F - Optika geometrická

Martin Vinkler, 2014/03/21

Optika geometrická

目次

  1. Přímočaré šíření
    1. Stín a polostín - dva bodové zdroje - bez úbytku intenzity a odrazů
  2. Odraz
    1. Bezohledná zrcadla
    2. Vychytralý paprsek
    3. Paprsek v kouli
    4. Závod s plácnutím o eliptickou zeď z F_1 do F_2
    5. Odraz rovinné vlny - Huygens
    6. Zákon odrazu
  3. Lom
    1. Zákon lomu empiricky - SNELL 1621
    2. Odvození zákona lomu - FERMAT 1657
    3. Odvození zákona lomu - HUYGENS 1678
    4. Příklad skleněná deska a posunutý paprsek - generátor příkladů
    5. Příklad - paprsek, kulová kapka a duha
    6. Disperze
    7. Rozklad světla hranolem
    8. Snell's Law
    9. Snellovo okno a bodový zdroj či oko ryby
    10. Odraz - lom - intensita 2
    11. Odraz a lom - intensita
  4. Rovinné zrcadlo
    1. Zobrazení rovinným zrcadlem
    2. Alenka a zrcadlo
  5. Kulová zrcadla - teorie
    1. Kulové zrcátko a zákon odrazu
    2. Ohnisko + ohnisková rovina
    3. DUZRC -- paprsek rovnoběžný s optickou osou
    4. VYZRC -- paprsek rovnoběžný s optickou osou
    5. Paraxiální aproximace pro paprsek rovnoběžný s optickou osou
    6. Paprsek šikmý k optické ose
    7. Paraxiální aproximace pro paprsek šikmý k optické ose
    8. DUZRC -- svazek paprsků rovnoběžných s optickou osou
    9. DUZRC -- svazek rovnoběžných paprsků, šikmých k optické ose
    10. VYZRC -- svazek paprsků rovnoběžných s optickou osou
    11. VYZRC -- svazek rovnoběžných paprsků, šikmých k optické ose
    12. Duté zrcátko a svazek rovnoběžných paprsků
    13. DUZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu na ose
    14. VYZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu na ose
    15. DUZRC: konstrukce hrotu kaustiky H
    16. DUZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu na ose -- paraxiální aproximace
    17. VYZRC: konstrukce hrotu kaustiky H
    18. VYZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu na ose -- paraxiální aproximace
    19. DUZRC: KOMPLETNÍ KAUSTIKA!
    20. Rovnice kaustiky a poloha hrotů
    21. DUZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu mimo osu
    22. DUZRC: svazek paprsků z bodu mimo osu -- paraxiální aproximace
    23. VYZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu mimo osu
    24. VYZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu mimo osu -- paraxiální aproximace
    25. Esenceiální vlastnosti DUZRC
    26. Rovinné versus kulové
    27. Kulové vs. parabolické
    28. Duté kulové -- úvod
    29. Duté 3D -- paprsky rovnoběžné s opt. osou
    30. Kulové vs. parabolické 3D
    31. 3D duté -- kaustická plocha
    32. Vznik nefroidy odvalováním kružnice po kružnici
    33. Pohnutý osud rovnoběžného pa-prsku
    34. Duté zrcadlo - paprsek rovnoběžný s osou - verze 1
    35. Duté zrcadlo - paprsek rovnoběžný s osou - verze 2
    36. Vypuklé zrcadlo - paprsky rovnoběžné s optickou osou
    37. Katakaustická křivka - paprsky rovnoběžné s opt. osou
    38. Základní vlastnost dutého zrcadla
    39. Základní vlastnost vypuklého zrcadla
    40. Kulové - teorie a skutečnost - bod v nekonečnu
    41. Kulové - teorie a skutečnost - bod v konečné vzd.
    42. Odraz rovinné vlnoplochy od dutého kulového zrcadla
    43. Vznik obrazu v dutém zrcadle
    44. Chybná konstrukce obrazu
    45. Zobrazení dutým zrcadlem
    46. Zobrazení dutým zrcadlem
    47. Zobrazovací rovnice (ZORO-KUZRC) + rovnice pro zvětšení (ROZVĚT)
    48. Kaustika - odkazy
  6. Kulová zrcadla - příklady
    1. Společná akce DUZRC a VYZRC!
  7. Parabolické, eliptické a hyperbolické zrcadlo
    1. Duté hyperb., elipt., kulové a parab. - zdroj v nekonečnu
    2. Duté kulové a eliptické - zdroj v konečné vzdálenosti
    3. Duté parabolické - zdroj v konečné vzd. i v nekonečnu
    4. Duté a vypuklé hyperbolické - zdroj v konečné vzd.
    5. Reflektory - eliptický, parabolický a hyperbolický
    6. Odraz rovinné vlnoplochy od dutého parabolického zrcadla
    7. Základní vlastnost parabolického zrcátka
  8. Lom na 1 kulové ploše
    1. Lom na 1 kulové ploše - poctivý model dle Snellova zákona
    2. Osová symetrie zobrazení lomem na 1 kulové ploše
    3. Znaménkova konvence pro lom na 1 KUPLOŠE
    4. Odvození Gaussovy zobrazovací rovnice
    5. Důsledky Gaussovy rovnice 1 - Bod se zobrazí jako bod, obrazová rovina jako předmětová rovina
    6. Důsledky Gaussovy rovnice 2 - Ohniska, ohniskové vzdálenosti, ohniskové roviny
    7. Gaussova ZORO s ohniskovými vzdálenostmi
    8. Geometrická konstrukce obrazu -- lámat přes tečnu!
    9. Základní paprsky
    10. Lom na 1 kulovém rozhraní - obraz přímky
    11. Lom na 1 kulovém rozhraní - 5 druhů obrazu
  9. Čočky
    1. Lom na KUPLOŠE - teorie a skutečnost
    2. Tvary čoček
    3. Tlustá - tenká spojka a paprsky rovnoběžné s osou
    4. Vliv tvaru čočky na hodnotu aberace
    5. TLUSTÁ čočka - ohniska, hlavní body, hlavní roviny
    6. Tlustá čočka - různé tvary a poloha hlavních rovin
    7. Optický střed čočky
    8. TLUSTÁ - TENKÁ čočka - vztahy + generátor příkladů
    9. Zobrazení tlustou spojkou
    10. Zobrazení tlustou rozptylkou
    11. Hodně tlustá čočka - podivné móresy!
    12. Zobrazení tenkou čočkou
    13. Soustava dvou tenkých spojek
    14. Soustava dvou tenkých spojek -- rovnoběžné pap -- torso
    15. Ďábelská spojka
  10. Čočky - příklady
    1. Lepil 206/96
    2. Lepil 207/101
  11. Oko - do duše okno
    1. Tak hele - tohle jsou základní zdroje:
    2. Stavba oka
    3. Akomodace
    4. Gullstrandovo schematické oko
    5. Standardní redukované oko (podle Emsleye)
    6. Zobrazovací rovnice pro redukované oko, vergence
    7. Emetropické (normální) oko - daleký bod, blízký bod
    8. Virtuální předmět, aneb jak může být, pro krindy pindy, bod R či P za okem?
    9. Stárnutí normálního oka. Presbyopie.
    10. Tabulka stárnutí normálního oka
    11. Vztahy pro korekci polohy blízkého a dalekého bodu
    12. Korekce do blízka - graficky a početně
    13. Korekce presbyopie
    14. Krátkozrakost a dalekozrakost - poloha dalekého bodu R - neakomodované oko
    15. Daleký bod graficky a početně
    16. Krátkozrakost a dalekozrakost - poloha blízkého bodu P - maximálně akomodované oko
    17. Krátkozrakost a dalekozrakost - poloha ohnisek a důsledky
    18. Tabulka stárnutí ametropického oka - axiální + refrakční
    19. Korekce do dálky a do blízka + stárnutí oka
    20. Příklad - Ronald Kobalt a axiální krátkozrakost
    21. Multi-příklad: Omar Komár a jeho body P a R
  12. Optické přístroje
    1. Zorný úhel
    2. Lupa a její zvětšení
    3. Lupa bez oka

