OPTICKY KVIZ PRO KAŽDÉHO metodou Peer Instruction Soustředění Cikháj 2015 Optika •oooooooooo Otázka Potřebujeme vytvořit svazek rovnoběžných paprsků. K dispozici máme zdroj světla, irisovou clonu (malý kruhový otvor) a čočku. Clonu umístíme před zdroj, čočku za clonu. A) Použijeme rozptylku, je jedno, kam ji umístíme. B) Použijeme spojku, clonu umístíme do vzdálenosti, která je dvojnásobkem vzdálenosti ohniskové od cocky. C) Použijeme spojku, clonu umístíme do vzdálenosti, která je v ohniskové vzdálenosti od čočky. D) Použijeme spojku, clonu umístíme co nejdále od cocky. Optika •oooooooooo Otázka Potřebujeme vytvořit svazek rovnoběžných paprsků. K dispozici máme zdroj světla, irisovou clonu (malý kruhový otvor) a čočku. Clonu umístíme před zdroj, čočku za clonu. A) Použijeme rozptylku, je jedno, kam ji umístíme. B) Použijeme spojku, clonu umístíme do vzdálenosti, která je dvojnásobkem vzdálenosti ohniskové od cocky. C) Použijeme spojku, clonu umístíme do vzdálenosti, která je v ohniskové vzdálenosti od čočky. <- správná odpověď D) Použijeme spojku, clonu umístíme co nejdále od cocky. Odpověď: Můžeme použít například zobrazovací rovnici, pokud b = oo, pak 1 = o a a = f. Optika O0OOOOOOOOO Otázka Nyní clonu posuneme směrem nahoru, takže stále zůstává v ohniskové rovině, ale už neleží v ohnisku, ale nad ním. Co se stane s rovnoběžným svazkem paprsků, které soustava vytváří? A) Nic, zůstává rovnoběžný a je i rovnoběžný s optickou osou. B) Zůstává rovnoběžný, ale svírá s optickou osou úhel takový, že ve vzdálenosti f bude střed svazku stejně vysoko pod optickou osou, jako je vysoko nad optickou osou střed clony. C) Středový paprsek svazku zůstává rovnoběžný s optickou osou, ale paprsky svazku nejsou vzájemně rovnoběžné, běží podél optické osy rozbíhavě. Optika O0OOOOOOOOO Otázka Nyní clonu posuneme směrem nahoru, takže stále zůstává v ohniskové rovině, ale už neleží v ohnisku, ale nad ním. Co se stane s rovnoběžným svazkem paprsků, které soustava vytváří? A) Nic, zůstává rovnoběžný a je i rovnoběžný s optickou osou. B) Zůstává rovnoběžný, ale svírá s optickou osou úhel takový, že ve vzdálenosti f bude střed svazku stejně vysoko pod optickou osou, jako je vysoko nad optickou osou střed clony.^ správná odpověď C) Středový paprsek svazku zůstává rovnoběžný s optickou osou, ale paprsky svazku nejsou vzájemně rovnoběžné, běží podél optické osy rozbíhavě. Zakreslete si konstrukci - paprsek jdoucí středem čočky nemění svůj směr, ostatní paprsky vycházejí z bodu v ohniskové rovině, takže se pak lámou rovnoběžně se středovým. Optika OO0OOOOOOOO Otázka Potřebujeme vytvořit svazek rovnoběžných paprsků tak, aby byl co nejméně rozbíhavý. K dispozici máme zdroj světla, irisovou clonu a spojky s ohniskovou vzdáleností 5 cm, 10 cm a 15 cm. Vybereme si nejlépe čočku o ohniskové vzdálenosti A) 5 cm, B) 10 cm, C) 15 cm. Optika OO0OOOOOOOO Otázka Potřebujeme vytvořit svazek rovnoběžných paprsků tak, aby byl co nejméně rozbíhavý. K dispozici máme zdroj světla, irisovou clonu a spojky s ohniskovou vzdáleností 5 cm, 10 cm a 15 cm. Vybereme si nejlépe čočku o ohniskové vzdálenosti A) 5 cm, B) 10 cm, C) 15 cm.^ správná odpověď zdroj Po svazku rovnoběžných paprsků požadujeme, aby měl malou rozbíhavost, tzv. divergenci. Rozbíhavost je zapříčiněna např. konečnou velikostí zdroje (viz obrázek). Podle obrázku pro divergenci svazku při malých hodnotách úhlu platí a = d/f. Čočka s velkou ohniskovou vzdáleností je tedy vhodnější. Optika OOO0OOOOOOO Otázka Do ohniskové roviny první čočky vložíme úzkou svítící štěrbinu, do ohniskové roviny druhé čočky stínítko. Pokud chceme obraz štěrbiny na stínítku co nejužší a nejostřejší, použijeme A) na přední čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 5 cm, na zadní čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 15 cm, B) na přední čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 15 cm, na zadní čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 