Zobrazení a optické přístroje

1. Kde se nachází ohnisko spojky? Jak můžeme snadno najít jeho polohu?
2. Změní se ohnisková délka čočky pokud ji ponoříme do vody? Jak?
3. Běžné sklo láme modrou barvu více než červenou. Jak se to projeví při zobrazování čočkou?
4. Můžeme pomocí rozptylky vytvořit skutečný obraz? Jak?
5. Může malá kapka vody sloužit jako čočka? Jak?
6. Když zastíníme část čočky clonou, vytvořený obraz bude pořád celý. Proč?
7. Jaká je orientace obrazu, který vzniká na sítnici lidského oka?
8. Jaké zrcadlo zobrazuje podobně jako spojka?

1. Nejjednodušším zobrazovacím zařízením je dírková komora. Vysvětlete její princip. Úplně nejlepší bude, pokud si zkusíte vyrobit vlastní! Návod najdete níže na obrázku 23.69. Vstupní otvor musí být opravdu malý, dobře se dělá např. jehlou do alobalu.
2. Rozhodujícím faktorem „kvality“ dírkové komory je průměr vstupního otvoru \(d\). Jak spolu souvisí velikost vstupního otvoru \(d\) a velikost plošky, na kterou se zobrazí bod? Uvažujte, že vzdálenost zobrazovaného bodu je mnohem větší než velikost komory.

Pokud se světlo šíří prostředím, jehož index lomu se spojitě mění, nemají paprsky tvar přímek. Tento jev, kdy se paprsky ohýbají v prostředí s proměnlivým indexem lomu, se nazývá fata morgana. Na obrázku níže je znázorněna situace, kdy se světlo ohýbá nahoru, protože dole se nachází vrstva rozehřátého vzduchu. Kde uvidí pozorovatel bod A? Kde se můžeme s touto situací v praxi setkat?

1. Dvě čočky s optickými mohutnostmi +6 D a –2 D jsou umístěny těsně u sebe. Jaká je jejich celková mohutnost?
2. Dvě čočky s ohniskovými délkami 20 cm a 30 cm jsou umístěny těsně u sebe. Jaká je jejich celková ohnisková délka?

Předmět je 2 cm od spojné čočky, jejíž ohnisková délka je 3 cm. Určete polohu a vlastnosti obrazu. V jakém zařízení používáme v praxi tento typ zobrazení?

Předmět je 6 cm od spojné čočky, jejíž ohnisková délka je 5,9 cm. Určete polohu, vlastnosti a velikost obrazu.

Předmět je 75 cm od spojné čočky, jejíž ohnisková délka je 5 cm. Určete polohu, vlastnosti a velikost obrazu.

Předmět je 120 cm od rozptylky, jejíž ohnisková délka je –32 cm. Určete polohu, vlastnosti a velikost obrazu.

Předmět je 15 cm od dutého zrcadla, jehož ohnisková délka je 15 cm. Určete polohu, vlastnosti a velikost obrazu.

Předmět je 25 cm od dutého zrcadla, jehož ohnisková délka je 30 cm. Určete polohu, vlastnosti a velikost obrazu.

Jaká je nejmenší vzdálenost mezi předmětem a jemu příslušejícím obrazem, vytvořeným spojkou o ohniskové vzdálenosti \(f\)?

Filmová kamera, jejíž objektiv je jednoduchá spojná čočka s ohniskovou délkou 75 mm, snímá obraz osoby vysoké 180 cm stojící ve vzdálenosti 27 m.

1. Jaká je výška osoby na filmu?
2. Jaká bude vzdálenost obrazu od čočky?

Objektiv dataprojektoru umožňuje měnit ohniskovou délku od 60 mm do 100 mm. Dataprojektorem promítáme na plátno ve vzdálenosti 4 m, LCD mřížka, tvořící předmět má rozměry 3 cm × 4 cm. Jaké rozpětí velikostí obrazů dokážeme vytvořit?

Spojka vytvoří obraz svítícího zdroje na stínítku ve vzdálenosti 1 m od zdroje. Když čočku posuneme o 20 cm blíže ke stínítku (při zafixované poloze zdroje a stínítka), vznikne na stínítku znovu obraz zdroje. Jaká je ohnisková délka čočky?

1. Jak se liší zaostřování oka od zaostřování fotoaparátu?
2. Jaké jsou dvě nejčastější vady zraku a co je pro ně typické?
3. Pokud má někdo blízký bod oka ve vzdálenosti 45 cm, je to v pořádku? Proč?
4. Pokud má někdo vzdálený bod oka ve vzdálenosti 45 cm, je to v pořádku? Proč?
5. Kde je na sítnici největší hustota světločivných buněk a jak se to projevuje?
6. Fotoaparát má rozlišení 10 megapixelů. Co to znamená?
7. Co nám o objektivu říká jeho ohnisková délka?

Jaké úhlové zvětšení má lupa s ohniskovou délkou 5 cm?

Vypočtěte, pod jakým zorným úhlem pozorujeme ze Země

1. Slunce,
2. Měsíc,
3. Jupiter.

Jaké detaily dokážeme rozlišit okem ze vzdálenosti

1. 1 km
2. 25 cm

Vypočítejte správnou optickou mohutnost čočky brýlí v těchto případech:

1. Krátkozraké oko, jehož vzdálený bod je ve vzdálenosti 65 cm od oka.
2. Dalekozraké oko, jehož blízký bod je ve vzdálenosti 50 cm od oka.

Porovnejte konstrukci Keplerova dalekohledu a mikroskopu. Co mají společného a v čem se liší?