Základní pojmy optiky

OSNOVA:

1. Světlo
2. Huygensnův princip
3. Snellův zákon
4. Disperze světla

• Světlo je elektromagnetické vlnění o vlnové délce 390 nm ( fialové ) až 790 nm ( červené )
• Ve vakuu se světlo šíří největší mezní rychlostí přibližně 300 000 km/s
• V látkovém prostředí je rychlost světla vždy menší
• Světlo je charakterizováno vlnovou délkou l=c / f
• Frekvence udává barvu světla a nezávisí na prostředí ve kterém se šíří
• Světlo o konstantní frekvenci nazýváme monofrekvenční ( monochromatické )
• Šíření světla je ovlivněno prostředím 1) Průhledné

2. Průsvitné
3. Neprůhledné

Další dělení prostředí :

Homogení – má všude stejné vlastnosti

Izotropní – všemi směry se světlo šíří stejnou rychlostí

Anizotropní – rychlost závisí na směru ( např. krystal křemene )

Šíření světla v homogením, izotropním prostředí lze popsat Huygensovým principem

V paprskové optice se používá pojem Světelný paprsek, což je myšlená přímka kolmá na vlnoplochu.

Princip nezávislého chodu světelných paprsků: Paprsky se mohou navzájem protínat, ale neovlivňují se.

Odraz a lom světla

Při dopadu světla na rozhraní dvou různých optických prostředí se světlo částečně odráží a částečně láme.

Podle zákona odrazu se úhel odrazu rovná úhlu dopadu, přičemž odražený paprsek zůstává v rovině dopadu.

Schnellův zákon: sin a / sin b = v1 / v2 = n2 / n1

Dva indexy lomu – a) Absolutní index lomu n = c / v

2. Relativní index lomu n2,1 = v1 / v2

• Prostředí opticky hustší – větší index lomu, menší rychlost světla

opticky řidší – menší index lomu, větší rychlost světla

• Index lomu se měří Refraktometrem.

• Při přechodu z hustšího do řidšího proběhne lom od kolmice.
• Při přechodu z ridšího do hustšího proběhne lom ke kolmici.

Disperze světla

• Fázová rychlost v prostředí o indexu lomu n>1 závisí na frekvenci.

Rychlost světla klesá s rostoucí frekvencí.

Tento jev se nazývá Disperze světla a v jejím důsledku se barevné paprsky lámou na

stejném rozhraní pod různými úhly lomu

• Disperze dokazuje, že bílé světlo je složené z jednoduchých světel.
• K rozkladu světla se používá optický hranol.