Läätsed Lääts- kõverpindadega piiratud läbipaistev keha, mis on ette nähtud valguse koondamiseks või hajutamiseks Kumerlääts- keskelt paksemad kui servas (koondab valgust) Nõgusläätsed- keskelt õhemad kui servast (hajutab valgust) Läätse fookus- punkt, kus koondub kumerläätse läbinud, optilise peateljega paraleelne valgusvihk Fookuskauguseks (1m) nimetatakse läätse keskpunkti 0 ja läätse fookuse vahelist kaugust Teravustamine ehk fookustamine tähendab ekraani ja läätse sellise vastatikuse asendi leidmist, kus kujutise detailid on võimalikult selgepiirilised Optiliseks tugevuseks nimetatakse läätse fookuskauguse pöördväärtust (D=1/f) Optilise tugevuse ühik on 1 dioptria (1dpt) Optiliseks peateljeks nimetatakse joont mis läbib läätse fookusi
· Valguse murdumine valguse levimissuuna murdumine · Lääts a) Kumerlääts koondab valgust ja on keskelt paksem. b) Nõguslääts hajutab valgust ja on keskelt õhem kui äärtest. · Läätse opt peatelg on läätse keskpunkti läbiv sirge · Fookus Punkt, kuhu koondub paralleelne valgusvihk pärast kumerläätses murdumist. · Fookuskaugus kaugust läätse optilisest keskpunktist fookuseni nimetatakse fookuskauguseks. · Läätse opt tugevus - on FS, mis on fookuskauguse pöördväärtus · Füüsikaline suurus Fs saab mõõta · Füüsikaline nähtus ÜL lahendamine A. Valguse levimise kiirus Õhk 300 000km/s Vesi 225 000km/s Klaas 200 000km/s Teemant 124 000km/s Kiirus kiirus=teepikkus/aeg=V=S/T B. Läätse optilise tugevuse arvutamine D=1/f
füüsikalisinähtusi ning selle rakendusi. Läätsed 2 sväärilise pinnaga läbipaistev keha, jagunevad kumerläätsed ja nõgusläätsed. Läätse optiline tugevus on võrdne fookuskauguse pöördväärtusega. D=1/f [1 Dptr] Läätse valem 1/f= 1/a + 1/k Fookus - on punkt läätse optilisel peateljel, kus koonduvad läätsele paralleelsed langevad valguskiired peale läätses murdumist. Fookuse või näiva fookuse kaugust läätsest, mõõdetuna piki optilist peatelge nimetatakse fookuskauguseks. Silm: silma lihased on võimelised muutma silma läätse kuju.
Läätseks nimetatakse läbipaistvast ainest keha, mis koondab või hajub valgutab valgust. Läätsi liigitatakse kumer- ja nõgus läätsedeks. Läätse optiliseks peateljeks nimetatakse läätse kerapindade keskunkte ühendavaid sirgeid. Läätse optiliseks keskpunktiks O nimetatakse läätse keskel optilisel peteljel asuvat punkti. Paralleelse valgusvihu koondumise kohta läätse optilisel peateljel on nimetatud fookuseks (F). Fookuskauguseks (f)nimetatakse läätse keskpunkti ja läätse fookuse vahelist kaugust. Läätse optiöiseks tugevuseks nimetatakse fookuskauguse pöördväärtust : optiline tugevus = . läätseoptilist tugevust tähistatakse tähega : D.
