FÜÜSIKA - OPTIKA (0)

1 Hindamata

FÜÜSIKA OPTIKA
LAINEOPTIKA

Valgus kui laine. Valguslainet iseloomustavad suurused.
Valguslaine koosneb teineteisega risti olevast elektri-ja magnetväljast, mis on omavahel seotud ja levivad ruumis valguse kiirgusega. Valguslaine on ristlaine.
Valguslainet iseloomustavad suurused:

periood T (1s)- aeg, mis kulub valguslainel ühe lainepikkuse läbimiseks.
lainepikkus λ (1nm) - näitab kaugust valguslaine kahe samas võnkefaasis oleva naaberpunkti vahel.
laine sagedus f (1Hz) – näitab mitu täisvõnget teeb laine ühes ajaühikus.
Kiirus (1m/s)- näitab, kui pika tee läbib laine ajaühikus.
c- valguse kiirus vaakumis . (võib kasutada ka õhus) c = 3·108 m/s
E- Lainefaas, mis määrab muutuva suuruse väärtuse antud ajahetkel.
I- Valguse intensiivsus, mis näitab kui palju energiat valguslaine kannab ajaühikus läbi pinnaühiku.

Valguse lainepikkus ja värvus.
Erineva lainepikkusega valguslained tekitavad inimsilmas erinevaid värvusaistinguid. Inimene näeb 760-380nm.
Põhivärvid on punane, roheline, sinine.
Kõige tugevama aistingu annab roheline valgus.

Infra- ja ultravalgus . Nende toimed.
Infravalgus- elektromagnetlained , mille lainepikkus on suurem kui punasel valgusel, soojuskiirgus . Kiirgavad kõik soojad või kuumad kehad. Kasutatakse värvitud pindade kuivatamiseks, toidu küpsetamiseks sütel, soojusraviks, lasersideks, sõjanduses (öönägemisseadmetes), astronoomias. Kasvuhooneefekt.
Ultravalgus- elektromagnetlained, mille lainepikkus on väiksem kui violetvalgusel. Sellel on tugev fotokeemiline ja bioloogiline toime. Kasutatakse veel astronoomias, valgustamiseks, plasmatoodetes.

Valguse difraktsioon . Valguse sattumine varju piirkonda.
Valguse difraktsioon- nähtus, kus lained painduvad tõkete taha või satuvad varju piirkonda.
Mida kitsam on ava, seda seda enam kalduvad lained varju piirkonda.
Valguslainete puhul toimub see vaid siis, kui avad või tõkked ei ole valguse lainepikkusest (0,001 nm) palju suuremad. Vastasel juhul on difraktsioon tühine ja valguse levimist võib pidada sirgjooneliseks.
Varju piirkond- ruumi osa, kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu .

Valguse interferents .
Interferents- kahe laine liitumine, mille tulemusena erinevais ruumipunktides võnkumised tugevdavad või nõrgendavad teineteist.

Koherentsed lained.
Koherentsed lained- laineid , mille kuju (amplituud, kestus) aja jooksul ei muutu.
Koherentseid laineid saab laseriga või ühe lainejada jagunemisel kaheks.

Holograafia . Hologramm .
Holograafia-eseme ruumilise kujutise jäädvustamine.
Hologramm- jäädvustatud eseme ruumiline, kolmemõõtmeline kujutis.

Optilised riistad ja nende lahutusvõime .
Optilised riistad- seadmed , mis annavad esemetest kas suurendatud või vähendatud kujutisi, nt mikroskoop , teleskoop, luup .
Lahutusvõime- optiliste riistade võimet anda lähestikku asetsevatest objektidest eristavaid kujutisi. Mida väiksem on eristavate objektide vahekaugus, seda suurem on optilise riista lahutusvõime.

Valguse murdumine . Valguse kiiruse ja lainepikkuse muutumine murdumisel. Murdumisseadus .
Valguse murdumine-valguse levimissuuna muutumine üleminekul ühest keskkonnast teise.
Valguse kiiruse muutumine murdumisel- murdumisel läheb valgus ühest keskkonnast teise, järelikult muutub ka valguse kiirus.
Lainepikkuse muutumine murdumisel- valguse murdumisel muutub valguse lainepikkus. Üleminekul optiliselt hõredamast keskkonnast tihedamasse lainepikkus väheneb, vastupidisel levikul suureneb.
Murdumisseadus-Valguse üleminekul ühest keskkonnast teise valguskiir murdub nii, et langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on jääv suurus. Langenud kiir, murdunud kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal asuvad ühes tasandis.