5 cm, C) na přední čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 15 cm, na zadní čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 15 cm, D) na přední čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 5 cm, na zadní čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 5 cm Optika OOO0OOOOOOO Otázka Do ohniskové roviny první čočky vložíme úzkou svítící štěrbinu, do ohniskové roviny druhé čočky stínítko. Pokud chceme obraz štěrbiny na stínítku co nejužší a nejostřejší, použijeme A) na přední čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 5 cm, na zadní čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 15 cm, B) na přední čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 15 cm, na zadní čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 5 cm, C) na přední čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 15 cm, na zadní čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 15 cm,^ správná odpověď D) na přední čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 5 cm, na zadní čočku čočku s ohniskovou vzdáleností 5 cm Svazek má malou rozbíhavost a velký jas (světlo ze štěrbiny se promítá na malou plochu. Tento systém zobrazuje bez zvětšení. Optika oooo«oooooo Otázka Vložíme-li za čočku, která zobrazuje žárovkou osvětlenou štěrbinu na stínítko, optický hranol, A) obraz štěrbiny se více zaostří, štěrbina bude krásně viditelná, B) obraz štěrbiny se posune, jinak ale zůstane nezměněn, C) obraz štěrbiny se posune, rozostří se přitom podle barev. Optika oooo«oooooo Otázka Vložíme-li za čočku, která zobrazuje žárovkou osvětlenou štěrbinu na stínítko, optický hranol, A) obraz štěrbiny se více zaostří, štěrbina bude krásně viditelná, B) obraz štěrbiny se posune, jinak ale zůstane nezměněn, C) obraz štěrbiny se posune, rozostří se přitom podle barev. <- správná odpověď Vlivem odlišného indexu lomu pro různé vlnové délky je paprsek bílého světla odchýlen podle vlnové délky. V případě časového spektra na stínítku vznikne několik barevných obrazů štěrbin, v případě bílého spojitého spektra uvidíme širší pás. Optika ooooo«ooooo Otázka Za rozklad světla podle vlnových délek u hranolu může jev: A) ohyb světla na hraně hranolu, B) závislost indexu lomu světla na vlnové délce, C) složení paprsku lomeného na prvním rozhraní s odraženým na druhém rozhraní. Optika ooooo«ooooo Otázka Za rozklad světla podle vlnových délek u hranolu může jev: A) ohyb světla na hraně hranolu, B) závislost indexu lomu světla na vlnové délce, nc, je (3M < (3C. Optika OOOOOOO0OOO Otázka Dopadá-li na optický hranol (vrcholový úhel 60°) pod stejným úhlem červený a modrý paprsek, pak ven z hranolu A) oba paprsky vycházejí pod stejným úhlem, jen vůči sobě posunuté B) každý z paprsků vychází pod jiným úhlem, úhel pro modrý paprsek je větší, červený a modrý paprsek vycházejí z téhož bodu na stěně hranolu C) každý z paprsků vychází pod jiným úhlem, úhel pro modrý paprsek je větší, modrý paprsek je níže než červený D) každý z paprsků vychází pod jiným úhlem, úhel pro modrý paprsek je větší, modrý paprsek je výše než červený Optika OOOOOOO0OOO Otázka Dopadá-li na optický hranol (vrcholový úhel 60°) pod stejným úhlem červený a modrý paprsek, pak ven z hranolu A) oba paprsky vycházejí pod stejným úhlem, jen vůči sobě posunuté B) každý z paprsků vychází pod jiným úhlem, úhel pro modrý paprsek je větší, červený a modrý paprsek vycházejí z téhož bodu na stěně hranolu C) každý z paprsků vychází pod jiným úhlem, úhel pro modrý paprsek je větší, modrý paprsek je níže než červený PM ncsin(3c2 =1.sinac2 nMSÍnPM2=1^aIVl2 4 Cfc2 < ^2 V ohniskové rovině první čočky dalekohledu vznikají obrazy štěrbiny v jednotlivých spektrálních barvách Otázka n-1- \-1-1-r 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 Wavelength X (|im) ndexu lomu na vlnové nc < n ivi záv dél Optika oooooooooo« Otázka Gratulujeme, víte, jak funguje Spektroskop! Prism and Mounting ciamp