F8690 Základní optické experimenty a jejich aplikace ve výuce fyziky

Přírodovědecká fakulta
jaro 2002
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
Anotace
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.
Klíčová témata
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).
Způsob ověření výstupů z učení a požadavky na ukončení
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 2003, 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, jaro 2026, jaro 2027.