Valguse disperisoon.
Valguse disperisoon-aine absoluutse murdumisnäitaja sõltuvus valguse lainepikkusest (või sagedusest). Aine murdumisnäitaja on seda suurem, mida väiksem on valguse lainepikkus.

Vikerkaar.
Vikerkaar- tekib siis, kui kusagil sajab vihma ja paistab päike. Vikerkaar tekib sellepärast, et valguslained murduvad ja peegelduvad vihmapiiskades.

Spektraalaparaat. Spektrite liigid. Spektraalanalüüs, mis ja kuidas?
Spektraalaaparaat- riist spektrite saamiseks.
Spektrite liigid-on kiirgusspekter , mis jaguneb kaheks liigiks : pidevspektriks ja joonespektriks.

Pidevspekter on selline , kus on esindatud kõik lainepikkused. Katsed näitavad ,et spektrid

annavad kõrge temperatuurini kuumutatud tahked kehad, vedelikud ning tihedad hõõguvad gaasid. Kuju oleneb aine temperatuurist.

Joonspekter on ainet iseloomustav kiirgus- või neeldumisjoonetekogum. Kiirgusspekter näitab, milliste lainepikkustega valguslained aine kiirgab. Kiirgusspekter võib olla nii joon- kui ka pidevspekter. Neeldumisspekter näitab, milliste lainepikkustega valguslaineeid aine neelab. Neeldumisspekter võib olla nii joon- kui ka pidevspekter.

Spektraalanalüüs- nimetatakse aine keemilise koostise kindlaks tegemist selle kiirgus- või neeldumisspektri järgi. Ainete koostise teadmine on oluline nii farmaatsias, astroloogias, mineraloogias, loodushoius, metallurgias, masinaehituses, kriminalistikas, keemias kui ka bioloogias.
KVANTOPTIKA

Valgus kui footonite voog.
Valgust võib kirjeldada kui valguskvantide, footonite voogu.

Fototefekt. Päikesepatarei .
Fotoefekt-elektronide väljalöömine ainest valguse toimel.
Päikesepatarei- koosneb päikeseelementidest ehk fotogalvaanilistest elementidest. Päikesepaneele kasutatakse komponentidena suuremates päikesepatarei maatriksites, mille abil toodetake päikeseenergiat nii kodus kasutamiseks kui ka võrku müümiseks.

Footon , Fotokeemiline reaktsioon . Fotograafia .
Footon- valgusosake ehk energiaportsjon, millel on olemas oma mass ning energia, mis sõltub sagedusest. Footonil puudub seisumass, liigub alati valguse kiirusega.
Fotokeemiline reaktsioon- keemiline reaktsioon, mis toimub footonite osavõtul. Seejuures annab valguskvant molekulile piisavalt energiat, et see muutuks reageerimisvõimeliseks. Vahel aga laguneb mõni aine valgusenergia toimel.
Fotokeemiliste reaktsioonide tulemusena tekib osoon, kuid ka väga kahjulik fotokeemiline sudu . Taimedes nimetatakse seda reaktsiooni fotosünteesiks ja see on üks eluslooduse alusprotsesse.
Fotograafia- kogum protsesse, mille abil jäädvustatakse valgustundliku materjali või valgustundliku elektroonilise seadme abil reaalsetest objektidest tõepäraseid ja detailseid kujutisi.

Valguse dualistlik käsitlus.
Valguse dualism seisneb valgusnähtuste kaheses seletamises Mõningaid nähtusi saab seletada ainult valguse laineteooriaga, teisi ainult valguse kvantteooriaga, kolmandaid aga nii üht- kui teistviisi.
Iga peatüki STOP märgiga laused.
Lk 13.

Valguslaine koosneb teineteisega risti olevast elektri- ja magnetväljast, mis on omavahel seotud ja levivad ruumis valguse kiirusega.
Valguslaine on ristlaine.
Valguslaine elektri- ja magnetväli muutuvad ajas ja ruumis sinusoidaalselt.
Valguslaine kirjeldamisel räägitakse ainult elektrivälja muutumisest, sest valguse toime registreerimisel tekitab signaali just elektriväli
Valguslaine elektri- ja magnetvälja muutused toimuvad samas faasis.
Valguseks nimetatakse elektromagnetlaineid, mille lainepikkus vaakumis jääb vahemikku 380-760nm.

Lk 18.

Kõiki värvusi on võimalik saada põhivärvuste abil.
Põhivärvused on punane, roheline ja sinine.
Valge valgus on Päikese valgus.
Inimesed võivad tajuda värvusi erinevalt.
Värvipimedad ei näe kõiki värvusi.
Inimsilm on kõige tundlikum rohelisele valgusele .

Lk 21.

