Elektoromagnetvõnkumine-on magnet ja elktrivälja perioodiline muutumine.Võnkering-koosneb induktiivsusepoolist ja kondesatoristVõnke teke-peab süsteemi välja viima tasakaalu asendistVõnkeringi kasutakse- elktromagnetvõnkumiste saamiseksVõngumist iseloomustab- sagedus(täisvõnkete arv ajaühikus)ja periood(on aeg mis kuulub täisvõnkete tegemiseks)Ringsagedus-on ajaühikus põõratud nurgasuurusVabavõnkumine-on võnkumine mis toimub süsteemi sisseste jõudude mõjulSuundvõnkumine-on võnkumine mis toimub välisjõudude mõjul Isevõnkumine-on see kus enregiaallikat sisldab süsteem endasElektomagnetväli- om muutuva magnetjaelektrivälja koos eksisteerimineElektromagnetlaine on ristlaineElektromagnetlaine(ristlaine) on elektromagnetvälja levimine ruumisLainepikkus on kaugus 2lähima samas taktis võnkuva punkti vahelAvatud võnkering ehk Hertzi vibraator on seada mille abil saadakse elktromagnet lainedModleerimine-kõrgsagedus võnkumise mõjutamine madal sage...
tulemusena valguse peegeldumisel (või läbiminekul) tasaparalleelsest klaasplaadist ja ja suure kõverusraadiusega tasakumerast läätsest koosnevas süsteemis. Et õhupilu paksus on ühesugune kogu ringjoone ulatuses, siis kujutabki interferentsipilt endast kontsentrilisi rõngaid. 3. Miks tekib peegeldunud valguses rõngaste keskele tume laik? Kas alati? – Kui valguslained, mis peegelduvad õhukihi ülemiselt ning alumiselt pinnalt, interfereeruvad omavahel, siis tekib tume laik. 4. Miks peab lääts olema suure kõverusraadiusega? –Sest kiht läätse ja klaasplaadi vahel peab olema üliõhuke, et kihi paksus oleks võrreldav valguse lainepikkusega. Sel juhul on interferentsipilt hästi jälgitav (rõngaste mõõtmed on sõltuvuses läätse kõverusraadiusega) 5. Miks ei arvestata interferentsil läätse ülemiselt ja klaasplaadi alumiselt pinnalt peegeldunud valgust? – 6
Füüsikud on leidnud võimaluse kasutada esemetest ülesvõtete tegemiseks valgusosakesi, mis pole ise fotografeeritavate esemetega vastastikmõjju astunud. Piisab vaid sellest, et seda on teinud eelnevalt valgusosakestega lahutamatult põimitud footonid. Esimeses kristallis tekkivatest kaksikfootonitest läbivad Schrödingeri kassi väljalõiget vaid punastvärvi valgusosakesed. Need satuvad omakorda teise kristalli, kus need seal tekkivate punastevalgusosakeste interfereeruvad ja seejärel kõrvale heidetakse. Nõnda pole võimalik öelda, millises kristallis kaksikfootonid tegelikult tekkisid. Samuti ei kanna need mingit informatsiooni selle kohta, milline huviobjekt välja võiks näha. Põimituse tõttu kannavad vastavat informatsiooni aga kollasedvalgusosakesed. Kujutise avaldumiseks lasigi Lemos interfereeruda esimeses ja teises kristallis tekkinud kollastelvalgusosakestel.
miinimumiga. Interferents õhukestest kelmetes Koherentsed lained, mis tekitavad interferentsi. (Jutt käib pildiga) See õhuke kiht kilme on nt. õlikiht vee peal kui valgus langeb õlikihile, siis osa temast peegeldub õli ülemiselt pinnalt (alumine joon). Teine osa peegeldub õli alumiselt pinnalt (ülemine joon). Need 2 valguskiirt on koherentsed ja interfereeruvad. Kuna valgus on valge valgus, siis ühes punktis vee pinnal tekitavad tugevnevad rohelised kiired, teises punktis punased jne. Sellepärast näeme vee pinnal õli kihte vikerkaarevärvilisena. Valge interferentsi tõttu näeme vikerkaare värvilisena putukate tiibu, pärlmustrit ja seebi mulle. Seda kasutatakse optiliste pindade selgendamisel ja hologrammide valmistamisel. Valguse difraktsioon Valguslaine kaldumine tõkete taha.
