Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Lukáš Fleisner 3.AG 2. polrok 2. časť - Coggle Diagram
Lukáš Fleisner 3.AG
2. polrok 2. časť
ZOBRAZOVANIE ODRAZOM NA ROVINNEJ A GUĽOVEJ PLOCHE
Lúčová optika
Optická plocha:
je plocha, na ktorej nastáva požadovaný odraz.
Nerovnosti na ploche pri odraze alebo lome svetelných lúčov spôsobujú rozptyl svetla.
Zrkadlá
sú telesá s optickou plochou určenou na odraz svetla (sklená plocha natrená zozadu cínovým amalgámom alebo striebrom, vyleštená kovová plocha...). Zrkadlá vytvárajú obraz predmetov na základe zákona odrazu svetla.
Guľové zrkadlá:
- sú zrkadlá, ktorých zrkadliacu plochu tvorí časť povrchu gule (guľový vrchlík).
Duté guľové zrkadlo:
- svetlo odráža vnútorná plocha gule.
Paraxiálne lúče:
- sú lúče v blízkosti optickej osi zrkadla.
Paraxiálne lúče:
- sú lúče v blízkosti optickej osi zrkadla.
Význačné smery paraxiálnych lúčov
Lúče rovnobežné s optickou osou: - sa po odraze pretínajú v bode na optickej osi. Lúče prechádzajúce ohniskom - po odraze sa šíria rovnobežne s optickou osou.
Lúče prechádzajúce stredom optickej plochy C - po odraze sa šíria práve v opačnom smere.
Vypuklé guľové zrkadlo:
- svetlo odráža vonkajšia plocha gule. Tento bod sa nazýva
ohnisko
F.
Zrkadlá môžu byť:
rovinné
parabolické
guľové
Zobrazenie rovinným zrkadlom:
Obraz vytvorený rovinným zrkadlom je
neskutočný.
Lúče vychádzajúce z predmetu sa na zrkadle odrážajú podľa zákona odrazu.
Lúče po odraze sú rozbiehavé, pretínajú sa za zrkadlom.
Obrazová vzdialenosť
je rovnako veľká ako predmetová vzdialenosť
Obraz je:
- priamy
ZOBRAZOVANIE GUĽOVÝMI ZRKADLAMI
alebo Kedy a aký obraz vidíme v guľovom zrkadle
Duté guľové zrkadlo:
Geometrická konštrukcia obrazu predmetu:
Ak je predmet za stredom krivosti S, potom vlastnosti obrazu predmetu sú:
- je prevrátený, zmenšený, skutočný.
Ak je predmet v strede krivosti S, potom vlastnosti obrazu predmetu sú:
- je prevrátený, rovnako veľký ako predmet, skutočný.
Ak je predmet medzi stredom krivosti S a ohniskom F, potom vlastnosti obrazu predmetu sú:
- je prevrátený, zväčšený, skutočný
Ak je predmet medzi ohniskom F a vrcholom zrkadla V, potom vlastnosti obrazu predmetu sú:
- je priamy, zväčšený, neskutočný.
Vlastnosti obrazu:
utvoreného v dutom guľovom zrkadle závisia od polohy predmetu pred zrkadlom.
Vypuklé guľové zrkadlo:
Geometrická konštrukcia obrazu predmetu.
Obraz predmetu utvorený vo vypuklom guľovom zrkadle je vždy neskutočný (nachádza sa za zrkadlom), zmenšený a vzpriamený.
Využitie zrkadiel:
1. Duté guľové zrkadlá:
v osvetľovacej technike
(reflektory),
-
svetlomety automobilov
2. Vypuklé guľové zrkadlá:
v neprehľadných zákrutách
- spätné zrkadlá v aute
v ďalekohľadoch
OPTICKÉ VLASTNOSTI OKA
alebo O dômyselnej optickej sústave
OKO
je optická sústava pozostávajúca z:
Vlastnosti obrazu:
skutočný, zmenšený, prevrátený.
sietnice
(miesto, na ktorom sa utvára obraz)
očnej šošovky
(dvojvypuklá spojka)
Očná akomodácia
je zaostrovanie oka na predmety v rôznych vzdialenostiach od neho.