Infravalguseks nim elektromagnetlaineid, mille lainepikkus on suurem kui punasel valgusel.
Infravalgust nim ka soojuskiirguseks.
Ultravalguseks nim elektromagnetlaineid, mille lainepikkus on väiksem kui violetsel valgusel.
Ultravalgus on silmadele kahjulik.

Lk 29.

Valguse difraktsiooniks nim valguse sattumist varju piirkonda.Varju piirkond on ruumiosa , kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu.
Valguse difraktsioon ilmneb, kui avade mõõtmed on natukene suuremad valguse lainepikkusest. Kui ava mõõtmed on palju suuremad valguse lainepikkusest, levib valgus sirgjooneliselt.
Mida kitsam pilu , seda laiema piirkonna difraktsiooniribad katavad.
Valguse difraktsiooni seletatakse Huygensi- Fresneli printsiibiga.
Lained tugevdavad üksteist, kui nad liituvad samas faasis, ja nõrgendavad üksteist, kui nad liituvad vastasfaasis.
Suurte avade korral esinevat difraktsiooni me ei näe, sest tugevad valguse taustal jäävad difraktsiooni ribad märkamatuks.

Lk 34.

Valguslainete liitumist, mille tulemusena valguse intensiivsus mingis ruumipunktis suureneb või väheneb, nim valguse interferentsiks.
Käiguvahe näitab, kui palju erinevad lainete poolt läbitud teepikkused liikumisel valgusallikast lainete liitumiskohta.
Difraktsioonipildis ilmnevad ribad on tingitud elementaarlainete interferentsist.

Lk 41.

Difraktsiooni ja interferentsi saab jälgida kui valguslained on koherentsed, s.t. Neil on sama lainepikkus ja ajas muutumatu faaside vahe.
Aatomid ei kiirga valgust mitte pidevalt, vaid lainejadadena.
Laser on koherentse valguse allikas.
Valguse lainelised omadused ei avaldu, kui avade mõõtmed ja nendevahelised kaugused on suured.

Lk 57.

Interferents tekib kiledes siis, kui liituvad kile esimeselt ja tagumiselt pinnalt peegeldunud lainejada osad.
Õhukeste kilede värvus on tingitud valge valguse interferentsist.
Selgendav kate on kile, mille pindadelt peegelduvad valguslained on vastasfaasis.
Newtoni rõngad on läätse ja plaadi vahele jäävas õhupilus tekkivast käiguvahest tingitud interferentsiribad.
Holograafia on eseme ruumilise kujutise jäädvustamine.
Difraktsioonivõre on paljude kitsaste paralleelsete pilude süsteem.
Difraktsioonivõres tekkivate maksimumide asukohad on määratud seosega d sin α = k λ
Difraktsiooni piirab optiliste riistade lahutusvõimet.

Lk 66

Üleminekul optiliselt hõredamast keskkonnast tihedamasse valguse lainepikkus väheneb, vastupidiselt levikul suureneb.
Kahe keskkonna jaoks on langemisnurga α ja murdumisnurga γ siinuste suhe jääv suurus, mida nim suhteliseks murdumisnäitajaks ehk teise keskkonna murdumisnäitajaks esimese suhtes

sinα/sinγ=ns

Keskkonna absoluutseks murdumisnäitajaks nim selle murdumisnäitajat vaakumi suhtes.
Keskkonna absoluutne murdumisnäitaja oleneb valguse lainepikkusest.

Lk 71

Disperisooniks nim absoluutse murdumisnäitaja sõltuvust valguse lainepikkusest.
Valguse spekter näitab, millistest komponentidest valgus koosneb.
Väiksema lainepikkusesga valgus kaldub prismast läbi minnes oma esialgsest suunast rohkem kõrvale kui suurema lainepikkusega valgus.

Lk 81.

Spektraalaaparaat on riist spektrite saamiseks.
Pidevspektris on esindatud kõik lainepikkused.
Joonspekter on ainet iseloomustav kiirgus- või neeldumisjoonetekogum.
Kiirgusspekter näitab, milliste lainepikkustega valguslained aine kiirgab. Kiirgusspekter võib olla nii joon- kui ka pidevspekter.
Neeldumisspekter näitab, milliste lainepikkustega valguslaineeid aine neelab. Neeldumisspekter võib olla nii joon- kui ka pidevspekter.
Külm gaas neelab sellise lainepikkusega valgust, mida ta kuumutatult kiirgab.
Aine keemilise koostise kindlakstegemist selle kiirgus- või neeldumisspekteri järgi nim spektraalanalüüsiks.

Lk 84.

