Young ja Fresnel- Valgus on laine, Maxwell- Valgus on elektromagnetlaine Valgus- on elektromagnetkiirgus, mille lainepikkus on vahemikus 380...760 nanomeetrit. Valguslainet iseloom. suurused- 1)lainepikkus 2)periood 3)faas 4)laine levimiskiirus Lainepikkus kaugust kahe teineteisele lähima samas faasis võnkuva punkti vahel. Laineperiood- aeg, mis kulub kahe järjestikuse laineharja möödumiseks mingist punktist. Lainesagedus-võrdsete ajavahemike tagant korduvate lainete arv ajaühikus. Laine kiirus- näitab, kui pika tee läbib laine ajaühikus Lainefaas- määrab muutuva suuruse väärtuse antud ajahetkel Valguse sagedus ja lainepikkuse seotus- Lankta=C/F Nähtav valgus- elektromagnetlaine, mille lainepikkus on vahemikus 380-760 nm Ultravalgus-Väiksema lainepikkusega nähtavast valgusest. Infravalgus- Suurema lainepikkusega nähtavast valgusest Valguse difraktsioon- valgus satub varju piirkonda Hygens Fresnel- Valguslainete levimisel on laine, laine...
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Raadio- ja sidetehnika instituut Õppeaine: Laineväljad IRM0010 Laboratoorse töö: Elektromagnetvälja kiirgus läbi apertuuri Aruanne Täitjad: Juhendaja: Töö sooritatud: Aruanne esitatud: Aruanne tagastatud: Aruanne kaitstud: ...................................... (juhendaja allkiri) 1. Arvutasime Fresnel`i tsooni kauguse apertuurist etteantud pilu laiuse korral. r = 2*D2 / = 0,63 m = 6,3*10-7 m a) D = 0,135 mm = 1,35*10-4 m r = 2*(1,35*10-4)2 / 6,3*10-7 = 0,0579 m b) D = 0,23 mm = 2,3*10-4 m r = 2*(2,3*10-4)2 / 6,3*10-7 = 0,1679 m c) D = 0,115 mm = 1,15*10-4 m r = 2*(1,15*10-4)2 / 6,3*10-7 = 0,0420 m 2. Arvutasime kiirgusintensiivsuse miinimumide kaugused kiirguse tsentrist erinevate ekraani kauguste ja pilu laiuste korral. ...
Tallinna Tehnikaülikooli füüsika instituut Üliõpilane: Üllar Alev Teostatud: 11.04.07 Õpperühm: EAEI-21 Kaitstud: Töö nr. 9 OT FRESNELI DIFRAKTSIOON ÜMMARGUSE AVA KORRAL Töö eesmärk: Töövahendid: Ümmarguse ava difraktsioonpildi uurimine, Valgusallikas, ekraanid avadega, valgusfilter, okulaar, optiline valguse lainepikkuse määramine. pink. Skeem Töö käik. 1. Asetage detailid optilisele pingile skeemi kohaselt. Ekraanide 3 ja 4 asend optilisel pingil on fikseeritud. Kaugus nende ekraanide vahel a=100 cm. Kontrollida seda. Lülitage sisse valgusallikas 1. 2. Okulaar 5 kinnitage alusele nii, et difraktsioonpilt jääks okulaari vaatevälja keskele. 3. Eemaldage okulaari aeglasel...
Valgusoptika Valguse kohta on 2 teooriat: 1)Laineteeoria 2)Korpuskulaarne teooria (osakeste tooria) Valgus kui elektromagnetlaine Valguslained on ristlained, milles risti võnguvad elektriväli ja magnetväli. On tehtud kindlaks, et inimese silm on tundlik just elektrivälja muutustele. Nähtav valgus on lainepikkustega 380-760nm . Laine pikkus ja sagedus on seotud valemiga C = Lambda * f , f = C / Lambda C = 3 * 108 m/s f = sagedus (Hz) Valge valgus on liitvalgus, ta koosneb 7 spektrivärvi valgustest: Punane – 760-630 (nm) Oranž – 630-600 (nm) Kollane – 600-570 (nm) Roheline – 570-520 (nm) Helesinine – 520-470 (nm) Sinine – 470-420 (nm) Violetne – 420-380(nm) Valguse murdumine Kui valgus jõuab levimisel 2 läbipaistva keskkonna lahutuspinnale, siis osa temast tungib edasi teise keskkonda. Muutes oma leviku suunda Üleminekul tekib Snelli seadus ...