1.

Přímočaré šíření

  • 1. Stín a polostín - dva bodové zdroje - bez úbytku intenzity a odrazů

1.1.

–

2.

Odraz

  • 1. Bezohledná zrcadla
  • 2. Vychytralý paprsek
  • 3. Paprsek v kouli
  • 4. Závod s plácnutím o eliptickou zeď z F_1 do F_2
  • 5. Odraz rovinné vlny - Huygens
  • 6. Zákon odrazu

2.1.

–

2.2.

–

2.3.

–

2.4.

–

2.5.

–

2.6.

–

3.

Lom

  • 1. Zákon lomu empiricky - SNELL 1621
  • 2. Odvození zákona lomu - FERMAT 1657
  • 3. Odvození zákona lomu - HUYGENS 1678
  • 4. Příklad skleněná deska a posunutý paprsek - generátor příkladů
  • 5. Příklad - paprsek, kulová kapka a duha
  • 6. Disperze
  • 7. Rozklad světla hranolem
  • 8. Snell's Law
  • 9. Snellovo okno a bodový zdroj či oko ryby
  • 10. Odraz - lom - intensita 2
  • 11. Odraz a lom - intensita

3.1.

–

3.2.

–

3.3.

–

3.4.

–

3.5.

–

3.6.

–

3.7.

–

3.8.

–

3.9.

–

3.10.

–

3.11.

–

4.

