Optyka to dział fizyki zajmujący się badaniem światła i zjawisk z nim związanych. W kontekście sprawdzianu z fizyki w 3 gimnazjum, optyka obejmuje zazwyczaj zagadnienia takie jak rozchodzenie się światła, odbicie i załamanie światła, soczewki oraz tworzenie obrazów.
Kluczowym aspektem jest rozchodzenie się światła. Światło rozchodzi się po liniach prostych w jednorodnym ośrodku. Dowodem na to jest tworzenie się cieni i półcieni.
Odbicie światła to zjawisko zmiany kierunku rozchodzenia się światła po zetknięciu z powierzchnią. Kluczowe prawo odbicia mówi, że kąt padania równa się kątowi odbicia, a promień padający, promień odbity i normalna do powierzchni leżą w jednej płaszczyźnie.
Załamanie światła występuje, gdy światło przechodzi z jednego ośrodka do drugiego, zmieniając swoją prędkość i kierunek. Ważny jest współczynnik załamania, który opisuje, jak bardzo światło zwalnia w danym ośrodku. Prawo Snella opisuje matematycznie załamanie światła.
Soczewki są elementami optycznymi, które skupiają (soczewki skupiające) lub rozpraszają (soczewki rozpraszające) światło. Soczewki skupiające ogniskują promienie w ognisku, a soczewki rozpraszające sprawiają, że promienie wydają się wychodzić z ogniska.
Tworzenie obrazów za pomocą soczewek jest ważnym elementem optyki. Położenie i wielkość obrazu zależą od położenia przedmiotu względem soczewki oraz od ogniskowej soczewki. Przykład: lupa wykorzystuje soczewkę skupiającą do powiększenia obrazu.
Przykład 1: Latarka - światło emitowane przez żarówkę jest skupiane przez odbłyśnik, aby utworzyć skoncentrowaną wiązkę światła. Przykład 2: Okulary - soczewki korygują wady wzroku, odpowiednio skupiając światło na siatkówce oka.
Zastosowanie optyki jest powszechne - od aparatów fotograficznych, przez teleskopy, po światłowody wykorzystywane w telekomunikacji. Zrozumienie podstawowych zasad optyki pozwala na zrozumienie działania wielu urządzeń, z którymi mamy do czynienia na co dzień.