Kruhový ciliárny sval sťahuje šošovku, čím mení jej zakrivenie, a tým aj ohniskovú vzdialenosť.
Akomodačná schopnosť normálneho oka
Blízky bod
- je najbližší bod, ktorý sa zobrazí na sietnici ostro (pri najväčšej akomodácii oka).
Ďaleký bod
- je najvzdialenejší bod, ktorý sa zobrazí na sietnici ostro (oko je bez akomodácie).
Konvenčná zraková vzdialenosť
- vzdialenosť, z ktorej môžeme pozorovať (čítať, písať) bez väčšej únavy.
Veľkosť obrazu na sietnici závisí od zorného uhla
Zorný uhol
- uhol, ktorý zvierajú svetelné lúče prichádzajúce z krajných bodov predmetu a prechádzajúce optickým stredom šošovky oka.
Nerovnako vysoké predmety v rôznych vzdialenostiach od oka sa nám zdajú rovnako veľké, lebo ich pozorujeme pod rovnakým zorným uhlom.
Ak je
, oko rozlíši dva predmety (body).
Ak je
, oko vníma dva predmety ako jeden.
ZOBRAZOVANIE PREDMETU ŠOŠOVKAMI
alebo Kedy je obraz zväčšený a kedy zmenšený
Spojná šošovka:
Geometrická konštrukcia obrazu predmetu
Poloha predmetu: - pred šošovkou vo väčšej vzdialenosti ako
.
Vlastnosti obrazu:
- skutočný, prevrátený, zmenšený.
Poloha predmetu: - pred šošovkou vo vzdialenosti
.
Vlastnosti obrazu: -
skutočný, prevrátený, rovnako veľký.
Poloha predmetu: - pred šošovkou vo vzdialenosti medzi
a
. Vlastnosti obrazu:
- skutočný, prevrátený, zväčšený.
Poloha predmetu: - pred šošovkou vo vzdialenosti
.
Vlastnosti obrazu:
- obraz sa stratí, nie je na tienidle.
Poloha predmetu: - pred šošovkou vo vzdialenosti menšej ako
.
Vlastnosti obrazu:
neskutočný, priamy, zväčšený.
Poloha predmetu: - pred šošovkou v akejkoľvek vzdialenosti.
Vlastnosti obrazu:
neskutočný, priamy, zmenšený.
CHYBY OKA. OKULIARE alebo
O krátkozrakosti a ďalekozrakosti
Zdravé oko
utvorí na sietnici obrazy všetkých predmetov.
Chyby oka:
Ak je šošovka od sietnice vzdialená viac alebo menej ako v zdravom oku, obraz predmetu je neostrý.
1. Krátkozrakosť
Ďaleký bod je v konečnej vzdialenosti. Blízky bod je posunutý k oku.
2. Ďalekozrakosť
Blízky bod je v značnej vzdialenosti od oka (50-100 cm).
VONKAJŠÍ FOTOELEKTRICKÝ JAV
alebo Ako sa šíri žiarenie prostredím
Na elektroskop pripevníme zinkovú platničku a nabijeme ju záporným elektrickým nábojom…
Elektroskop ukáže výchylku.
Nabitú platničku osvetlíme „horským slnkom“...
- výchylka elektroskopu poklesne, platnička „stratí“ záporný elektrický náboj.
Výchylka elektroskopu ostane aj po osvetlení. Dopadajúce žiarenie uvoľňuje z kovu elektróny, ale nie častice s kladným nábojom.
Medzi zdroj žiarenia a zinkovú platničku postavíme sklenú platňu pohlcujúcu ultrafialové žiarenie…
- uvoľnenie elektrónov z kovu nenastáva.
