Optika A Kvantová Fyzika

Question 1

index lomu prostředí

Answer 1

𝑛 = 𝑐/𝑣

c – konst. pro rychlost světla ve vakuu (= 3.108 m.s-1),
v – rychlost světla v daném prostředí

Question 2

vlnová délka

Answer 2

𝜆 =𝑣/𝑓=𝑐/𝑓 m

v – rychlost světla (pokud ve vakuu, pak dosazujeme c), f – frekvence světla

Question 3

Snellův zákon lomu světla

Answer 3

sin 𝛼/sin 𝛽=𝑣1/𝑣2=𝑛2/𝑛1

Alfa - úhel dopadu, Beta - úhel lomu, v1, n1 –rychlost světla a index lomu v prostředí, odkud paprsek přichází,
v2, n2 – kam se paprsek láme

Question 4

mezní úhel totálního odrazu světla
aplikace Snellova zákona

Answer 4

sin 𝛼/sin 90°= sin 𝛼 /1=𝑣1/𝑣2=𝑛2/𝑛1

Question 5

interference vlnění
platí zde stejné vztahy, jaké známe z mechanického vlnění

Answer 5

maximum: Δ𝑙 = 𝑘𝜆
minimum: Δ𝑙 = (2𝑘 + 1) *𝜆/2

kde 𝑘 ∈ {0, 1, 2, … }
Δ l – dráhový rozdíl dvou vln s určitou
totožnou 𝜆, které spolu tedy interferují

Question 6

zobrazovací rovnice
pro kulová zrcadla i tenké čočky

Answer 6

1/𝑓 =1/𝑎+ 1/𝑎’

f – ohnisková vzdálenost, a – předmětová
vzdálenost, a´ - obrazová vzdálenost

Question 7

příčné zvětšení
pro kulová zrcadla i tenké čočky

Answer 7

𝑍 = 𝑦’/𝑦 = −𝑎′/𝑎 = − (𝑎′−𝑓)/𝑓 = −𝑓/(𝑎−𝑓)

y – výška předmětu, y´ - výška obrazu,
a – předmětová vzdálenost, a´ - obrazová
vzdálenost

Question 8

optická mohutnost

Answer 8

𝜑 =1/f D (dioptrie),m-1

𝑓– ohnisková vzdálenost (ne frekvence!)

Question 9

ohnisková vzdálenost čočky

Answer 9

1/𝑓= ( 𝑛č/𝑛𝑝𝑟 − 1) . ( 1/𝑟1 + 1/𝑟2)

f – ohnisková vzdálenost, nč – index lomu
čočky, npr – i. l. prostředí, r1 a r2 – poloměry křivosti čočky

Question 10

úhlové zvětšení lupy

Answer 10

𝛾 = 𝑑/𝑓
d – konvenční zraková vzd. (= 25 cm),
f – ohnisková vzdálenost čočky lupy

Question 11

úhlové zvětšení mikroskopu

Answer 11

𝛾 =(Δ.𝑑) / (𝑓1.𝑓2)

Δ - optický interval mikroskopu (vzdálenost ohnisek okuláru a objektivu,
d – konvenční zraková vzdálenost (= 0,25 m),
f1 – ohnisková vzdálenost objektivu,
f2 – okuláru

Question 12

úhlové zvětšení dalekohledu

Answer 12

𝛾 = 𝑓1/ 𝑓2

f1 – ohnisková vzdálenost objektivu,
f2 – okuláru

Question 13

světelný tok
(zářivý tok – radiometrická vel.)

Answer 13

Φ = Δ𝐸𝑆 / Δ𝑡 lm (lumen)

Δ Es – světlená energie, která projde za čas Δ t

Question 14

svítivost
základní veličina SI
(zářivost – radiometrická vel.)

Answer 14

𝐼 = ΔΦ/ΔΩ cd (candela)

ΔΦ - světelný tok vycházející ze zdroje světla do prostorového úhlu o velikosti ΔΩ [sr … steradián]

Question 15

osvětlení
též intenzita osvětlení
(intenzita ozařování/vyzař. – radiometrická vel.)

Answer 15

𝐸 =ΔΦ / Δ𝑆 = (𝐼 / 𝑟2)* cos 𝛼 lx (lux)

1: světelný tok Φ dopadající na plochu S
2: I – svítivost zdroje, r – vzdálenost zdroje
a osvětlené plochy, 𝛼 - úhel, pod kterým
světlo dopadá na plochu

Question 16

Stefanův-Boltzmannův zákon

Answer 16

𝑀𝐶 = 𝜎. 𝑇4 W.m-2

Mc – intenzita záření, 𝜎 - Stefanova-
Boltzmannova konst. (= 5,67.10-8 W.m-2.K-4), T – termodynamická teplota tělesa [K]!

Question 17

energie fotonu

Answer 17

𝐸 = ℎ. 𝑓 = (ℎ.𝑐)/𝜆 J

h – Planckova konst. (= 6,625.10-34 J.s),
f – frekvence záření

Question 18

Einsteinova rovnice pro vnější
fotoelektrický jev

Answer 18

ℎ. 𝑓 = 𝑊 𝑣 + 1/2𝑚𝑒𝑣2

h.f – kvantum energie záření (energie 1 fotonu, foton je totiž kvantum EM záření),
Wv – výstupní práce elektronu,
„½mev2“ –kinetická energie uvolněného elektronu

Question 19

Comptonův jev

Answer 19

ℎ. 𝑓 1 = 𝑊 𝑣 + ℎ. 𝑓 2 +1/2 𝑚𝑒𝑣2

Question 20

ekvivalence energie a hmotnosti

Answer 20

𝐸 = 𝑚. 𝑐2 J

Question 21

hybnost fotonu

Answer 21

𝑝 = 𝑚. 𝑣 = 𝑚. 𝑐 = ℎ/𝑓 kg.m.s-1

Question 22

De Broglieho vlnová délka

Answer 22

𝜆 = h/p =ℎ/(𝑚.𝑣) m