paprsková optika je bezplatná interaktivní simulace ze StudyFi Lab. Běží přímo v prohlížeči, bez registrace a bez instalace. Čočky, zrcadla, lom světla a hranol
Je aplikace Paprsková optika zdarma?
Ano. Aplikace Paprsková optika je úplně zdarma. Funguje v prohlížeči na počítači, tabletu i telefonu a nepotřebuješ k ní účet.
Co můžu prozkoumat v aplikaci Paprsková optika?
Spojná čočka, Rozptylná čočka, Duté zrcadlo, Vypuklé zrcadlo, Lom a úplný odraz, Rozklad světla hranolem.
Co ukazuje pokus „Spojná čočka“?
Spojná čočka láme rovnoběžné paprsky do ohniska F′. Obraz najdeš pomocí tří význačných paprsků: rovnoběžný s osou jde ohniskem, paprsek středem čočky se neláme a paprsek ohniskem F vychází rovnoběžně s osou. Platí zobrazovací rovnice 1/f = 1/a + 1/a′ a zvětšení Z = −a′/a.
Co ukazuje pokus „Rozptylná čočka“?
Rozptylná čočka paprsky rozbíhá, jako by vycházely z ohniska F′ před čočkou. Jejich prodloužení (čárkovaně) se protnou na straně předmětu, takže obraz je vždy zdánlivý, přímý a zmenšený. Ohnisková vzdálenost je záporná a stále platí 1/f = 1/a + 1/a′.
Učíš se na test?
Nahraj svoje zápisky a StudyFi z nich udělá kartičky, testy a podcasty.