Světlo
- elektromagnetická
vlna
n
[USEMAP]

Optika v klinickém využití
n1. Odraz a lom
n2. Disperze
n3. Interference světla
n4. Difrakce světla - ohyb
n5. Polarizace světla
n6. Koherence vlnění
n7. Fluorescence, fosforescence
n8. Absorpce, emise stimulovaná emise.
[USEMAP]

nAugustin Jean Fresnel
n(1788 - 1827)
n1820: příčné vlnění
n
nJames Clerk Maxwell
n(1831 - 1879)
nHeinrich Rudolf Hertz
n(1857 - 1894)
n1890: získal pomocí kmitavého obvodu elektromagnetické vlny o krátké vlnové délce a ukázal, že se
spojují a odrážejí jako vlny světelné
hertz Fresne2l Maxwel2
[USEMAP]

Kvantová teorie světla
nMax Planck     Albert Einstein
n(1858 - 1947)     (1879 - 1955)
n
n
n
n
n
albert_1 PLANCK
[USEMAP]

Elektromagnetická vlna
Image376
Elektromagnetické spektrum
Fotony – elektromagnetické vlny
[USEMAP]

Energie světla
nStefanův – Boltzmannův zákon
nWienův zákon
n
n Energie fotonu viditelného světla zelené barvy o vlnové délce 555 nm a frekvenci f = 5,4.1014 Hz
je velmi malá a podle rovnice činí 3,6.10-19 J =  2,25 eV.
7
[USEMAP]

Optika v klinickém využití
teďuž jdeme na věc
n1. Odraz a lom
n2. Disperze
n3. Interference světla
n4. Difrakce světla - ohyb
n5. Polarizace světla
n6. Koherence vlnění
n7. Fluorescence, fosforescence
n8. Absorpce, emise stimulovaná emise.
[USEMAP]

1. Odraz, lom a index lomu
\\Nt_server_1\prenos\SOČ\Jandora\Maka\O4.BMP
n = c/v
Mezní úhel, totální odraz, jde o 100%
\\Nt_server_1\prenos\SOČ\Jandora\Maka\O5.BMP
[USEMAP]

Dvě skla s jiným indexem lomu
\\Nt_server_1\prenos\SOČ\Jandora\Maka\O4.BMP
n = c/v
Mezní úhel, totální odraz, jde o 100%
Olympus20
[USEMAP]

Totální odraz, jedno vlákno
nMikroskopický detail zorného pole
olympus18 olympus19 olympus23 Olympus21 Olympus20
[USEMAP]

n
spektrum
[USEMAP]

2. Disperze světla
Při lomu světla se rozkládá na jednotlivé vlnové délky. Příčinou je závislost rychlosti světla
v látkách na frekvenci – disperze světla. Při normální disperzi se rychlost světla zmenšuje
s frekvencí. Ve vakuu k disperzi nedochází.
\\Nt_server_1\prenos\SOČ\Jandora\Maka\O7.BMP
Vlnová délka světla závisí na indexu lomu prostředí
SCNEX066
[USEMAP]

3. Interference  skládání světla.
PODMÍNKA KOHERENCE:
 - paprsky musí mít stejnou frekvenci
 - paprsky musí být navzájem rovnoběžné
 - paprsky musí mít na sobě nezávislý dráhový rozdíl.
c = v × n     Þ     l = n × s
  s = 2 × d
  Dl = 2 × n × d
 dráhový rozdíl
\\Nt_server_1\prenos\SOČ\Jandora\Maka\O9.BMP \\Nt_server_1\prenos\SOČ\Jandora\Maka\O8.BMP
Newtonových kroužků lze měřit vlnová délka světla, nebo kontrolovat opracování.
[USEMAP]

Skládání a ohyb světla
[USEMAP]


3B5010 3B5020 3B5025 arch05
[USEMAP]


Skládání (interference) světla
n
interf
[USEMAP]

4. Ohyb světla - difrakce
Při ohybu světla dojde k změně směru šíření světla, aniž by se změnilo prostředí ® rozdíl od lomu.
\\Nt_server_1\prenos\SOČ\Jandora\Maka\O10.BMP \\Nt_server_1\prenos\SOČ\Jandora\Maka\O11.BMP
b × sin a = k × l
interferenční spektrum.
a určuje směr, ve kterém je vzniká maximum a k = 0, 1, 2, … je řád maxima
[USEMAP]

Polarizační jevy
n
[USEMAP]

Postupná elektromagnetická vlna:
nvektor intenzity elektrického i magnetického pole je vždy kolmý na směr šíření vlny
n
npříčné vlnění
n
n
vlna1
[USEMAP]

vlna2
[USEMAP]


npřirozené světlo
n (přímé sluneční světlo, žárovka, plamen svíčky...) - nepolarizované
n
n
n
vlna3
[USEMAP]

5. Polarizace
\\Nt_server_1\prenos\SOČ\Jandora\Maka\O15.BMP
Přirozené světlo lze polarizovat odrazem a lomem, dvojlomem a absorpcí (polaroidy). Odražené světlo
je zcela polarizováno pouze při určitém úhlu dopadu (aB - Brewsterův neboli polarizační úhel, který
závisí na indexu lomu
n = tg aB
Image376
[USEMAP]

Optika v klinickém využití
n1. Odraz
n2. Lom
n3. Interference světla
n4. Difrakce světla
n5. Polarizace světla
n6. Koherence vlnění
n7. Fluorescence, fosforescence
n8. Absorpce, emise stimulovaná emise.
[USEMAP]

Absorpce
Elektro-
magnetická vlna
Image397 Image398
Absropční spektrum
Poměr I/I0  je transmitance T
Lambert - Beerův zákon.
[USEMAP]

Luminiscence 3
Image399 spectra
[USEMAP]

spectra
n
Transit1
[USEMAP]

n
luminescence1 luminescence2 luminescence3 luminescence4
[USEMAP]

Geometrická optika
nDioptrie
nD=1/f
n
nSpojka 1 D má poloměr 2 metry
Zobrazovaci_rovnice pricne_zvetseni
[USEMAP]

Jednoduchý optický přístroj
camera obscura
přímočaré šíření světla
(stínítko vzdáleno 30 cm od otvoru o průměru 0,8 mm)
[USEMAP]

n
045
[USEMAP]

Mikroskop
Bez názvu
[USEMAP]

image1
Mikroskop schéma výrobku - digitální
image23
[USEMAP]

nElektromagnetické vlnění s „krátkou“ vlnovou délkou (450 až 700 nm)
nVlny (čočky a odrazy)
nČástice (fotoelektrická absorpce
Vlnové vlastnosti
Frekvence a vlnová délka
c = l f
c = 2,97x108 m/s
Částicový popis chování
Energie – hybnost
p=h/ l =E/c
h = 6,63x10-34 J/Hz
600nm asi 2eV
[USEMAP]

[USEMAP]



Krátkozrakost a dalekozrakost
[USEMAP]


Zornice a její citlivost
nVidění závisí na barvě a síle
nJde o poměr energie/čas
nOtvor se může změnit 7x v šíři a tedy plocha 50x
[USEMAP]

Adaptace na snížení ssvětelné intenzity
n
[USEMAP]

Optické přístroje
Kamera
Korekce čoček
[USEMAP]

n
[USEMAP]


Kde_konci_duha
[USEMAP]


n