TRIIP. Difraktsioonipildid- Kitsa pilu korral tekib tume triip ning selle kõrvale vahelduvalt heledad ja tumedad triibud. Peenikese traadi korral tekib otse traadi taha hele triip ning kõrvale vahelduvalt tumedad ja heledad triibud. Valguse interferents - kahe laine liitumine, mille tulemusena erinevates ruumipunktides tugevdavad või nõrgendavad üksteist. Käiguvahe- Teepikkuste erinemine(vahe), mis tuleb lainetel läbida liitumispunkti jõudmiseks(). Maksimumtingimus interfereeruvad lained tugevdavad üksteist maksimaalselt, kui käiguvahe on võrdne paarisarv poollainepikkusega max=2k*/2. Miinimumtingimus lained nõrgendavad üksteist maksimaalselt kui käiguvahe on võrdne paaritu arvu poollainepikkusega min=(2k+1)*/2 Milliste lainetega esinevad interferents ja difraktsioon? Difraktsioon ja interferents esinevad siis, kui valguslained on koherentsed lained, mille kuju aja jooksul ei muutu, laine pikkused ja sagedused on võrdsed.
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: interfereeruvad ka põhilainele vastassuunda levivad sekundaarlained. 6. Mis on interferents? Interferents on füüsikaline nähtus, kus kahe (või mitme) ühesuguse lainepikkuse ja konstantsefaasinihkega laine liitumisel tekib uus lainemuster. Selliseid laineid nimetatakse koherentseteks. Laine amplituudid vastavas ruumipunkits sõltub interfereeruvate lainete amplituudist ja faasinihkest. Vastasfaasis lained "nõrgendavad" üksteist, aga samas faasis lained "tugevdavad" teineteist.
tuttava vikerkaaremustri. Seda teadmist kasutades saab välja töötada võre, mille struktuur vastab oodatule; nagu näiteks krediitkaartidel asuvad hologrammid. Difraktsioon atmosfääris tekib väikeste osakeste tõttu, mis saavad tekitada nähtava ereda ringi ümber valgusallika nagu näiteks Päikese või Kuu. Kõik need nähtused on põhjustatud valguse lainelistest omadustest. Difraktsiooni esineb kõikide lainetüüpide korral. Ookeanilained interfereeruvad ümber kaide ja teiste takistuste. Helilained saavad interfereeruda ümber objektide. Selle tõttu on võimalik kuulda kedagi kutsumas isegi kui ta peidab ennast puu taga. Difraktsioon on probleemiks mitmete tehniliste rakenduste juures; see seab teoreetilise piiri kaamera, teleskoobi või mikroskoobi resolutsioonile. Osaliselt difraktsiooni tõttu võime näha ämblikuvõrke Ajalugu
- energia(E)=hf - impulss(p)=mv - kiirus(v)=c/n - mass(m)=E/c(2) difraktsioon - füüsikaline nähtus, mille korral laine paindub ümber takistuste või levib väikesest avast välja - Ookeanilained interfereeruvad ümber kaide ja teiste takistuste. Helilained saavad interfereeruda ümber objektide. Selle tõttu on võimalik kuulda kedagi kutsumas isegi kui ta peidab ennast puu taga. interferents - füüsikaline nähtus, kus kahe laine liitumisel saadakse uus laine, mille amplituud on suurem või väiksem - Kui vette visata korraga kaks kivi, hakkavad lained mõlemast kukkumispaigast mööda
viitavad? Kindlate spektrite teke viitab sellele, et elektronid liiguvad vaid kindlatel orbiitidel, millele vastab kindel elektronenergia. Elektron ''pendeldab'' kindlatel orbiitidel ja liigub edasi tagasi. 20)Miks me võime väita, et elektronidel on laineomadused? Kui elektroni läbi kitsa pilu suruda, siis nad asetuvad selle tahaekraanile, nii et nende jälgedest moodustub valguse interferentsipildisarnane pilt. St, nad käituvad sarnaselt valgusele- defrageeruvad, painudvad, interfereeruvad ja annavad interferentsile sarnase pildi. 21)Milles elektronide laineomadused avalduvad? Kui elektrone suunata läbi mingi kitsa pilu, siis nad asetuvad selle taha ekraanile nii, et nende jälgedest moodustub valguse interferentspildile sarnane pilt, st. nad käituvad sarnaselt valgusele, difrageeruvad(painduvad) ja interfereeruvad. 22)Mida esitab lainefunktsioon? Lainefunktsioon esitab laineliste omadustega mikroosakeste leiu tõenäosust antud punktis ja antud hetkel.