Rovinné zrcadlo

  • 1. Zobrazení rovinným zrcadlem
  • 2. Alenka a zrcadlo

4.1.

–

4.2.

–

5.

Kulová zrcadla - teorie

  • 1. Kulové zrcátko a zákon odrazu
  • 2. Ohnisko + ohnisková rovina
  • 3. DUZRC -- paprsek rovnoběžný s optickou osou
  • 4. VYZRC -- paprsek rovnoběžný s optickou osou
  • 5. Paraxiální aproximace pro paprsek rovnoběžný s optickou osou
  • 6. Paprsek šikmý k optické ose
  • 7. Paraxiální aproximace pro paprsek šikmý k optické ose
  • 8. DUZRC -- svazek paprsků rovnoběžných s optickou osou
  • 9. DUZRC -- svazek rovnoběžných paprsků, šikmých k optické ose
  • 10. VYZRC -- svazek paprsků rovnoběžných s optickou osou
  • 11. VYZRC -- svazek rovnoběžných paprsků, šikmých k optické ose
  • 12. Duté zrcátko a svazek rovnoběžných paprsků
  • 13. DUZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu na ose
  • 14. VYZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu na ose
  • 15. DUZRC: konstrukce hrotu kaustiky H
  • 16. DUZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu na ose -- paraxiální aproximace
  • 17. VYZRC: konstrukce hrotu kaustiky H
  • 18. VYZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu na ose -- paraxiální aproximace
  • 19. DUZRC: KOMPLETNÍ KAUSTIKA!
  • 20. Rovnice kaustiky a poloha hrotů
  • 21. DUZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu mimo osu
  • 22. DUZRC: svazek paprsků z bodu mimo osu -- paraxiální aproximace
  • 23. VYZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu mimo osu
  • 24. VYZRC: svazek paprsků vycházejících z bodu mimo osu -- paraxiální aproximace
  • 25. Esenceiální vlastnosti DUZRC
  • 26. Rovinné versus kulové
  • 27. Kulové vs. parabolické
  • 28. Duté kulové -- úvod
  • 29. Duté 3D -- paprsky rovnoběžné s opt. osou
  • 30. Kulové vs. parabolické 3D
  • 31. 3D duté -- kaustická plocha
  • 32. Vznik nefroidy odvalováním kružnice po kružnici
  • 33. Pohnutý osud rovnoběžného pa-prsku
  • 34. Duté zrcadlo - paprsek rovnoběžný s osou - verze 1
  • 35. Duté zrcadlo - paprsek rovnoběžný s osou - verze 2
  • 36. Vypuklé zrcadlo - paprsky rovnoběžné s optickou osou
  • 37. Katakaustická křivka - paprsky rovnoběžné s opt. osou
  • 38. Základní vlastnost dutého zrcadla
  • 39. Základní vlastnost vypuklého zrcadla
  • 40. Kulové - teorie a skutečnost - bod v nekonečnu
  • 41. Kulové - teorie a skutečnost - bod v konečné vzd.
  • 42. Odraz rovinné vlnoplochy od dutého kulového zrcadla
  • 43. Vznik obrazu v dutém zrcadle
  • 44. Chybná konstrukce obrazu
  • 45. Zobrazení dutým zrcadlem
  • 46. Zobrazení dutým zrcadlem
  • 47. Zobrazovací rovnice (ZORO-KUZRC) + rovnice pro zvětšení (ROZVĚT)
  • 48. Kaustika - odkazy

5.1.

–

5.2.

–

5.3.

–

5.4.

–

5.5.

–

5.6.

–

5.7.

–

5.8.

–

5.9.

–

5.10.

–

5.11.

–

5.12.

–

5.13.

–

5.14.

–

5.15.

–

5.16.

–

5.17.

–

5.18.

–

5.19.

–

5.20.

–

5.21.

–

5.22.

–

5.23.

–

5.24.

–

5.25.

–

5.26.

–

5.27.

–

5.28.

–

5.29.

–

5.30.

–

5.31.

–

5.32.

–

5.33.

–

5.34.

–

5.35.

–

5.36.

–

5.37.

–

5.38.

–

5.39.

–

5.40.

–

5.41.

–

5.42.

–

5.43.

–

5.44.

–

5.45.

–

5.46.

–

5.47.

–

5.48.

–

6.

Kulová zrcadla - příklady

  • 1. Společná akce DUZRC a VYZRC!

6.1.

–

7.

Parabolické, eliptické a hyperbolické zrcadlo

  • 1. Duté hyperb., elipt., kulové a parab. - zdroj v nekonečnu
  • 2. Duté kulové a eliptické - zdroj v konečné vzdálenosti
  • 3. Duté parabolické - zdroj v konečné vzd. i v nekonečnu
  • 4. Duté a vypuklé hyperbolické - zdroj v konečné vzd.
  • 5. Reflektory - eliptický, parabolický a hyperbolický
  • 6. Odraz rovinné vlnoplochy od dutého parabolického zrcadla
  • 7. Základní vlastnost parabolického zrcátka

7.1.

