# Světlo

# 1. Vzdělávací cíl

Žák chápe pojem světlo jako formu elektromagnetického záření.
Žák zná základní vlastnosti světla a veličiny, kterými je světlo popisováno.
Žák se seznámí s principem fungování LED (Light Emitting Diode).
Žák porozumí významu světelných zdrojů v každodenním životě a technice.

# 2. Úvodní motivační část

Otázka: „Proč dnes už skoro všude nahrazují klasické žárovky LEDky?“
Diskuse: úspora energie, životnost, kvalita světla.
Přechod: světlo je fyzikální jev, ale různé zdroje světla mají různé vlastnosti.

# 3. Výklad pojmu

Světlo je elektromagnetické záření s vlnovou délkou cca 380–780 nm, které je viditelné lidským okem.
Základní vlastnosti: odraz, lom, rozklad, interference.
Zdroje světla: přírodní (Slunce) a umělé (žárovka, zářivka, LED).

# 4. Jednotky a veličiny

Světelný tok (Φ) – celkové množství vyzařovaného světla, jednotka lumen (lm).
Svítivost (I) – množství světla vyzářeného do určitého směru, jednotka candela (cd).
Osvětlení (E) – množství světla dopadajícího na plochu, jednotka lux (lx).
Teplota chromatičnosti (CCT) – barva světla, udává se v Kelvinech (K).
- Teplá bílá (2700–3500 K), neutrální (4000–5000 K), studená (6000 K a více).

# 5. LED – princip a vlastnosti

LED (Light Emitting Diode) je polovodičová dioda, která při průchodu proudu vyzařuje světlo.
Výhody:
- vysoká účinnost (až 90 % úspora oproti žárovce),
- dlouhá životnost (25 000–50 000 h),
- odolnost proti otřesům,
- okamžitý náběh světla,
- možnost regulace barvy i intenzity.
Nevýhody:
- vyšší pořizovací cena,
- závislost na kvalitě elektroniky (chlazení, napájení).

# 6. Měření a demonstrace

Porovnání svítivosti žárovky, zářivky a LED pomocí luxmetru.
Ukázka rozdílu teploty chromatičnosti (teplé vs. studené LED).
Praktická demonstrace: LED pásek s možností měnit barvy.

# 7. Význam světla a LED v praxi

Domácnosti – osvětlení místností, dekorace, chytré osvětlení.
Průmysl – výrobní haly, pouliční osvětlení.
Elektronika – indikátory, displeje, obrazovky.
Biologie a medicína – fototerapie, vliv světla na spánek a biorytmus.
Ekologie – nižší spotřeba energie, menší produkce CO₂.

# 8. Speciální pojmy

Lumen na watt (lm/W) – účinnost zdroje světla.
RGB LED – kombinace červené, zelené a modré složky pro tvorbu barev.
OLED – organická LED, používá se v displejích.
Smart LED – možnost ovládání barvy a intenzity přes aplikace.

# 9. Didaktické tipy

Praktická ukázka: porovnání žárovky, zářivky a LED v jedné místnosti.
Experiment: měření osvětlení pomocí mobilní aplikace (luxmetr).
Diskuse: proč některá LED světla působí nepříjemně na oči (frekvence blikání).
Mezipředmětové vazby: fyzika (elektřina, polovodiče), biologie (vliv světla na člověka), ekologie (úspora energie).

# 10. Shrnutí

Světlo je elektromagnetické záření viditelné lidským okem.
LED je moderní zdroj světla s vysokou účinností a dlouhou životností.
Využití LED se rozšiřuje ve všech oblastech života – od domácností po průmysl.

# Základní LED

# 1. Cíl

Naučit se používat vestavěnou LED na Micro:bitu.
Naprogramovat rozsvícení a blikání LED.
Pochopit princip jednoduchého zapínání a vypínání světelného zdroje.

# 2. Pomůcky

BBC Micro:bit v2
USB-A / microUSB kabel
Počítač s MakeCode (https://makecode.microbit.org)

# 3. Co to dělá

Micro:bit rozsvítí LED na matici.
LED může blikat v nastaveném intervalu.
Uživatel může měnit rychlost blikání tlačítky A a B.

# Postup v MakeCode

Otevři nový projekt.
Použij bloky led.plot(x, y) pro rozsvícení a led.unplot(x, y) pro zhasnutí.
V forever smyčce vytvoř blikání: zapni LED → počkej → vypni LED → počkej.
Přidej podmínky pro tlačítka A/B pro změnu rychlosti.
Nahraj program a otestuj.

# 4. Testování

Sleduj, zda LED bliká podle nastaveného intervalu.
Stiskem tlačítek A/B ověř změnu rychlosti blikání.

# 5. Časté chyby a tipy

Příliš rychlé blikání → oko nemusí vnímat změnu.
Nesprávné souřadnice LED → LED se nerozsvítí.

# RGB LED pásek

# 1. Cíl

Naprogramovat RGB LED pásek nebo simulaci více barev na Micro:bit.
Ukázat stavové využití: autíčko jede → zelená, nejede → červená.
Pochopit kombinaci barev a stavové indikace.

# 2. Pomůcky

BBC Micro:bit v2
USB-A / microUSB kabel
Počítač s MakeCode

# 3. Co to dělá

LED pásek (simulovaný na Micro:bit) mění barvu podle stavu vozítka.
Zelená = pohyb, červená = zastavení.
Možnost animace přechodu mezi barvami.

# Postup v MakeCode

Otevři nový projekt.
Použij bloky show leds nebo rozšíření pro RGB LED, pokud máš externí pásek.
V forever smyčce:
- Autíčko jede → nastav zelenou barvu.
- Autíčko stojí → nastav červenou barvu.
Přidej jednoduchou animaci přechodu barev (volitelně).
Nahraj program a otestuj.

# 4. Testování

Simuluj stav vozítka → ověř, že barvy reagují správně.

# 5. Časté chyby a tipy

Nesprávné mapování barev → zelená a červená mohou být zaměněny.
Příliš rychlý přechod → vizuálně nepříjemné.

# Vizuál překážek

# 1. Cíl

Naprogramovat Micro:bit, aby zobrazoval na LED matici směr překážky.
Procvičit logiku rozhodování a vizualizace senzorových dat.

# 2. Pomůcky

BBC Micro:bit v2
USB-A / microUSB kabel
Počítač s MakeCode
(Simulovaná data sonaru / vzdálenosti)

# 3. Co to dělá

LED matice ukazuje, z které strany je překážka (např. vlevo → levá část matice svítí).
Omezení: nesmí být použity piny P3, P4, P6, P7, P9, P10 → pouze vestavěná LED matice.

# Postup v MakeCode

Otevři nový projekt.
Použij bloky plot/unplot pro zobrazení překážky na matici.
V forever smyčce:
- Na základě hodnot ze senzoru urč směr překážky.
- Rozsviť odpovídající LED sloupec nebo řadu.
Nahraj a otestuj simulovaná data.

# 4. Testování

Zadávej různé směry překážky → ověř, zda LED správně ukazuje polohu.

# 5. Časté chyby a tipy

Nesprávné mapování LED → překážka zleva svítí vpravo.
Pomalé aktualizace → reakce na překážku není okamžitá.