Käiguvahe on teepikkuste erinevus (vahe), mis tuleb lainetel läbida liitumispunkti jõudmiseks. Tähis [1 m] MAX tingimus: valguslained tugevdavad üksteist suundades, kus on täidetud tingimus max = k. Lained on sellisel juhul samas faasis. 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
pikkusega Millal difrgeeruvad valguslained võimendavad, millal nõrgendavad üksteist? Võimendavad - kui kohtuvad laineharjad või põhjad, kui üks on põhi, teine hari, siis nõrgendavad Millist nähtust nimetatakse valguse interferentsiks? Lainete liitumine, mille tulemusena lained tugevdavad või nõrgendavad üksteist Millised lained saavad interfreeruda? Ainult samas suunas levivad lained Millal interfreeruvad laine tugevdavad, millal nõrgendavad üksteist? Kui interfereeruvad lained tugevdavad teineteist, siis nende amplituudid liituvad, tekib suure amplituudiga laine, nõrgenemisel satuvad kokku vastasfaasides lained ning vastavasse ruumipiirkonda sel juhul laineenergia ei kandu. Millist nähtust nimetatakse valguse dispersiooniks? Erinevat värvi valgusel on keskkonnas erinev kiirus Kuidas selgitaksid vikerkaare tekkimist? Kui kõik erineva värvi ja kiirusega valgused lõikuvad nt veega, siis
Leiame faasivahe punktis M.
84.Tuletage valem interferentsi tingimuste jaoks punktis x. S1 ja S2
on koherentsed valgusallikad.
Igas punktis valguse intensiivsus on määratud käiguvahega
Nüüd max. tingimus
eelmisest punktist:
Katse juuksekarva läbimõõdu leidmiseks.
Uurime esimest maksimumi.
85. Tuletage kiire 1 ja 2 optilise käiguvahe avaldis maksimumi ja
miinimumi jaoks.
1 ja 2 interfereeruvad.
Leiame optilise käiguvahe joonel AB.
On
peegeldumisel tekkiv poollaine kaotus või võit
ülemiselt või alumiselt pinnalt. "+" tuleb siis, kui n>n0
"-" tuleb siis, kui n
puhul, kui ava mõõtmed lainepikkusele lähedased on, kuid mitte suure ava korral. Valguse inferents: on laine energia ruumiline ümberjaotumine. (3 joon. Laine põhja ja harja koht.) 1)monokromaatne valgus-ühe kindla lainepikkusega kiirgus (laserid) 2)polükromaatne v.- sisaldab erinevaid lainepikkuseid( enamus valgusallikad) 3)koherentsed valguslained- võrdse sadegusega, faasinihe on muutumatu, käigu vahe on ½ perioodi ehk muutumatu ja laine kuju on muutumatu. Sekundaarlained interfereeruvad. (+joon.) b-max. v min. kaugus ekraanil otsesihist; d-naaberpilude vahekaugus; -laine kõrvelekalle otsesihist; a-ekraani kaugus piludest; -lainete käiguvahe ekraanil. Ekraanil punktis A tekib max., kui =k ja min. kui =(k+½) kus k=0+-1+-2+-... k saab väärtusi om. Joon. Põhjal tan=b/a sin=/d. Väikeste nurkade korral /d=b/a. kui punktis A on max. siis =k ja tähtsaim valem lainete pikkuseid kiirgustel väljendab =db/ka
elektronpaari loovutada vaba elektronpaari Stöhhiomeetria – kui palju ainet kulub või moodustub Kvantteooria Kuumutatud kehad kiirgavad Max Planck – energia kiirgub kvantide kaupa E= hv (h – Plancki konstant) Footon – ühe korraga kiirguv valguseosake ehk kvant Interferents –lained, mis liiguvad läbi mitme pilu interfereeruvad, tekitades interferentsimaksimumi, kus lained võimendavad üksteist ja interferentsimiinimumi, kus lained „tühistavad“ teineteist (joonis!) De Broglie tõi välja seose osakese massi ja kiiruse ning tema lainepikkuse vahel � = ℎ/�� Heisenbergi määramatuse printsiip – teatavad füüsikalised suurused, näiteks osakese asukoht ja kiirus, moodustavad komplementaarse paari Kvantmehaanikas kirjeldatakse osakese käitumist lainefunktsiooniga. Lainefunktsiooni tähistatakse psiiga Ψ
elektronpaari loovutada vaba elektronpaari Stöhhiomeetria kui palju ainet kulub või moodustub Kvantteooria Kuumutatud kehad kiirgavad Max Planck energia kiirgub kvantide kaupa E= hv (h Plancki konstant) Footon ühe korraga kiirguv valguseosake ehk kvant Interferents lained, mis liiguvad läbi mitme pilu interfereeruvad, tekitades interferentsimaksimumi, kus lained võimendavad üksteist ja interferentsimiinimumi, kus lained ,,tühistavad" teineteist (joonis!) De Broglie tõi välja seose osakese massi ja kiiruse ning tema lainepikkuse vahel = / Heisenbergi määramatuse printsiip teatavad füüsikalised suurused, näiteks osakese asukoht ja kiirus, moodustavad komplementaarse paari Kvantmehaanikas kirjeldatakse osakese käitumist lainefunktsiooniga. Lainefunktsiooni tähistatakse psiiga .