valguskiirte muutumatusele. James Gregory uuris linnusule poolt tekitatud difraktsioonimustreid. See oli sisuliselt difraktsioonivõre poolt tekitatud nähtuste esmakordne uurimine.Thomas Young korraldas 1803. aastal eksperimendi, kus tutvustas kahe lähedal asetseva pilu poolt tingitud interferentsi.Thomas Young selgitas vaatlustulemusi erinevatest piludest väljuvate lainete interferentsiga ning järeldas, et valgus peab levima lainetena. Augustin-Jean Fresnel tegi põhjalikumaid uuringuid ja arvutusi difraktsiooninähtustest, mis avaldati 1815. aastal ning 1818. aastal.Augustin-Jean Fresnel toetas sellega märkimisväärselt valguslaine teooriat, mida oli uurinud Christiaan Huygens ning taaselustanud Young, vastandades teooriat Newtoni valgusosakeste teooriale. Francesco Maria Grimaldi Thomas Young James Gregory (1618—1663) (1773— (1638-1675) 1829)
OPTIKA optika-teadus, mis uurib valgust *neli seaduspärasust, mis olid teada juba antiikajal: 1.valgus levib sirgjooniliselt 2.valguskiired levivad teineteisest sõltumatult. Valguskiired lähevad teineteisest läbi 3.Valgus peegeldub siledatelt pindadelt 4.valgus murdub kahe läbipaistva keskkonna piiril. 17.saj Mis on valgus? 1.Vlgus on millegi liikumine. Teati, et liigub kaks objekti-liigub laine ja keha. Esimene teooria: korpuskulaarteooria-valgus koosneb osakestest. Valgus osakest nim. Korpuskliks. *valgus on osakeste voog, mis levib sirgjooneliselt. *Üks põhipooldajaid oli Newton *Korpuskulaarteoori põhi puudub-Miks kaks valgusvihku kokkupuutel ei mõjuta teineteist.? 2.Valgus on laine, mis levib kogu univerumit täitvas nähtamatus keskkonnas. *Laineteooria puudus-teati, et laine levib ainult keskkonnas aga maailma ruumis oleva eetri olemasolu ei suudetud tõestada. *Põhipooldaja Huygens ja Hooke Kubki teooria ei seleta k...
ringjoonelised) sekundaarlained (moodustub ka tagasilaine). Kõikide elementaarlainete kohtumispaik moodustab tasalainete puhul uue lainefrondi, mis on kõigi elementaarlainete mähispind. Lainefrondi uue asendi määrab kõigi elementaarlainete superpositsioon. Kuna paralleel- või ristlaine frondist kiirguvad elementaarlained igas suunas, siis on võimalik, et lained painduvad tõkete taha. Huygensi printsiibi sõnastas esialgsel kujul Christiaan Huygens ning täiendatud kujul Augustin Jean Fresnel, mistõttu seda nimetatakse ka Huygensi-Fresneli printsiibiks. Huygensi printsiibist moodustub palju erijuhtumeid, näiteks difraktsioon kaugväljas (Fraunhoferi difraktsioon) ja difraktsioon lähiväljas (Fresneli difraktsioon). 4. Vahelduvvoolu efektiivväärtus ja võimsus Vahelduvvooluks nimetatakse voolu, mille suund ja tugevus ajas perioodiliselt muutub. Vahelduvvoolu efektiivväärtus on võrdne niisuguse alalisvooluga, mis samas
levimiskiirused on erinevad. Fresneli tähtsamad ja rakenduslikumad tööd on seotud difraktsiooniga, aga alustas ta interferentsikatsetest. Kahe pilu asemel kasutas ta ühe valgusallika kahte optilist kujutist. Nii on näiteks kahe peegli või kahe prisma abil võimalik saada kaks samaväärset kiirtekimpu, mille heledus on tunduvalt suurem kui Young'i kitsastest piludest tulevatel kiirtel. Veel näitas Fresnel, et interferentsipilt tuleb selgem ja teravam, kui kasutada ühevärvilist (monokromaatset) valgust. Maksimumide/miinimumide asukohti ekraanil saab arvutada Youngi katse valemitest, kui lugeda võrdseks valgusallikate kujutiste kaugusega ekraanist ning kujutiste omavahelise kaugusega. Huygens'i-Fresnel'i printsiip seob uue lainefrondi kujunemise sekundaarlainete interferentsiga. Huygens'i- Fresnel'i printsiip töötab mõlemas suunas:
MIN tingimus: min = (2k+1) /k Lained on sellisel juhul vastasfaasis. Difraktsioonipildis ilmnevad ribad on tingitud elementaarlainete interferentsist. Kohtades, kus ei ole min ega max tingimusi täidetud, interfereeruvad lained ikkagi, aga sellisel juhul on liitumise tulemus miinimumi ja maksimumi vahepealne. Valguse difraktsiooniks nim füüsikalist nähtust, mille puhul lained painduvad tõkete taha (valguse sattumist varju piirkonda). Avastas 1815. aastal prantsuse füüsik Fresnel. Ta lähtus Huygensi printsiibist: ,,Iga ruumipunkt, kuhu valguslaine jõuab, on ise uueks laineallikaks." Valguse difraktsiooni selgitamisel kasutatakse HuygensFresneli printsiipi: ,,Igat lainepinna punkti vaadeldakse elementaarlaine allikana, kusjuures valguse intensiivsus mingis ruumipunktis on määratud elementaarlainete liitumisega." Varju piirkonnaks nim seda ruumi osa, kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu.