koondaval läätsel on fookus, milleks on koht, kus lõikuvad läätsele paralleelsed kiired pärst läätse läbimist 15. hajutaval läätsel on näiv fookus, milleks on koht, kus lõikuvad läätsele langevate paralleelsed kiirte pikendused pärast läätse läbimist 16. igal läätsel on kaks 2 fookust v näivat fookust, millest üks asub ühel pool läätse ja teine teisel pool 17. fookuse v näiva fookuse kaugust läätse keskpunktist nim läätse fookuskauguseks. Koondaval läätsel on see positiivne, hajutaval negatiivne suurus 18. läätse optiline tugevus on fookuskauguse pöördväärtus, 1 dioptria on sellise läätse optiline tugevus, mille fookuskaugus on 1 m 19. tõelist kujutis on võimalik ekraanile tekitada, näivat ei ole 20. kujutise konstrueerimine on kujutise asukohha leidmine eseme asukoha ja läätse fookuse abil 21. koondava läätse korral on läätse valem 1/a+1/k=1/f, kui on tegemist näiva
sirget. Läätse optiliseks keskpunktiks O nimetatakse läätse keskel optilisel peateljel asuvat punkti. Kumerläätse fookuseks (F) nimetatakse punkti, kus pärast kumerläätse läbimist koondub läätsele langev optilise peateljega paralleelne valgusvihk. Fookuse kaugus läätse keskpunktist sõltub läätse materjalist ja läätsepindade kumerusest. Mida kumeramad on läätse pinnad, seda lähemal läätsele on fookus. Fookuskauguseks nimetatakse läätse keskpunkti ja läätse fookuse vahelist kaugust. Läätse optiliseks tugevuseks nimetatakse läätse fookuskauguse pöördväärtust: optiline tugevus (D) = 1 ___________ Fookuskaugus Kumerlääts ja nõgus lääts: Kujutised Kujutis saab olla pärispidine ja ümberpööratud, suurendatud, vähendatud, tõeline või näiline. Tõelise kujutise saab projietseerida seinale. Näilist kujutist ekraanile tekitada ei saa, see
piiravate sfääriliste pindade raadiusest tunduvalt väiksem nim. Õhukeseks läätseks. Läätsi, mis on keskelt paksemad, kui äärelt, nim. Kumerläätseks ja läätsi, mille ääred on paksemad, kui keskkoht nim. Nõgusläätsedeks. Läätse sfääriliste pindade keskpunkte 01 ja 02 läbivat sirget nim. Läätse optiliseks peateljeks. Läätsel on kaks peafookust, mis paiknevad teiselpool läätse. Fookuse kaugust läätses optilisest keskpunktist nim. Läätse fookuskauguseks. Kõik peafookust läbinud kiired on pärast läätse läbimist optilise peateljega paralleelsed. Kõik nõgusläätse optilise peateljega paralleelsed kiired kalduvad pärast läätse läbimist optilisest peateljest eemale. Sellepärast nim. Nõgusläätsi hajutavateks läätsedeks. Kuid läätse läbinud hajuvate kiirte pikendused lõikuvad teisel pool läätse ühes punktis F. Seda punkti nim. Hajutava läätse ebafookuseks. Teades läätse optilist keskpunkti ja
Vaatleme joonise abil: Kui valguskiir keskkonnast välja ei murdu, vaid pöördub tagasi kk, siis on tegemist valguse täieliku sisepeegeldusega. Seda nähtust kasutatakse kiudoptikas ehk valgust juhtivates kaablites. 7. Kujutise konstrueerimine koondavas läätses. Läätse põhipunkt e. fookuskaugus. Kui kumerläätsele langeb optilise peateljega paralleelne kiirtekimp, siis pärast murdumist läätses lõikuvad nad kõik optilise peatelje ühes punktis. Seda nim. läätse fookuskauguseks. 1) a >2f Antud juhul on kujutis ümberpööratud, vähendatud ja tegelik. Seejuures kehtib Ak ja ja f´i vahel selline seos: (läätse valem) Selline olukord on igas fotoaparaadis. 2) f
