Optika leiutised lääts Läbipaistvast ainest keha, mis koondab või hajutab valgust Vanim tehislik lääts 640 eKr Kumerlääts keskelt paksem, koondab valgust Nõguslääts keskelt õhem, hajutab valgust Iseloomustavad suurused: fookuskaugus, optiline tugevus Pikksilmad, teleskoobid, mikroskoobid, fotoaparaadid Nägemise parandamiseks Luup Lühikese fookuskaugusega lääts, mille abil saadakse esemest suurendatud ebakujutis Kuni 25x suurendused 424 eKr vanimad tõendid luubitaolise eseme olemasolust Optiline Teleskoop Optiline instrument, mis kogub ja koondab elektromagnetilist kiirgust Kasutatakse laialdaselt astronoomias, kuid ka binoklites, fotoobjektiivides jne. Hans Lippershey 1608 esimene teleskoop Kasutatakse infrapuna- ja ultraviolettkiirguse registreerimiseks Mikroskoop Optikariist, mis võimaldab näha väikesest objektist, mida enamasti inimsilmaga pole võimalik näha, suurendatud kujutist
väljuvatest kiirtest vähemalt kahte järgmisest kolmest: optilise teljega paralleelset kiirt, mis pärast läätse läbimist läheb läbi fookuse; fookust läbivat kiirt, mis pärast läätse läbimist on optilise teljega paralleelne; läätse keskpunkti O läbivat kiirt, mis pärast läätse läbimist suunda ei muuda. Kujutise konstrueerimine nõgusläätse korral. AB ese, A1B1 näiv kujutis. Tekib ebakujutis. Kiirte pikendused koondudes moodustavad ebakujutise. Nõguslääts hajutab valguskiiri. Kujutise konstrueerimiseks kasutatakse esemest väljuvatest kiirtest vähemalt kahte järgmisest kolmest: optilise peateljega paralleelset kiirt, mis pärast läätse läbimist läheb edasi nii, et selle pikendus läheb läbi näiva fookuse; tagumisse näivasse fookusse F1 suunatud kiirt, mis pärast läätse läbimist on optilise teljega paralleelne;
ühtlaselt. 17. Valguse peegeldumniseks nimetatakse nähtust, kus valguse langedes kahe keskkonna lahutuspinnale pöördub valgus samasse keskkona tagasi. Esineb kahte liiki: difuusne peegeldumine ja peegeldumine peegelpinnalt. 18. Valguse peegeldumis seadus: langev kiir ja peegeldunud kiir ning langemispunktis kahe keskkonna lahutuspinnale tõmmatud normaal asuvad ühes tasapinnas. 19. Kujutise iseärasused tasapeeglis: kujutis on näiline ehk ebakujutis, kujutis on peeglis sama suur kui ese, kujutis on samapidine, kujutis tekib sama kaugele kui on ese peeglist, vasak ja parem pool on nagu vahetuses. 20. Sfääriline peegel on kera(sfääri) osa, millelt valgus peegeldub. Sfäärilised peeglid jaotatakse kumerateks ja nõgusateks. 22. Sfäärilise peegli fookuseks nimetatase punkti optilisel peateljel, kus lõikuvad peeglile optilise peateljega paralleelselt langevad valguskiired pärast peeglilt peegeldumist. 26
väärtusi. Minimaalse vaatenurga mõõtmise skeem 2. Pikksilma suurenduse määramine Pikksilma valmistamisel kasutatakse kas kahte läätse või läätsede süsteemi. Objekti poolset läätse (OB) nimetatakse objektiiviks ja silma poolset (OK) okulaariks. Objektiiv annab kauguest esemest fookuse lähedal tõelise, vähendatud ja ümberpööratud kujutise.Seda tõelist kujutist vaadeldakse okulaariga kui luubiga. Seejuures saadakse suurendatud, päripidine ebakujutis. Pikksilma suurenduse hindamise lihtsustatud skeem 3. Mikroskoobi suurenduse määramine Mikroskoopikasutatakse lähedaste, kuid väikeste esemete vaatlemiseks. Mikroskoop nagu pikksilmgi, koosneb tavaliselt kahest läätsede süsteemist: objektiivist ja okulaarist. Mikroskoobi objektiivi ülesandeks on tekitada uuritavast esemest võimalikult suur kujutis. Ebakujutise saamine mikroskoobis