Koormuse sobitamine liiniga: 1. 2.Milleks toimub sobitamine? Maksimaalse ülekande tingimuseks on, et allika ja tarbija sisendtakistused oleksid kaaskompleksed - reaalosad võrdsed ja imaginaarosad vastasmärgiga. Üldjuhul ei lülitata generaatorit vahetult koormusega vaid ülekanne toimub ülekandeliini abil. Sellepärast tuleb sobitada liin ja koormus. 3.Mis toimub liinis? Kui peegeldusi liini ja koormuse (antenni) ühenduskohast ei toimu, siis öeldakse, et liin on koormusega sobitatud. Seega ja Umax = Umin ehk signaali mähisjoon liinis on sirge ja SWR = 1. Kui liin on koormusega täiesti sobitamata, siis SWR = ja signaali mähisjoon 3 kõigub liinis tugevasti. Järelikult mida suurem on SWR, seda halvemini on liin koormusega sobitud ehk tugevam on signaali mähisjoone kõikumine liini. 4.Seisulainetegur/peegeldustegur Seisulaine...
KOORMUSE SOBITAMINE LIINIGA: 1. Töö eesmärk SWR lähendamine ideaalile SWR=1, koormuse sobitamine liiniga 2. Töö käik, kasutatud mõõteriistad, maketi struktuur. Töö käik mõõtelehelt ja aruandest |Generaator, lühis, koormus, horisontaaltoru, lühisliin | struktuur laboris 3. Seisulaine mõiste. Kui suur on seisulaine naabermiinimumide (maksimumide) vaheline kaugus? Veerand lainepikkust 4. Milleks tuleb koormuse liiniga ga sobitada? Maksimaalse ülekande tingimuseks on, et allika ja tarbija sisendtakistused oleksid kaaskompleksed - reaalosad võrdsed ja imaginaarosad vastasmärgiga. Üldjuhul ei lülitata generaatorit vahetult koormusega vaid ülekanne toimub ülekandeliini abil. Sellepärast tuleb sobitada liin ja koormus. 5. Seisulainetegur. Kui suur on seisulaine tegur täieliku sobituse korral? Kuidas näeb välja pinge (voolu) jaotuse graafik? Liinis tekkinud pinge amplituudi maximumi ja miinimumi suhe. SWR=1. Joonis vihikus? 6. Näidata Smithi...