peateljeks nimetatakse läätse kerapindade kskpunkte ühendavat sirget. Läätse optiliseks keskpunktiks 0 nimetatakse läätse keskel optilisel peateljel asuvat punkti. Paralleelse valgusvihu koondumise kohta läätse optilisel peateljel on hakatud nimetama fookuseks. Kumerläätse fookuseks (F) nimetatakse punkti, kus pärast kumerläätse läbimist koondub läätsele langev optilise peateljega paralleelne valgusvihk. Mida kumeramad on läätse pinnad, seda lähemal läätsele on fookus. Fookuskauguseks nimetatakse läätse keskpunkti ja läätse fookuse vahelist kaugust (f). Läätse iseloomustavaks suuruseks peale fookuskauguse on läätse optiline tugevus. Läätse optiliseks tugevuseks nimetatakse läätse fookuskauguse pöördväärtust: optiline tugevus = 1/fookuskaugus. Läätse optilist tugevust tähistatakse tähega D ehk optilise tugevuse valem on D = 1/f. Läätse optilise tugevuse mõõtühik on 1 dioptria ( lühend 1 dptr).Üks dioptria on sellise läätse
Nõgusläätsed hajutavad valgust. Kiirte käik läätsedes 1) Valguskiir, mis langeb läätsele paralleelselt optilise peateljega, kulgeb pärast läätse läbimist läbi fookuse. 2) Valguskiir, mis langeb läätsele läbi fookuse, kulgeb pärast läätse läbimist paralleelselt optilise peateljega. 3) Kiir, mis langeb läbi läätse keskpunkti ja ei murdu. Läätse optiline tugevus Fookuse kaugust läätse keskpunktist nim. fookuskauguseks (f- fookuskaugus (m)). Kuna nõgusläätsedel on ebafookused, siis loetakse nende fookuskauguseid negatiivseks. Läätse optiliseks tugevuseks nim. tema fookuskauguse pöördväärtust. D=1/f ühik= dioptria(dptr). Nägemine Lõhinägev silm näeb teravalt lähedasi esemeid. Kaugetest esemetest tekib aga terav kujutis võrkkesta ette. Lühinägevust saab korrigeerida nõgusläätsedega prillide abil. Kaugnägev silm tekitab kujutise kaugematest esemetest võrkkestale
Klaa Murdumisnurk 0 15 30 45 60 75 90 s ° ° ° ° ° ° ° Kumerläätseks nimetatakse läätse, mishajutab peeglile langeva valguskiire. Nõgusläätseks nimetatakse läätse, mis koondab peeglile langeva valguskiire. Kumerläätse fookuseks (F) nimetatakse punkti, kus pärast kumerläätse läbimist koondub läätsele langev optilise peateljega paralleelne valgusvihk. Läätse fookuskauguseks (f) nimetatakse läätse optilise keskpunkti ja fookuse vahelist kaugust. Läätse optiliseks tugevuseks nimetatakse läätse fookuskauguse pöördväärtust Silm on nägemiselund. Valguse murdumise tõttu silmas tekib silma võrkkestale vaadeldav eseme kujutis. Võrkkestal asuvad valgustundlikud rakud erutuvad valguse toimel, erutus kandub piki nägemisnärvi peaajusse, kus tekib kujutispilt esemest. Silmaläätse kumeruse ehk
Nõgusläätsed hajutavad valgust. Läätse keskel paikneb läätse optiline keskpunkt. Läätse optilist keskpunkti läbivat joont nim läätse optiliseks teljeks. Läätse fookusi läbivat joont nim optiliseks peateljeks. Punkti, kus koondub kumerläätse läbinud optilise peateljega paralleelne valgusvihk, nim läätse fookuseks. Läätse iseloomustatakse arvuliselt fookuskauguse ja optilise tugevuse abil. Fookuskauguseks nim läätse keskpunkti ja fookuse vahelist kaugust. Optiliseks tugevuseks nim fookuskauguse pöördväärtust. Optiline tugevus= 1/fookuskaugus D= 1/f Läätse optilise tugevuse ühik on dioptria (lühend 1dpt) Kujutis on optikaseadmega saadav esemega sarnane pilt. Fookustamine tähendab ekraani ja läätse sellise vastastikuse asendi leidmist, kus kujutise detailid on võimalikult selgepiirilised. Tõelist kujutist saab tekitada ekraanile.