Valgust võib kirjeldada kui valguskvandide, footonite voogu.
Footonite energia on määratud seosega E=h*f.

Lk 90.

Fotoefektiks nim elektronide väljalöömist ainest valguse toimel.
Fotovoolu tugevus oleneb valguse intensiivsusest ja on seda suurem, mida suurem on intensiivsus.
Piirsagedust või lainepikkust, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga, nim fotoefekti punapiiriks.

Lk 94.

Fotoelementides põhjustab valgus elektrivoolu tekkimise või muundatakse valgusenergia elektrienergiaks.
Poojuhtides esineva sisefotoefekti korral valgus ei löö elektrone ainest välja, vaid vabastab need aatomeist. Vabad elektronid aga vähendavad aine elektritakistust.

Lk 97.

Footonil pole seisumassi, ta ei saa eksisteerida paigalolekus.
Footonil on impulss.

Lk 105.

Valguse olemust käsitletakse dualistlikult, tuginedes laine- ja kvantteooriale. Need lähenemised ei ole vastandlikud, nad täiendavad teineteist.
Suurema sagedusega elektromagnetkiirgus sarnaneb rohkem osakeste voole, väiksema sagedusega kiirgus aga lainele.
On olemas nähtusi, mida saab seletada nii ühest kui ka teisest käsitlusest lähtudes.

.DOC Laadi alla originaalfail 6 lk · .doc · 26 allalaadimist

100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.

~ 6 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2017-10-11 Kuupäev, millal dokument üles laeti

26 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

anni17 Õppematerjali autor

laine lainepikkus valguslaine spekter difraktsioon valguse lainepikkus murdumisnäitaja

Sarnased õppematerjalid

doc

Valgus

Saab vaadelda läbi kaksikpilu. Koherentsed lained- laineid, mille kuju (amplituud, kestus) aja jooksul ei muutu. Koherentseid laineid saab laseriga või ühe lainejada jagunemisel kaheks. Koherentsuse tingimused: Lainete sagedused peavad olema võrdsed. Ühe valgusallika võnkumine teise suhtes ei tohi muutuda. (nt korraks katkeda) Lainete mittekoherentsus tuleneb kas lainepikkuste erinevustest või erineva kestusega pausidest lainetes. Interferentsi ja difraktsiooni kasutatakse: Optika selgendamine (peegelduskadude vähendamine) nt kino, teleskoop, prillid, binokkel Defektide avastamiseks (Newtoni rõngad) nt läätsedes Ruumilistes fotodes (holograafia) Valguse lainepikkuse määramiseks (difraktsioonivõre) Täppismõõteriistades (interferomeeter- aitab määrata valguse lainepikkust, ainete murdumisnäitajat ja teisi optilisi suurusi) ? käiguvahe- teepikkuste erinevus, mis tuleb lainetel läbida liitumispunkti jõudmiseks.

Füüsika

docx

Füüsika stopid

14. -Valguslaine koosneb teineteisega risti olevast elektri- ja magnetväljast, mis on omavahel seotud ja levivad ruumis valguse kiirusega. -valguslaine on ristlaine. -valguslaine elektri- ja magnetväli muutuvad ajas ja ruumis sinusoidaalselt. -valguslaine kirjeldamisel räägitakse ainult elektrivälja muutumisest, sest valguse toime registreerimisel tekitab signaali just elektriväli -valguslaine elektri- ja magnetvälja muutused toimuvad samas faasis. -valguseks nimetatakse elektromagnetlaineid, mille lainepikkus vaakumis jääb vahemikku 380-760nm. 19. -kõiki värvusi on võimalik saada põhivärvuste abil. -põhivärvused on punane, roheline ja sinine. -valge valgus on Päikese valgus. -inimesed võivad tajuda värvusi erinevalt. -Värvipimedad ei näe kõiki värvusi. -inimsilm on kõige tundlikum rohelisele valgusele. 22. -infravalguseks nim elektromagnetlaineid, mille lainepikkus on suurem kui punasel valgusel. -infravalgust nim ka soojuskiirguseks. -ultravalguseks nim elektr

Füüsika

doc

11kl OPTIKA kokkuvõte TASUTA!

Füüsika 11. klassile __________________________________________________________________________ OPTIKA 1. Mida kirjeldab optika? Optika on füüsika osa, mis kirjeldab valguse käitumist ja omadusi ning vastastikmõju ainega. Tavaliselt kirjeldab optika nähtava, infrapunase ja ultravioletse valguse nähtusi. Et aga valgus on elektromagnetkiirgus, siis ilmnevad analoogilised nähtused ka röntgenikiirguse, mikrolainete, raadiolainete ning teiste elektromagnetkiirguse liikide korral. Seega võib optikat vaadelda elektromagnetismi allvaldkonnana. Osa optilisi nähtusi tuleneb ka valguse kvantiseloomust ja seetõttu on teatud optika valdkonnad seotud kvantmehaanikaga. 2. Mis on valgus?