väärtusi. Minimaalse vaatenurga mõõtmise skeem 2. Pikksilma suurenduse määramine Pikksilma valmistamisel kasutatakse kas kahte läätse või läätsede süsteemi. Objekti poolset läätse (OB) nimetatakse objektiiviks ja silma poolset (OK) okulaariks. Objektiiv annab kauguest esemest fookuse lähedal tõelise, vähendatud ja ümberpööratud kujutise.Seda tõelist kujutist vaadeldakse okulaariga kui luubiga. Seejuures saadakse suurendatud, päripidine ebakujutis. Pikksilma suurenduse hindamise lihtsustatud skeem 3. Mikroskoobi suurenduse määramine Mikroskoopikasutatakse lähedaste, kuid väikeste esemete vaatlemiseks. Mikroskoop nagu pikksilmgi, koosneb tavaliselt kahest läätsede süsteemist: objektiivist ja okulaarist. Mikroskoobi objektiivi ülesandeks on tekitada uuritavast esemest võimalikult suur kujutis. Ebakujutise saamine mikroskoobis TÖÖ KÄIK
konarused on väiksemad valguse lainepikkuselt või sellega võrreldavad. 18. Valguse peegeldumise seadused: I Langev kiir, peegeldunud kiir ja langemispunktist lahutuspinnale tõmmatud pinnanormaal asuvad ühes tasapinnas. II Peegeldumisnurk võrdub langemisnurgaga. III Valguse peegeldumisel on valguskiirte käik pööratav. 19. Kujutisel on tasapeeglil järgmised iseärasused: 1) Kujutis on näiline e. ebakujutis 2) Kujutis tekib peegli taha samasugusele kaugusele kui ese on peeglist 3) Kujutis on esemega samapidine 4) Kujutis on esemega võrreldes sama suur 20. Sfäärilised peeglid jaot. kahte suurde rühma: 1) nõguspeeglid 2) kumerpeeglid. Nõguspeeglid on sellised sfäärilised peeglid, mis koondavad valgust. (liiklusvahendi esituled) Kumerpeeglid on sellised sfäärilised peeglid, mis hajutavad valgust. (liiklus, poes inimeste jälgimiseks) 21
peegeldunud kiir ja langemispunktis pinnale tõmmatud pinnanormaal asuvad ühes tasapinnas. 2) Valguse peegeldumisel on peegeldumisnurk värdne langemisnurgaga. (joonis)*) Peegeldumisnurgaks nim nurka, mis jääb peegeldunud kiire ja pinnanormaali vahele. *) Langemisnurgaks nim nurka, mis jääb langeva kiire ja pinnanormaali vahele. 3) Valguse peegeldumisel on vaguskiirte käik pööratav. (Joonised) 19. Kujutise iseärasused tasapeeglis. 1) Kujutis on näiline ehk ebakujutis. 2) Kujutis on sama suur. 3) Kujutis on peeglist sama kaugel kui ese. 4) Kujutis on samapidine. 5) Kujutise ja eseme vasak ja parem pool on vahetatud. 20. Mida nim sfääriliseks peegliks? Nende liigid. 21. Sfäärilise peegli elemendid. Joonis. 22. Mida nim peegli fookuseks? Fookuseks nim punkti optilisel peateljel, kus lõikuvad peeglilt peegeldunud kiired, mis langesid peeglile paralleelselt optilise peateljega. 23