–

7.2.

–

7.3.

–

7.4.

–

7.5.

–

7.6.

–

7.7.

–

8.

Lom na 1 kulové ploše

  • 1. Lom na 1 kulové ploše - poctivý model dle Snellova zákona
  • 2. Osová symetrie zobrazení lomem na 1 kulové ploše
  • 3. Znaménkova konvence pro lom na 1 KUPLOŠE
  • 4. Odvození Gaussovy zobrazovací rovnice
  • 5. Důsledky Gaussovy rovnice 1 - Bod se zobrazí jako bod, obrazová rovina jako předmětová rovina
  • 6. Důsledky Gaussovy rovnice 2 - Ohniska, ohniskové vzdálenosti, ohniskové roviny
  • 7. Gaussova ZORO s ohniskovými vzdálenostmi
  • 8. Geometrická konstrukce obrazu -- lámat přes tečnu!
  • 9. Základní paprsky
  • 10. Lom na 1 kulovém rozhraní - obraz přímky
  • 11. Lom na 1 kulovém rozhraní - 5 druhů obrazu

8.1.

–

8.2.

–

8.3.

–

8.4.

–

8.5.

–

8.6.

–

8.7.

–

8.8.

–

8.9.

–

8.10.

–

8.11.

–

9.

Čočky

  • 1. Lom na KUPLOŠE - teorie a skutečnost
  • 2. Tvary čoček
  • 3. Tlustá - tenká spojka a paprsky rovnoběžné s osou
  • 4. Vliv tvaru čočky na hodnotu aberace
  • 5. TLUSTÁ čočka - ohniska, hlavní body, hlavní roviny
  • 6. Tlustá čočka - různé tvary a poloha hlavních rovin
  • 7. Optický střed čočky
  • 8. TLUSTÁ - TENKÁ čočka - vztahy + generátor příkladů
  • 9. Zobrazení tlustou spojkou
  • 10. Zobrazení tlustou rozptylkou
  • 11. Hodně tlustá čočka - podivné móresy!
  • 12. Zobrazení tenkou čočkou
  • 13. Soustava dvou tenkých spojek
  • 14. Soustava dvou tenkých spojek -- rovnoběžné pap -- torso
  • 15. Ďábelská spojka

9.1.

–

9.2.

–

9.3.

–

9.4.

–

9.5.

–

9.6.

–

9.7.

–

9.8.

–

9.9.

–

9.10.

–

9.11.

–

9.12.

–

9.13.

–

9.14.

–

9.15.

–

10.

Čočky - příklady

  • 1. Lepil 206/96
  • 2. Lepil 207/101

10.1.

–

10.2.

–

11.

Oko - do duše okno

  • 1. Tak hele - tohle jsou základní zdroje:
  • 2. Stavba oka
  • 3. Akomodace
  • 4. Gullstrandovo schematické oko
  • 5. Standardní redukované oko (podle Emsleye)
  • 6. Zobrazovací rovnice pro redukované oko, vergence
  • 7. Emetropické (normální) oko - daleký bod, blízký bod
  • 8. Virtuální předmět, aneb jak může být, pro krindy pindy, bod R či P za okem?
  • 9. Stárnutí normálního oka. Presbyopie.
  • 10. Tabulka stárnutí normálního oka
  • 11. Vztahy pro korekci polohy blízkého a dalekého bodu
  • 12. Korekce do blízka - graficky a početně
  • 13. Korekce presbyopie
  • 14. Krátkozrakost a dalekozrakost - poloha dalekého bodu R - neakomodované oko
  • 15. Daleký bod graficky a početně
  • 16. Krátkozrakost a dalekozrakost - poloha blízkého bodu P - maximálně akomodované oko
  • 17. Krátkozrakost a dalekozrakost - poloha ohnisek a důsledky
  • 18. Tabulka stárnutí ametropického oka - axiální + refrakční
  • 19. Korekce do dálky a do blízka + stárnutí oka
  • 20. Příklad - Ronald Kobalt a axiální krátkozrakost
  • 21. Multi-příklad: Omar Komár a jeho body P a R

11.1.

–

11.2.

–

11.3.

–

11.4.

–

11.5.

–

11.6.

–

11.7.

–

11.8.

–

11.9.

–

11.10.

–

11.11.

–

11.12.

–

11.13.

–

11.14.

–

11.15.

–

11.16.

–

11.17.

–

11.18.

–

11.19.

–

11.20.

–

11.21.

–

12.

Optické přístroje

  • 1. Zorný úhel
  • 2. Lupa a její zvětšení
  • 3. Lupa bez oka

12.1.

–

12.2.

–

12.3.

–

情報