PřF:F8690 Zákl. opt. exp., apl. ve výuce - Informace o předmětu
F8690 Základní optické experimenty a jejich aplikace ve výuce fyziky
Přírodovědecká fakultajaro 2011 - akreditace
- Rozsah
- 1/0/0. 1 kr. (plus ukončení). 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
- Učitelství fyziky pro střední školy (program PřF, M-SS)
- 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 stěžejních oblastí optiky. U každého experimentu je podán jeho
podrobný teoretický výklad. Hlavní cíle předmětu spočívají v osvojení si výkladu principů a schopnosti experimentálních demonstrací následujících jevů:
1) interakce světla s rovinnými rozhraními (odraz světla na rozhraní mezi dvěma dielektriky, polarizace světla odrazem, demonstrace Brewsterova úhlu)
2) odraz světla na rozhraní mezi dielektrikem a kovem, nemožnost polarizace odrazem na tomto rozhraní
3) dvoupaprsková interference světla (Youngův pokus, Fresnelův dvojhranol, Fresnelova zrcadla)
4) vícepaprsková interference světla (interference na tenké vrstvě, interferenční filtry na průchod, Fabry-Perotův interferometr)
5) difrakce světla (difrakce na jednoduchých otvorech a terčících, difrakce na lineárních i plošných mřížkách)
6) 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)
Absolventi tohoto předmětu budou schopni pomocí experimentů podávat výklad základních optických jevů na úrovni vysokoškolské i středoškolské výuky. - Osnova
- 1) Teoretický výklad interakce světla s rovinným rozhraním mezi dvěma isotropními a homogenními prostředími
- 2) Experimentální demonstrace polarizace světla odrazem od rovinného rozhraní mezi dvěma neabsorbujícími prostředími při dopadu světla na rozhraní pod Brewsterovým úhlem spolu s demonstrací nemožnosti tohoto jevu při odrazu světla od rovinného rozhraní mezi neabsorbujícím prostředím a absorbujícím prostředím
- 3) Teoretický výklad dvoupaprskové interference světla
- 4) Experimentální demonstrace Youngova pokusu, Fresnelových zrcadel a Fresnelova dvojhranolu
- 5) Teoretické vysvětlení vícepaprskové interference světla
- 6) Experimentální demonstrace vícepaprskové interference světla na tenkých vrstvách, transmisním Fabry-Perotově filtru a Fabry-Perotově interferometru
- 7) Teoretický výklad difrakce světla pomocí nejjednoduššího matematického přístupu založeného na Huygensově principu
- 8) Experimentální demonstrace difrakce světla na jednoduchých otvorech, terčících, lineárních a plošných mřížkách
- 9) Teoretické vysvětlení praktického využití interakce svěla s anizotropními látkami
- 10) Experimentální demonstrace působení polarizátorů a kompenzátorů na světlo jimi procházející, demonstrace interference polarizovaného světla při průchodu destičkami z jednoosých materiálů, které jsou umístěny mezi dvěma polarizátory.
- Literatura
- M. V. Klein, Optics, John Wiley and Sons, New York,, 1970
- J. Kuběna, Úvod do optiky, Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity, Brno, 1994
- Výukové metody
- Přednáška je založena na demonstraci pokusů.
- Metody hodnocení
- Předmět je ukončen kolokviem.
- Další komentáře
- Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
- Statistika zápisu (jaro 2011 - akreditace, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2011-akreditace/F8690