Valguse sattumine varju piirkonda Varju piirkonnaks nimetame seda ruumiosa,kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu. Joonis : Tasalaine frondi tekkimine Huygensi printsiibi kohaselt. Tasalaine frondiks on elementaarlainete puutepind. Huygensi printsiibi abil saab seletada valguse sattumist varju piirkonda. Difraktsioonipilt ja Hygensi-Fresneli printsiip Huygensi printsiipi täpsustas Prantsuse füüsik A. Fresnel . Selle printsiibi kohaselt võib igat lainepinna punkti vaadelda elementaarlaine allikana,kusjuures valguse intensiivsus mingis ruumipunktis on määratud elementaarlainete liitumise tulemusega. See, kas lainel on parajasti maksimaalne, minimaalne või mõni muu väärtus, oleneb laine faasist. Samas faasis olevad lained tugevdavad liitumisel üksteist. Vastasfaasis olevad lained nõrgendavad või kustutavad üksteist liitumisel. Valguste interferents
tulemusena määratakse lainefrondi iga uus asend. Lainefrondi punktidest väljunud laineid nimetatakse sekundaarlaineteks. Kui võnkumine on jõudnud mingisugusesse ruumipunkti, siis see punkt muutub uueks võnkumiste levitajaks. Nii ongi iga lainefrondi punkt sekundaarlaine allikaks. Sekundaarlainete interfereerumise tulemusena tekib uus lainefrondi asend. Lõpmatu hulga lainete liitmise lihtsustamise eesmärgil jaotas prantsuse teadlane Fresnel (1788- 1827) lainefrondi tsoonideks. Tsoonide asetus lainefrondil aa oleneb väljapunkti P asukohast, milles sekundaarseid laineid liidetakse. Tsoonid joonistatakse punkti O ümber, mis on vaatluskohale P kõige lähem punkt lainefrondil. Naabertsoonidest tulevate lainete käiguvahe on /2 ,Need lained kustutavad teineteist. Kui tõketest vabal lainefrondi osal saab joonistada täpselt paarisarv Fresneli tsoone, siis punktis P tekib difraktsiooni miinimum. Paaritu arvu
interfereerumse tulemusena määratakse lainefrondi iga uus asend. Lainefrondi punktidest väljunud laineid nim. sekundaarlaineteks. Kui võnkumine on jõudnud mingisugusesse ruumipunkti, siis see punkt muutub uueks võnkumiste levitajaks. Nii ongi iga lainefrondi punkt sekundaarlaine allikaks. Sekundaarlainete interfereerumise tulemusena tekib uus lainefrondi asend. Lõpmatu hulga lainete liikumise lihtsustamise eesmärgil jaotas Fresnel lainefrondi tsoonideks. Tsoonide asetus lainefrondil aa oleneb väljapunkti P asukohast, milles sekundaarseid laineid liidetakse. Tsoonid joonistatakse punkti O ümber, mis on vaatluskohale P kõige lähem punkt lainefrondil. naabertsoonidest tulevate lainete käiguvahe on /2. Need lained kustutavad teineteist. Kui tõketest vabal lainefrondi osal saab joonistada täpselt paarisarv fresneli tsoone, siis punktis P tekib difraktsiooni miinium
3.5.3. Valguslainete interferents Interferents (ladina keelest, inter-vastastikku, omavahel, + ferire -lööma, tabama.) on nähtus, mis tekib kahe või enama laine liitumisel ja seisneb selles, et sõltuvalt oma faasidest tugevdavad liituvad lained vastastikku üksteist ühtedes ja nõrgendavad teistes ruumipunktides. Valguse interferentsi nähtust uuris ja andis seletuse prantsuse füüsik Augustin Jean Fresnel (frenel ) ( 1788 - 1827 ) ning tõestas, et valgus on ristlainetus. Et interfereeruda saavad ainult koherentsete laineallikate tekitatud lained, töötas Fresnel kõigepealt välja koherentsete valgusallikate saamise viisi. Koherentsus ( ladina keelest - cohaerentia seostatus, seos ) on võnkeprotsesside (lainete) ajaline kooskõlastatus, mida iseloomustab nende faaside muutumatus. Kahe erineva allika poolt kiiratud valgus üldiselt ei interfereeru. Järelikult pole
millest kiirgunud lainete interfereerumse tulemusena määratakse lainefrondi iga uus asend. Lainefrondi punktidest väljunud laineid nim. sekundaarlaineteks. Kui võnkumine on jõudnud mingisugusesse ruumipunkti, siis see punkt muutub uueks võnkumiste levitajaks. Nii ongi iga lainefrondi punkt sekundaarlaine allikaks. Sekundaarlainete interfereerumise tulemusena tekib uus lainefrondi asend. Lõpmatu hulga lainete liikumise lihtsustamise eesmärgil jaotas Fresnel lainefrondi tsoonideks. Tsoonide asetus lainefrondil aa oleneb väljapunkti P asukohast, milles sekundaarseid laineid liidetakse. Tsoonid joonistatakse punkti O ümber, mis on vaatluskohale P kõige lähem punkt lainefrondil. naabertsoonidest tulevate lainete käiguvahe on /2. Need lained kustutavad teineteist. Kui tõketest vabal lainefrondi osal saab joonistada täpselt paarisarv fresneli tsoone, siis punktis P tekib difraktsiooni miinium. Paaritu arvu puhul jäävad ühe tsooni piirest
