F8690 Základní optické experimenty a jejich aplikace ve výuce fyziky

Přírodovědecká fakulta
jaro 2003
Rozsah
1/0/0. 1 kr. Ukončení: k.
Vyučující
prof. RNDr. Ivan Ohlídal, DrSc. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Aleš Lacina, CSc.
Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Ivan Ohlídal, DrSc.
Předpoklady
Nutné je absolvování předmětu Kmity, vlny, optika
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Výuku optiky je možné na střední i vysoké škole doplnit názornými a velmi efektními experimenty, které usnadňují pochopení probírané problematiky. V této přednášce jsou demonstrovány základní experimenty týkající se hlavních oblastí optiky. U každého experimentu je podán jeho podrobný teoretický výklad. Pozornost je soustředěna na tyto oblasti: interakce světla s rovinnými rozhraními (odraz světla na rozhraní mezi dvěma dielektriky, polarizace světla odrazem, demonstrace Brewsterova úhlu, odraz světla na rozhraní mezi dielektrikem a kovem, demonstrace pseudo-Brewsterova úhlu), dvoupaprsková interference světla (Youngův pokus, Fresnelův dvojhranol, Fresnelova zrcadla), vícepaprsková interference světla (interference na tenké vrstvě, interferenční filtry na průchod, Fabry-Perotův interferometr), difrakce světla (difrakce na jednoduchých otvorech a terčících, difrakce na lineárních i plošných mřížkách), praktické využití interakce světla s opticky anizotropními látkami (polarizační hranoly a kompenzátory), interference v polarizovaném světle (demonstrace interference při průchodu destičkami z jednoosých anisotropních materiálů umítěných mezi dvěma polarizátory). Při demonstraci experimentů, které připadají v úvahu v rámci výuky fyziky na střední škole, je také uvedeno, jakým způsobem je vhodné podávat jejich výklad pro středoškolské studenty.
Osnova
  • 1. Interakce světla s rovinnými rozhraními (demonstrace Brewsterova a pseudo-Brewsterova úhlu). 2. Dvoupaprsková interference světla (demonstrace Youngova experimentu, Fresnelova dvojhranolu a Fresnelových zrcadel). 3. Vícepaprsková interference světla (demonstrace interference světla v tenkých vrstvách, monochromatickém interferčnim filtru v prošlém světle a Fabry-Perotova interferometru). 4. Difrakce světla (demonstrace difrakce světla na jednoduchých otvorech a terčících a na lineárních a plošných mřížkách). 5. Praktické použití interakce světla s anizotropními matriály (demonstrace polarizačních hranolů a kompenzátorů). 6. Interference polarizovaného světla (demonstrace interference světla při průchodu jednoosými destičkami umístěnými mezi dvěma polatizátory).
Metody hodnocení
Přednáška je založena na demonstraci pokusů. Předmět je ukončen kolokviem.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2000, jaro 2001, jaro 2002, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.