2)Kui ese asetseb läätsest 4F kaugusel, optilisel peateljel on kujutis tõeline, pööratud, vähendatud. Mida kaugemale ese koondavast läätsest viia, seda väiksemaks muutub kujutis. 3)Ese asetseb koondava läätse optilisel peateljel fookuse ja 2 fookuse vahel, kujutis tõeline, pööratud, suurendatud. 4)Ese asetseb koondava läätse optilisel peateljel läätse ja fookuse vahel, siis ebakujutis, samapidine, suurendatud 5)Ese asetseb, hajutava läätse optilisel peateljel, siis ebakujutis, samapidine, vähendatud. Läätse valem 1/a+1/k=1/f a - eseme kaugus läätsest, k kujutise kaugus läätsest, f fookuskaugus. Läätse optiliseks kauguseks nim. läätse fookuskauguse pöördväärtust D=1/f. 4. Lühidalt: valguse refraktsioon, interferents, dispersioon, neeldumine, hajumine, polarisatsioon Valguse refraktsioon ?? Valguse interferents on lainete liitumisel tekkiv püsiv energia ümberpaiknemine ruumis, mis tuleneb
Kujutise konstrueerimine läätsedes. Läätse suurendus, õhukese läätse valem. Kui ühest punktist lähtunud valguskiired langevad koondavale läätsele, siis pärast läätse läbimist koonduvad nad samuti ühte punkti, milles tekib kiirte lähtepunkti kujutis. Kui tegu on hajutava läätsega, siis ühest punktist lähtunud kiired hajuvas selliselt, et nende pikendused lõikuvad samuti ühes punktis, milles tekib lähtepunkti ebakujutis. Joonised kujutavad punktis A asuvat punktvalgusallikat, mille kujutis tekib punktis B. Esimesel joonisel on punktvalgusallika kujutise tekitamine koondava läätse abil, teisel ebakujutise tekitamine hajutava läätse abil. Mingi
Kumerpeegel Nõguspeegel. Peeglitele kehtivad analoogilised valemid F=R/2 1/a+1/k=1/f=D=2/R Sfäärilistel peeglitel on peegelpinnaks osa kerapinnast ehk sfäärist. Nõguspeeglil on peegelpinnaks kera sisepind, kumerpeeglil kera välispind. Optilised riistad: luup- on lühikese fookuskaugusega positiivne lääts (või läätsede süsteem), mille abil saadakse esemest suurendatud ebakujutis. Kui ese asub täpselt läätse fookuses, siis kujutis tekib lõpmatusse. Nurksuurendus avaldub sel juhul valemiga: ,kus f on läätse fookuskaugus ja d on nn. parima nägemise kaugus (selliselt kauguselt vaadataks objekti ilma luubita). Kui luup asub esemele lähemal kui fookuskaugus, on suurendus väiksem. Luupide abil saadavad suurendused küündivad kuni 25-ni. Enamasti suurendus 10x. Maksimaalse suurusega vaatevälja
-) Valguse peegeldumisel on valguskiirte käik pööratav. -langemisnurk - nurk, mis jääb langeva kiire ja pinna ristsirge vahele. [1o] - peegeldumisnurk - nurk, mis jääb pinna ristsirge ja peegeldunud kiire vahele. [1o] * Kujutis tasapeeglis. -) Kujutise kujutamiseks tasapeeglis saab kasutada: -) Peegeldumis seadusi -) Sümeetria seadusi 1) Peegeldumis seadus: 2) Sümeetria seadus: * Kujutise iseärasused tasapeeglis: 1) Kujutis on näiline (ebakujutis) 2) Sama pidine 3) Sama suur 4) Sama kaugel (teistpool peeglit) 5) Kujutise ja eseme vasak ning parem pool on vahetatud. * Valguse peegeldumine sfäärilistelt pindadelt. -) Nõguspeeglitel on peegeldav pind nõgus pind ning nõguspeeglid koondavad valgust. -) Kumerpeeglid hajutavad valgust. * Sfäärilise peegli elemendid. O F P 4.1. Mehaanika 4.1.1. Kinemaatika * Kinemaatika ehk mehaaniline liikumine