Optický hranol: Porovnání verzí
m Editace uživatele 89.102.3.21 (diskuse) vráceny do předchozího stavu, jehož autorem je JAnDbot |
Bez shrnutí editace značka: editace z Vizuálního editoru |
||
Řádek 1: | Řádek 1: | ||
[[Soubor:Prism-rainbow.svg|thumb|Rozklad světla hranolem]] |
[[Soubor:Prism-rainbow.svg|thumb|Rozklad světla hranolem]] |
||
'''Optický [[hranol]]''' je [[optika|opticky]] [[průhlednost|průhledné]] [[těleso]] s dvěma [[rovina|rovinnými]] stěnami, které [[lom světla|lámou světlo]]. [[světlo|Světlo]] při průchodu hranolem mění směr šíření rozkladem ([[disperze světla|disperzí]]) a úplným [[odraz světla|odrazem]]. |
'''Optický [[hranol]]''' je [[optika|opticky]] [[průhlednost|průhledné]] [[těleso|troujúhelník]] s dvěma [[rovina|rovinnými]] stěnami, které [[lom světla|lámou světlo]]. [[světlo|Světlo]] při průchodu hranolem mění směr šíření rozkladem ([[disperze světla|disperzí]]) a úplným [[odraz světla|odrazem]].A všichni tomu rozumí |
||
Hranolu využil i [[Isaac Newton]] ke zjištění podstaty světla. Při [[experiment]]u, kdy umístil za sebe dva [[trojúhelník]]ové [[sklo|skleněné]] hranoly, jež se spojovaly základnami, první hranol rozložil [[bílé světlo]] na [[duha|duhové]] [[Barevné spektrum|spektrum]], druhý rozložené barvy opětovně sloučil zpět. Díky tomuto pokusu si Newton uvědomil, že bílé světlo není ve své podstatě čisté, jak tvrdil [[Aristotelés|Aristoteles]], ale že obsahuje směs všech druhů [[barva|barev]]. |
Hranolu využil i [[Isaac Newton]] ke zjištění podstaty světla. Při [[experiment]]u, kdy umístil za sebe dva [[trojúhelník]]ové [[sklo|skleněné]] hranoly, jež se spojovaly základnami, první hranol rozložil [[bílé světlo]] na [[duha|duhové]] [[Barevné spektrum|spektrum]], druhý rozložené barvy opětovně sloučil zpět. Díky tomuto pokusu si Newton uvědomil, že bílé světlo není ve své podstatě čisté, jak tvrdil [[Aristotelés|Aristoteles]], ale že obsahuje směs všech druhů [[barva|barev]]. |
Verze z 15. 2. 2017, 09:49
Optický hranol je opticky průhledné troujúhelník s dvěma rovinnými stěnami, které lámou světlo. Světlo při průchodu hranolem mění směr šíření rozkladem (disperzí) a úplným odrazem.A všichni tomu rozumí
Hranolu využil i Isaac Newton ke zjištění podstaty světla. Při experimentu, kdy umístil za sebe dva trojúhelníkové skleněné hranoly, jež se spojovaly základnami, první hranol rozložil bílé světlo na duhové spektrum, druhý rozložené barvy opětovně sloučil zpět. Díky tomuto pokusu si Newton uvědomil, že bílé světlo není ve své podstatě čisté, jak tvrdil Aristoteles, ale že obsahuje směs všech druhů barev.
Lom světla optickým hranolem
Při průchodu optickým hranolem se světelný paprsek láme dvakrát. Paprsek, který vystupuje z hranolu je od vstupujícího paprsku odchýlen o úhel . Tato odchylka je závislá na úhlu dopadu , indexu lomu materiálu hranolu a na úhlu , který se nazývá lámavý. Tento úhel je sevřen tzv. lámavými stěnami hranolu.
Z obrázku a podle Snellova zákona budou platit vztahy
kde označuje index lomu hranolu. Pro odchylku platí
- ,
neboť platí .
Pro malý lámavý úhel jsou malé také úhly a . Takový hranol se nazývá optický klín. Pro optický klín mají předchozí rovnice přibližný tvar a , což umožňuje psát
Pro malý lámavý úhel tedy odchylka nezávisí na úhlu dopadu .
Při větších lámavých úhlech však nelze nahradit sinus přímo jeho úhlem. Pokud vyjádříme odchylku jako funkci úhlu lomu , dostaneme vztah
Derivací tohoto vztahu podle úhlu lomu určíme extrémy, tzn.
Odtud po úpravě získáme podmínku
Z této podmínky vyplývá, že odchylka má nejmenší hodnotu pro , což podle předchozích vztahů znamená, že nejmenší odchylka se objeví pro
Minimální odchylku tedy získáme tehdy, pokud je paprsek procházející hranolem kolmý k ose souměrnosti lámavého úhlu .
Pří minimální odchylce bude platit vztah . Použitím předchozích vztahů lze pak určit
Tento vztah lze využít pro určení indexu lomu materiálu hranolu.
U hranolů lze často pozorovat totální reflexi. Tento jev je často využíván např. k převrácení obrazu v dalekohledu apod.
Na hranolu lze také demonstrovat disperzi světla.
Využití
Optické hranoly jsou také používány v optických přístrojích místo klasických zrcadel - využívá se k tomu totálního odrazu a hranoly jsou výhodné pro svou prakticky neomezenou životnost(stříbrná vrstva zaručující funkci zrcadla se sloupe, zmatní, u hranolu není nic, co by mohlo takto přijít k úhoně).
Zajímavosti
- Motiv optického hranolu použila v roce 1973 skupina Pink Floyd na obal své desky The Dark Side of the Moon
Související články
- Obrázky, zvuky či videa k tématu optický hranol na Wikimedia Commons
- Lokální šablona odkazuje na jinou kategorii Commons než přiřazená položka Wikidat:
- Lokální odkaz: Prisms
- Wikidata: Prisms (optics)
- Lokální šablona odkazuje na jinou kategorii Commons než přiřazená položka Wikidat:
- Lom světla
- Snellův zákon
- Index lomu
- Hranol