nr 8), nimetatakse peegli optiliseks peateljeks. Optilise peatelje lõikepunkti peegli pinnaga nimetatakse lagipunktiks O. 8 Punkti, kuhu koonduvad nõguspeeglile langevad paralleelsed kiired, nimetatakse peegli fookuseks F (tulipunktiks). Kumerpeegli kor- ral on tegemist näiva fookusega F’, st. punktiga, milles lõikuvad peegeldunud kiirte pikendused. Fookuse kaugust peegelpinnast, mõõ- detuna piki optilist peatelge, nimetatakse peegli fookuskauguseks. Nõguspeegli fookuskaugust loetakse positiivseks, kumerpeegli oma negatiivseks. Joonis 8: Nõguspeegel (vasakul) ja kumerpeegel (paremal). Fookuskaugus f ja peeglit moodustava sfääri raadius r on seotud järgmiselt: r f= 2 2.3.1 Kujutise leidmine nõguspeegli puhul Kasutame esemest väljuvatest kiirtest vähemalt kahte järgmistest:
fokaaltasandi punktis, mis on samuti määratud läätse keskpunkti läbiva kiirega. Igal läätsel on kaks fookust või näivat fookust, mille kaugused läätse keskpunktist on võrdsed. Seda kinnitab ka kiirte pööratavuse printsiip, mille kohaselt kiirte käik läbi optilise süsteemi ei olene sellest, kas kiired liiguvad läbi läätse näiteks vasakult paremale või paremalt vasakule. Fookuse või näiva fookuse kaugust läätse keskpunktist nimetatakse fookuskauguseks. Fookuskauguse pöördväärtust nimetatakse läätse optiliseks tugevuseks. Läätse optilist tugevust mõõdetakse dioptriates(dptr), kusjuures 1 dioptria on sellise läätse optiline tugevus, mille fookuskaugus on 1 m. Kumerläätsede optilist tugevust loetakse positiivseks, nõgusläätsede oma negatiivseks. Mida suurem on läätse optiline tugevus, seda rohkem lääts koondab või hajutab kiiri. Kujutist, mida on võimalik tekitada
vastasseinas KUJUTIST sellest objektist! Kiired tormavad punktist p lähtudes edasi otse kasti siseseinale! JA MIDA ME NÄEME!? FANTAST! KUJUTIST SELLEST ESEMEST, MILLELT KIIR LANGES; KUSJUURES, ME NÄEME SEDA TAGURPIDI! VAATA JOONISEID JA SA NÄED, MIKS SEE NII ON! Punkti P, kus kõik kiired koonduvad, nimetatakse FOOKUSEKS. Kaugust fookuse ja kujutise tekkepinna vahel nimetatakse FOOKUSKAUGUSEKS. Pane tähele, kuidas suurendades fookuskaugust, muutub pilt aina suuremaks, ent ka hajusamaks ja tuhmimaks! Seda saan ma demonstreerida ka teile tunnis. Sedamoodi tehti esimesed kaamerad ja fotoaparaadid. Efekti tunti juba Vanas-Kreekas ja Araabiaaades ligi 2000 aastat tagasi. Kunstnikud kasutasid seda oma maalide maalimisel keskajal ja sõjaväelased näiteks Itaalias 17.sajandil salajases spionaazis.
vastasseinas KUJUTIST sellest objektist! Kiired tormavad punktist p lähtudes edasi otse kasti siseseinale! JA MIDA ME NÄEME!? FANTAST! KUJUTIST SELLEST ESEMEST, MILLELT KIIR LANGES; KUSJUURES, ME NÄEME SEDA TAGURPIDI! VAATA JOONISEID JA SA NÄED, MIKS SEE NII ON! Punkti P, kus kõik kiired koonduvad, nimetatakse FOOKUSEKS. Kaugust fookuse ja kujutise tekkepinna vahel nimetatakse FOOKUSKAUGUSEKS. Pane tähele, kuidas suurendades fookuskaugust, muutub pilt aina suuremaks, ent ka hajusamaks ja tuhmimaks! Seda saan ma demonstreerida ka teile tunnis. Sedamoodi tehti esimesed kaamerad ja fotoaparaadid. Efekti tunti juba Vanas-Kreekas ja Araabiaaades ligi 2000 aastat tagasi. Kunstnikud kasutasid seda oma maalide maalimisel keskajal ja sõjaväelased näiteks Itaalias 17.sajandil salajases spionaazis.
