Optika je odbor fyziky zaoberajúci sa svetlom a jeho vlastnosťami.

Delí sa na:

  • Geometrickú optiku
  • Vlnovú optiku
  • Elektromagnetickú optiku
  • Kvantovú optiku

Priamočiare šírenie svetla v rovnorodom prostredí

upraviť

1.1 svetelné zdroje, optické prostredie

upraviť
 
Lampa - svetelný zdroj
  • svetelným zdrojom je teleso v ktorom vzniká svetlo (často v dôsledku vysokej teploty)
    • mesiac a zrkadlo nie sú zdroje svetla
    • slnko, oheň a žiarovka sú zdroje svetla
  • bodový svetelný zdroj - zdroj svetla, ktorého rozmery zanedbávame
  • plošný svietelný zdroj - javí sa ako svietiaca plocha

...

  • optické prostredie delíme na:
    • nepriehľadné - svetlo sa ním nešíri ( je ich najviac )
    • priehľadné - vzduch sklo...
    • priesvitné - matné sklo, hmla
    • číre - môže byť aj priehľadné aj priesvitné - vidíme všetky farby
    • farebné - prepúšťa len jednu farbu (farebné sklo)

Pre bližšie informacie pozri Svetlo

1.2 šírenie svetla, rýchlosť svetla

upraviť
  • v rovnorodom prostredí sa svetlo šíri priamočiaro
  • svetelný lúč - znázorňuje sa ako priamka pozdĺž ktorej sa svetlo šíri
  • svetelný zväzok - vytvára ho viac lúčov
    • rovnobežný - svetlo sa šíri vo valcovom priestore
    • rôznobežný - svetlo sa šíri v kužeľovom priestore
  • rovnorodé prostredie je také kde je na všetkých miestach rovnaké prostredie napr. vzduch
    • vzduch ako rovnorodé prostredie má rovnakú teplotu rovnakú vlhkosť je čistý a pod.
 
rýchlosť svetla - za tento čas prejde svetlo z Mesiaca na Zem
  • rýchlosť svetla
    • vo vákuú : 300 000 km/s (299 792 458m/s)
    • vo vzduchu : 290 000 km/s
    • vo vode : 220 000 km/s
  • svetlo sa v prostredí s časticami látok šíri pomalšie

1.3 tieň

upraviť
Bližšie informácie v hlavnom článku: Tieň
 
Tieň teplovzdušného balóna
  • vznikne, ak je medzi svetelným zdrojom a premietacou stenou nepriehľadné teleso

dva bodové svetelné zdroje

upraviť
  • plný tieň - spoločný priestor kde nepreniklo svetlo ani z jedného svetelného zdroja
  • polo tieň priestor kde preniklo svetlo aspoň z jedného svetelného zdroja
  • napr. futbalový zápas kde futbalisti majú viac tieňov

plošný svetelný zdroj

upraviť
  • plný tieň prechádza pozvoľna v polotieň

Odraz svetla na rozhraní 2 optických prostredí

upraviť

odraz svetla na rovinnom rozhraní

upraviť
  • prostredie môže svetlo pohltiť obr č.1.
 
obrázok č.1. - pohltí
  • prostredie môže svetlo prepustiť obr č.2.
 
obrázok č.2. - prepustí
  • prostredie môže svetlo odraziť obr č.3.
 
obrázok č.3. - odrazí
  • zákon odrazu
    • dopadajúci lúč sa v bode dopadu odrazí pod uhlom odrazu
    • uhol dopadu a uhol odrazu sa rovnajú (ά = α)
    • lúč dopadu, kolmica dopadu a lúč odrazu sú v jednej rovine
  • zrkadlo je dobre vyleštená kovová plocha na ktorej sa dobre odráža svetlo ( najčastejšie striebro )

rozptyl svetla

upraviť
  • ak dopadne rovnobežný svetelný zväzok na presne rovinnú plochu, odrazí sa ako rovnobežný
  • ak na nerovinnú odráža sa všetkými smermi
  • tento jav umožnuje vidieť aj predmety ktoré nie sú priamo osvetlené napr. častice vzduchu rozptylujú svetlo zo slnka

1.7 Zobrazovanie rovinným zrkadlom

upraviť
  • každé osvetlené teleso sa správa ako súbor svietiecich bodov
  • pri zobrazovaní je predmet (skutočný) a obraz, ktorý vznikne
  • tento má 3 vlastnosti
    • zmenšený alebo rovnaký, alebo zväčšený
    • priamy alebo prevrátený
    • skutočný alebo neskutočný (zdanlivý)

1.8 Guľové zrkadlá

upraviť
  • sú častou guľovej plochy svetlo odráža časť vnútorná - duté
    • lúče sú po odraze zbiehaes
    • pretínajú sa v F
  • obraz vzniká v priesečníku aspoň 2 významných lúčov
  1. lúč prechádzajúci S sa po odraze vracia späť
  2. lúč rovnobežný s o sa odráža do F
  3. lúč prechádzajúci cez F je po odraze rovnobežný s o
  • svetlo odráža časť vonkajšia - vypuklé
  • lúče sú po odraze rozbiehavé
  • akoby vychádzali z F
  • obraz vzniká v priesečníku aspoň 2 významných lúčov
  1. lúč prechádzajúci S sa po odraze vracia späť
  2. lúč rovnobežný s o po odraze akoby vychádzal z F
  3. lúč ktorý ako keby vychádzal z F je rovnobežný z o