...ultrafialové žiarenie má väčšie frekvencie ako svetlo...
Na katódu dopadá žiarenie, ktoré z nej uvoľňuje elektróny a obvodom prechádza prúd…
Závery:
Pre každý kov existuje hraničná frekvencia
:
ak
, žiarenie uvoľňuje elektróny z kovu,
ak
, žiarenie neuvoľňuje elektróny z kovu.
Na katódu dopadá žiarenie, ktoré z nej uvoľňuje elektróny a obvodom prechádza prúd…
Závery:
Ak
- veľkosť prúdu je priamo úmerná intenzite dopajúce ho žiarenia.
Závery:
Energia elektrónov uvoľnených z katódy:
sa zväčšuje so zväčšovaním frekvencie žiarenia,
nezávisí od intenzity dopadajúceho žiarenia.
Einsteinova teória fotoelektrického javu (1905)
Energia žiarenia nie rozložená v priestore spojite, ale sa skladá z konečného počtu v priestore lokalizovaných kvánt, ktoré môžu byť pohltené a vyžiarené len ako celky...
Energia svetelného kvanta (fotónu)
Hybnosť svetelného kvanta (fotónu)
J.s (Planckova konštanta)
Albert EINSTEIN
(1879 - 1955), nemecký fyzik,
Einsteinova teória fotoelektrického javu (1905)
Každý fotón odovzdá energiu jedinému elektrónu
- výstupná práca
Časť energie fotónu sa spotrebuje na uvoľnenie elektrónu z kovu a zvyšok ostane elektrónu ako jeho kinetická energia.
Podmienka vzniku fotoelektrického javu
Ak
- hraničná frekvencia. Žiarenie s frekvenciou
nemôže uvoľniť elektrón z kovu.
KLASIFIKÁCIA ELEMENTÁRNYCH ČASTÍC
FYZIKA ELEMENTÁRNYCH ČASTÍC:
je všetko okolo nás vytvorené z 24 častíc:
6 kvarkov
6 leptónov
a príslušných
antičastíc.
Spájajúcim činiteľom týchto častíc sú ich elektromagnetické interakcie, slabé interakcie a silné interakcie.
Silná interakcia
je najsilnejšia zo štyroch základných interakcií. Je asi 100-násobne silnejšia ako
elektromagnetická sila
, 1013 násobne silnejšia ako
slabá interakcia
a približne 1039 silnejšia ako
gravitácia.
ZÁKLADNÉ POZNATKY O ATÓMOCH
alebo O histórii poznatkov o stavbe atómov
Koncom minulého storočia objavil anglický fyzik
Joseph John Thomson elektrón...
Náboj elektrónu bol záporný, jeho veľkosť je
Hmotnosť elektrónu bola asi 1840 krát menšia ako hmotnosť atómu vodíka.
Thomsonov
model atómu.
Atóm s protónovým číslom
v periodickej tabuľke obsahuje
elektrónov.
- celkový náboj elektrónov
- celkový kladný náboj. Kladný náboj atómu a takmer celá hmotnosť atómu sú približne rovnomerne rozdelené v celom objeme atómu.
V roku 1911 objavil
atómové jadro
nemecký fyzik
ERNEST RUTHERFORD .
Z údajov o rozptyle
-častíc na atómoch zlata usúdil, že celý kladný náboj atómu a takmer celá jeho hmotnosť sú sústredené v atómovom jadre.
Väčšina
-častíc prešla zlatou fóliou bez zmeny smeru. Niektoré sa však značne odchýlili a boli zistené častice, ktoré sa vracali naspäť.
-častica má kladný náboj, je 7360 krát ťažšia ako elektrón. Elektróny pohyb
-častice neovplyvňujú. Odchýlku od pôvodného smeru spôsobuje vzájomné pôsobenie
-častice a kladného náboja atómu zlata.
Pri spojite rozloženom kladnom náboji (podľa Thomsonovho modelu) výpočtom určené odchýlky od pôvodného smeru mali byť maximálne
Výslednica síl pôsobiacich z rôznych častí atómu je malá.