Entroopiat kasutatakse ka termodünaamika II seaduse sõnastamisel: entroopia kasvab suletud süsteemis toimuvate soojuslike protsesside käigus. Fermat' printsiip: valgus levib teed mööda, mille läbimiseks kulunud aeg on minimaalne. Homogeenses ja isotroopses keskkonnas levib valgus ühest punktist teise lühimat teed pidi. Fookuseks nimetatakse punkti, kus koonduvad läätse läbinud paralleelsed kiired või nende pikendused. Selle punkti kaugust läätse keskpunktist nimetatakse fookuskauguseks. Kumerläätsel loetakse fookuskaugus positiivseks, nõgusläätsel negatiivseks. Footon on valguse kvant (osake), millel puudub seisumass ja mille energia on määratud seosega E = hf, kus h on konstant (Plancki konstant) ja f vastava valguslaine sagedus. Fotoefekt seisneb metallist elektronide väljalöömises valguse abil. See tõestas katseliselt footonite olemasolu. Füüsika eesmärgiks on välja selgitada looduseseadusi ja tõlkida need inimesele arusaadavasse keelde nn
Sfäärilisi peegleid jaotatakse nõgusateks ja kumerateks. Nõguspeegli korral toimub peegeldumine sfääri sisepinnalt, kumerpeegli korral - välispinnalt. Punkti, kuhu koonduvad nõguspeeglile langevad paralleelsed kiired, nimetatakse peegli fookuseks F (tulipunktiks). Kumerpeegli korral on tegemist näiva fookusega F', st. punktiga, milles lõikuvad 8 peegeldunud kiirte pikendused. Fookuse kaugust peegelpinnast, mõõdetuna piki optilist peatelge, nimetatakse peegli fookuskauguseks. Nõguspeegli fookuskaugust loetakse positiivseks, kumerpeegli oma negatiivseks. Fookuskaugus f ja peeglit moodustava sfääri raadius r on seotud järgmiselt: f = r 2 Sirget, mis läbib sfääri keskpunkti C ja fookust F, nimetatakse peegli optiliseks peateljeks. Optilise peatelje lõikepunkti peegli pinnaga nimetatakse lagipunktiks O. Murdumisnäitaja Kahe läbipaistva keskkonna lahutuspiiril valgus murdub, st. muudab oma levimissuunda. Muutuse suurus on
Punkti, milles lõikuvad kumerläätse optilise peateljega paralleelselt langevad kiired pärast läätse läbimist, nimetatakse kumerläätse fookuseks. Punkti, milles lõikuvad nõgusläätse optilise teljega paralleelselt langevate kiirte pikendused pärast läätse läbimist, nimetatakse nõgusläätse fookuseks ehk näivaks fookuseks. Fookuse või näiva fookuse kaugust läätsest, mõõdetuna piki optilist telge nimetatakse fookuskauguseks. Nõgusläätse fookuskaugust loetakse negatiivseks . Igal läätsel on kaks fookust, mille kaugused läätsest on võrdsed. Seda kinnitab ka kiirte pööratavuse printsiip, mille kohaselt kiirte käik läbi optilise süsteemi ei olene sellest, kas kiired liiguvad läbi läätse näiteks vasakult paremale või paremalt vasakule. Fookuskauguse pöördväärtust nimetatakse läätse optiliseks tugevuseks , mida tähistatakse D. D = 1 / f.