35.8 TŘI ODVOZENÍ 939θ 1Aθ 2Obr. 35.21 Paprsky vycházejícíz bodového předmětu O se lámouna kulovém vypuklém rozhraní dvouprostředí a vytvářejí reálný bodovýobraz IObr. 35.22 (a) Dva paprskyvycházející z bodového předmětuO ′ se po lomu na dvoukulových površích „čočky“protínají v bodě I ′′ — reálnémbodovém obraze. Předmětleží před vypuklým povrchemna levé straně a vydutýmpovrchem na pravé straněčočky. Paprsek jdoucí body A ′a A ′′ prochází ve skutečnostičočkou po dráze blízké ose.Lomy (b) na levém povrchua (c) na pravém povrchu jsounakresleny odděleně.p ′ r ′p ′i ′ i ′ Lαβ osaO VCγIn 1 n 2 >n 1rpiA ′αosaO ′ V ′ C ′ C ′′ V ′′ I ′′A ′′′ rnsklovzduchr ′′ i ′′L(a)A ′αI ′O ′ V ′ C ′n 1 = 1,0vzduchsklo n 2 = n(b)An 2 = 1,0O ′′ V ′ C ′′ V ′′ I ′′n 1 = n sklovzduchr ′′ i ′′p ′′(c)Sečtení rov. (35.22) a (35.25) vede na vztah1p ′ + 1 ( 1i ′′ = (n − 1)r ′ − 1 )r ′′ .Změníme-li označení vzdálenosti původního předmětuna p a vzdálenost konečného obrazu na i, dostaneme1p + 1 ( 1i = (n − 1) r ′ − 1 )r ′′ , (35.26)což jsou až na malé změny v označení rov. (35.9) a (35.10),tedy vztahy, které jsme měli dokázat.
940 KAPITOLA 35 OBRAZYPŘEHLED & SHRNUTÍReálné a virtuální obrazyObraz je reprodukce předmětu vytvořená světlem. Může-li seobraz vytvořit na nějakém povrchu (stínítku), jde o reálný obraz,který může existovat i tehdy, není-li přítomen pozorovatel.Jestliže vznik obrazu je podmíněn přítomností zrakové soustavypozorovatele, jde o virtuální obraz.Tvoření obrazuKulová zrcadla, kulové lámavé povrchy a tenké čočky mohouvytvářet obrazy světelného zdroje — předmětu změnou směrupaprsků vycházejících ze zdroje. Obraz vzniká, jestliže se přesměrovanépaprsky protínají (při tvoření reálného obrazu), nebokdyž se protínají zpětně prodloužené paprsky (tvoření virtuálníhoobrazu). Jsou-li paprsky dostatečně blízké centrální ose,platí následující vztahy pro předmětovou vzdálenost p (která jekladná) a obrazovou vzdálenost i (která je kladná pro reálnéobrazy a záporná pro virtuální obrazy):1. Kulové zrcadlo:1p + 1 i = 1 f = 2 , (35.4, 35.3)rkde f je ohnisková vzdálenost zrcadla a r je jeho poloměr křivosti.Rovinné zrcadlo je zvláštní případ kulového zrcadla, proněž r →∞, takže p =−i. Reálné obrazy se tvoří na téže stranězrcadla, kde je umístěn předmět, zatímco virtuální obrazy jsouna opačné straně.2. Lámavý kulový povrch:kde f je ohnisková vzdálenost čočky, n je index lomu materiálučočky, r 1 a r 2 jsou poloměry křivosti obou stran čočky, což jsoukulové povrchy. Je-li předmět před vypuklým povrchem čočky,je poloměr křivosti kladný, je-li předmět před vydutým povrchem,je poloměr křivosti záporný. Reálné obrazy se vytvářejína opačné straně čočky, než je předmět, virtuální obrazy na téžestraně jako předmět.Příčné zvětšeníPříčné zvětšení m při zobrazení kulovým zrcadlem nebo čočkoujem =− i p . (35.6)Velikost m je dána vztahem|m| = h′h , (35.5)kde h a h ′ jsou výšky (měřené kolmo k centrální ose) předmětua obrazu.Optické přístrojeTři optické přístroje zvětšující rozsah lidského vidění jsou:1. Lupa (jednoduchá zvětšovací čočka), jejíž úhlové zvětšením θ je dáno vztahemm θ. 25 cm = , (35.12)fn 1p + n 2= n 2 − n 1i r(jeden povrch), (35.8)kde f je ohnisková vzdálenost čočky.2. Mikroskop, jehož celkové zvětšení M jekde n 1 je index lomu prostředí, v němž je umístěn předmět, n 2je index lomu na druhé straně lámavého povrchu a r je poloměrkřivosti povrchu. Je-li předmět před vypuklým lámavýmpovrchem, je poloměr r kladný, je-li předmět před vydutým povrchem,je r záporné. Reálný obraz se vytvoří na opačné stranělámavého povrchu, než je předmět, virtuální obraz na téže stranějako předmět.3. Tenká čočka:1p + 1 i = 1 ( 1f = (n − 1) − 1 ), (35.9, 35.10)r 1 r 2M = mm θ =− sf ob25 cmf ok, (35.14)kde m je příčné zvětšení objektivu, m θ je úhlové zvětšeníokuláru, s je délka optického intervalu mikroskopu, f ob jeohnisková vzdálenost objektivu a f ok je ohnisková vzdálenostokuláru.3. Dalekohled, jehož úhlové zvětšení m θ jem θ =− f obf ok. (35.15)