Veľké odchýlky bolo možné vysvetliť len tým, že celý kladný náboj a takmer celá hmotnosť sú sústredené v malom jadre v strede atómu.
Na
-časticu pôsobí veľká elektrostatická sila medzi celým kladným nábojom jadra a nábojom
-častice. Táto sila môže spôsobiť veľké odchýlky...
Rutherfordov model atómu
Atóm má
, ktorého priemer je rádovo 10-15 m. V jadre je sústredená prakticky celá hmotnosť atómu.
Elektróny vytvárajú okolo jadra elektrónový obal, ktorého priemer je rádovo 10-10 m a určuje celkový rozmer atómu. Elektrický náboj elektrónov v obale kompenzuje elektrický náboj jadra a atóm je elektricky neutrálny.
.
KVANTOVANIE ENERGIE ATÓMU
alebo Aj o atómových orbitáloch
Významným zdrojom informácii o atóme je jeho spektrum.
Spektrum prvku v podobe plynu tvorí súbor čiar.
čiarové spektrum vodíka
Čiarové spektrum žiarenia vysielaného elektrónmi sa podľa predstáv o planetárnom modeli atómu nedalo vysvetliť...
Dánsky fyzik
NIELS BOHR
vypracoval v roku 1913
kvantový model atómu vodíka...
Energia atómu vodíka
- hlavné kvantové číslo.
Ak
1 je atóm v
základnom stave
, jeho energia je najmenšia En=-13,53 eV.
Ak
1 je atóm vo
vzbudenom
(excitovanom) stave.
Jeho energia je
1. Bohrov postulát:
Atóm sa môže nachádzať len v istých
kvantových stavoch.
Každý
kvantový stav
má presne určenú hodnotu energie.
Energiu uvoľnenú pri prechode atómu z jedného stavu do druhého odnáša jediný fotón s energiou
Istej frekvencii odpovedá aj istá vlnová dĺžka, čo odpovedá jednej čiare v spektre atómu vodíka.
2. Bohrov postulát:
Pri prechode atómu zo stavu s energiou
do stavu s nižšou energiou
vysiela atóm žiarenie s frekvenciou
Energia atómu vodíka. Celková energia atómu je záporná...
Aby atóm prešiel do vzbudeného stavu, musíme mu dodať energiu...
Ak atóm prejde do základného stavu, vyžiari fotón s rovnakou energiou, akú prijme pri prechode do vzbudeného stavu.
Ak atóm získa energiu
=13,53 e V energia sústavy
je nulová. Elektrón sa oddelí od atómu, nastane ionizácia atómu.
Energetické hladiny atómu vodíka
Hodnoty energie stacionárnych stavov atómu vodíka tvoria sústavu diskrétnych hodnôt.
Vrstva elektronového obalu
- súbor elektrónov s rovnakým hlavným kvantovým číslom
Atómový orbital
- označuje časť priestoru vybratú tak, aby pravdepodobnosť výskytu elektrónu v tejto oblasti bola čo najväčšia.
Pre atóm vodíka v základnom stave je pravdepodobnosť výskytu elektrónu funkciou vzdialenosti od jadra, atómový orbital má tvar gule.
Vedľajšie kvantové číslo
- určuje tvar atómového orbitalu pre stacionárny stav s energiou
Elektróny, ktoré v určitej vrstve majú rovnakú hodnotu vedľajšieho kvantového čísla
, patria k jednému atómovému orbitalu a tvoria
.
Magnetické kvantové číslo
- určuje orientáciu orbitalu v priestore.
Môže nadobúdať hodnoty
Stacionárne stavy atómov sú určené kvantovými číslami
Kvantovanie energie univerzálnou vlastnosťou objektov mikrosveta. Vyskytuje sa pri všetkých atómoch, molekulách, jadrách atómov aj pri energiách elektrónov v pevných látkach.