Füüsika

doc

11.kl OPTIKA kokkuvõte

Füüsika

doc

Laineoptika

Koherentsed lained- laineid, mille kuju (amplituud, kestus) aja jooksul ei muutu. Koherentseid laineid saab laseriga või ühe lainejada jagunemisel kaheks. Koherentsuse tingimused: Lainete sagedused peavad olema võrdsed. Ühe valgusallika võnkumine teise suhtes ei tohi muutuda. (nt korraks katkeda) Lainete mittekoherentsus tuleneb kas lainepikkuste erinevustest või erineva kestusega pausidest lainetes. Interferentsi ja difraktsiooni kasutatakse: Optika selgendamine (peegelduskadude vähendamine) nt kino, teleskoop, prillid, binokkel Defektide avastamiseks (Newtoni rõngad) nt läätsedes Ruumilistes fotodes (holograafia) Valguse lainepikkuse määramiseks (difraktsioonivõre) Täppismõõteriistades (interferomeeter- aitab määrata valguse lainepikkust, ainete murdumisnäitajat ja teisi optilisi suurusi) sin = b 1

Füüsika

doc

Optika.

1. Iseloomusta valguslainet. Koosnev teineteisega risti olevast elektri- ja magnetväljast (need muutuvad ajas sinusoidaalselt, muutused toimuvad ühes faasis), mis levivad ruumis. Valguseks nim. inimsilmale nähtavaid elektromagnetlaineid(levivad silmas kiirusega 300 000km/s), mis jäävad vahemikku 380 kuni 760 nm ning levivad valguse kiirusega ja sirgjooneliselt. Valguslaine koosneb valgusosakeste voost. 2. Millised on valguslainet iseloomustavad suurused? v = f x A = A/ / T f=c/A v/c = laine kiirus (m/s) f = laine sagedus (Hz) A = lainepikkus (nm) T = laineperiood (s) I=kxE I = valguse intensiivsus k = võrdetegur (tabelist) E = keskväärtus (keskmine elektrivälja tugevus) 3. Kuidas on lainepikkus seotud värvusega? Kui valguse lainepikkus ohus jääb vahemikku 380-760 nm näeb inimene valgust ja värve, muidu mitte. Erineva lainepikkusega valguslained põhjustavad erinivaid värvusaist

Füüsika

doc

Optika arvestuseks kordamine

Füüsika 11. klassile __________________________________________________________________________ Ettevalmistus arvestuseks 1. Mida kirjeldab optika? Optika on füüsika osa, mis kirjeldab valguse käitumist ja omadusi ning vastastikmõju ainega. 2. Mis on valgus? · Valgus on elektromagnetlaine, mille lainepikkus vaakumis on vahemikus 380-760 nm. · Valguslained on elektromagnetlained, mis tekitavad inimesel nägemisaistingu. 3. Kuidas liigitatakse valguslained lainepikkuse järgi? Valgust klassifitseeritakse lainepikkuse järgi · Infravalgus · Nähtav valgus

Füüsika

doc

Laineoptika FÜÜSIKA vol2

Laineoptika uurib valguse ja teiste elektromagnetkiirguste levimist, kiirust, tekkimist, mõju ainetele ja kasutamist . Newton arendas korpuskulaarteooriat. Huygens arendas aga laineteooriat. Tänapäeval nim. valguse osakesi valguskvantideks e. footoniteks. (korpuskulaarteooria=kvantteooria) Young tõestas, et valgusel on lainelised omadused. Maxwell tõestas teoreetiliselt, et olemas on elektromagnetlained, mis levivad ka tühjuses. Valguse levimiskiirus õhus on3*108 m/s. Optika: Laineoptika ja Kvantoptika. Lainepikkus (1 nm), laineperiood T (1 s), laine sagedus f (1 Hz), laine kiirus v (1m/s) v=f=/T Erineva lainepikkusega valguslained põhjustavad erinevaid värvusaistinguid. Põhi: pun, roh, sin. Värvusi saab liita ekraanile üheaegselt erineva lainepikkusega valgusvihte juhtides, valgusfilter allika ees(nt hõõglamp). Valguse difraktsioon: on sirgjoonelise levimise teelt, esineb väikeste avade ja tõkete juures. Difraktsioon esineb kõigi lainete puhul, kui ava mõõtm

Füüsika

Rohkem sarnaseid