interfereerumse tulemusena määratakse lainefrondi iga uus asend. Lainefrondi punktidest väljunud laineid nim. sekundaarlaineteks. Kui võnkumine on jõudnud mingisugusesse ruumipunkti, siis see punkt muutub uueks võnkumiste levitajaks. Nii ongi iga lainefrondi punkt sekundaarlaine allikaks. Sekundaarlainete interfereerumise tulemusena tekib uus lainefrondi asend. Lõpmatu hulga lainete liikumise lihtsustamise eesmärgil jaotas Fresnel lainefrondi tsoonideks. Tsoonide asetus lainefrondil aa oleneb väljapunkti P asukohast, milles sekundaarseid laineid liidetakse. Tsoonid joonistatakse punkti O ümber, mis on vaatluskohale P kõige lähem punkt lainefrondil. naabertsoonidest tulevate lainete käiguvahe on /2. Need lained kustutavad teineteist. Kui tõketest vabal lainefrondi osal saab joonistada täpselt paarisarv fresneli tsoone, siis punktis P tekib difraktsiooni miinium. Paaritu arvu puhul jäävad ühe
Skalaarid ja vektorid: Suurused, mille määramiseks piisab ainult arvväärtusest nimetatakse skalaarideks. (aeg, mass, inertsmoment). Suurused, mida iseloomustab arvväärtus (moodul) ja suund nimetatakse vektoriteks. (Kiirus, jõud, moment). Tähistatakse sümboli kohal oleva noolega F(noolega) . Tehted nendega: Korrutamine skalaariga - a*Fnoolega =aF(mõlemad noolega) Liitmine - Fnoolega = F1noolega + F2noolega. Skalaarne korrutamine: Kahevektori skalaarkorrutis on skalaar, mis on võrdne nende vektorite moodulite ja nendevahelise nurga cos korrutisega. (V1V2) = v1*v2*cosa, kusjuures v1*v2=v2*v1. Vektoriaalse korrutamise tulemuseks on aga vektor, mis on võrdne vektorite moodulite ja nendevahelise nurga sinusega, siht on risti tasandiga, milles asuvad korrutatavad vektorid ja suund on määratud parema käe kruvi reegliga. [v1*v2]=v1*v2*sina. Ühtlane sirgjooneline liikumine: ühtlane liikumine on keha või masspunkti sirgjooneline liikumine, mille p...
Kas suudate tõestada, et kiireim tee vastab murdumisseadusele? 18. Fresnel'i meetodi illustratsioon - difraktsioon pooltasandi servalt. Fresnel'i katsed. Kus päris teadus võimetu, löövad tihtipeale läbi profaanid. 1811. a. sattus E. Malus' loengule valguse polarisatsioonist teedevalitsuse insener Augustine Fresnel. Loomulikult oli temagi koolis õppinud "õiget" korpuskliteooriat; seda enam köitis noort uurijat lihtne võimalus seletada polarisatsiooni võnkumiste abil. Fresnel asus asja kallale, hea matemaatikuna õnnestus tal muu töö kõrvalt tuletada ülaltoodud interferentsivalemid (olid muidugi juba varem teada, aga mitte Fresnel'ile). Fresneli tähtsamad ja rakenduslikumad tööd on seotud difraktsiooniga, aga alustas ta interferentsikatsetest. Kahe pilu asemel kasutas ta ühe valgusallika kahte optilist kujutist. Nii on näiteks kahe peegli või kahe prisma abil võimalik saada kaks
Kas suudate tõestada, et kiireim tee vastab murdumisseadusele? 18. Fresnel'i meetodi illustratsioon - difraktsioon pooltasandi servalt. Fresnel'i katsed. Kus päris teadus võimetu, löövad tihtipeale läbi profaanid. 1811. a. sattus E. Malus' loengule valguse polarisatsioonist teedevalitsuse insener Augustine Fresnel. Loomulikult oli temagi koolis õppinud "õiget" korpuskliteooriat; seda enam köitis noort uurijat lihtne võimalus seletada polarisatsiooni võnkumiste abil. Fresnel asus asja kallale, hea matemaatikuna õnnestus tal muu töö kõrvalt tuletada ülaltoodud interferentsivalemid (olid muidugi juba varem teada, aga mitte Fresnel'ile). Fresneli tähtsamad ja rakenduslikumad tööd on seotud difraktsiooniga, aga alustas ta interferentsikatsetest. Kahe pilu asemel kasutas ta ühe valgusallika kahte optilist kujutist. Nii on näiteks kahe peegli või kahe prisma abil võimalik saada kaks
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