Seega tundubki vaatlejale kujutis kolmemõõtmelisena. Faasiinfo salvestamiseks kasutatakse interferentsi nähtust. Ruumiliselt koherentne valguskimp jagatakse kaheks, näiteks poolläbilaskva plaadiga. Osa valgusest langeb otse salvestavale elemendile (edaspidi fotoplaat): nimetame seda võrdluskimbuks, teine osa esmalt hajub ning peegeldub kujutatavalt objektilt ning alles seejärel langeb salvestavale meediumile: nimetame seda esemekimbuks. Võrdluskimp ja eseme kimp interfereeruvad ning interferentspilt salvestub fotoplaadil. Kuna interferentsipildi intensiivsus sõltub langenud kiirte faasivahest, salvestab ta endasse lisaks infole kimpude intensiivsusest ka info faasi kohta. Salvestatud kujutise taastekitamiseks tuleb hologrammi valgustada võrdluskimbuga identse valgusega. Plaati läbinud valgus difrageerub ja tekib kaks kujutist: näiline kujutis seal, kus salvestamise ajal oli ese, ning tõeline kujutis teisel pool plaati.
Difraktsiooniks nimetatakse valguslainete kandumist varju piirkonda. Varju piirkonnas lained interfereeruvad, kui lained on koherentsed. Varju piirkonnaks nimetatakse seda ruumiosa, kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu. Impulsiks nimetatakse keha massi ja kiiruse korrutist: . Impulssi iseloomustab purustusvõime. Kehale mõjuv jõud F ja impulsi muutus p on omavahel Siit saame, et impulsi muutus . Mida lühema aja jooksul impulss muutub, seda suurem jõud mõjub kehale. Hooke'i seadus. Elastsel deformatsioonil tekkiv elastsusjõud on võrdeline keha pikenemisega: Fe =
Varju piirkonnaks nimetatakse seda ruumiosa, kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu. 12. Millised tingimused peavad olema täidetud, et tekiks valguslainete difraktsioon? Selleks, et jälgida valguslainete difraktsiooni, peavad avade või tõkete mõõtmed olema võrreldavad valguse lainepikkusega. 13. Mida nimetatakse interferentsiks? Interferents on valguslainete liitumine. Kui interfereeruvad lained tugevdavad teineteist, siis nende amplituudid liituvad, tekib suure amplituudiga laine, nõrgenemisel satuvad kokku vastasfaasides lained ning vastavasse ruumipiirkonda sel juhul laineenergia ei kandu 14. Millised on tingimused, et liituvad valguslained tugevdaksid teineteist? Samas faasis olevad lained tugevdavad liitumisel üksteist. ©anmet.ptg 2007 2
Varju piirkonnaks nimetatakse seda ruumiosa, kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu. 12. Millised tingimused peavad olema täidetud, et tekiks valguslainete difraktsioon? Selleks, et jälgida valguslainete difraktsiooni, peavad avade või tõkete mõõtmed olema võrreldavad valguse lainepikkusega. 13. Mida nimetatakse interferentsiks? Interferents on valguslainete liitumine. Kui interfereeruvad lained tugevdavad teineteist, siis nende amplituudid liituvad, tekib suure amplituudiga laine, nõrgenemisel satuvad kokku vastasfaasides lained ning vastavasse ruumipiirkonda sel juhul laineenergia ei kandu 14. Millised on tingimused, et liituvad valguslained tugevdaksid teineteist? Samas faasis olevad lained tugevdavad liitumisel üksteist. ©anmet.ptg 2007 2
ruumipunktides võnkumised tugevdavad või nõrgendavad üksteist. Difraktsioon on nähtus, kus lained painduvad tõkete taha. Hele triip tekib kui lained samas faasis ja tugevdavad. Tume triip kui vastasfaasis ja nõrgendavad. Samas faasis on lained siis kui samal hetkel miinimum või maksimum. 48. Interferents kiledes. Üks osa peegeldub kile pinnalt ning teine kile alumiselt pinnalt ning kui kile on õhuke siis need peegeldunud lained interfereeruvad. Ehk siis lained peegelduvad erinurkade alt. 49. Mis on selgendavad katted ja kus kasutatakse? Selgendav kate on valitud nii, et tema pindadelt peegeldunud lained on vastasfaasides, interfereerudes nad kustutavad üksteist ja peegeldunud valgust ei esine. Kui klaas valgust ei neela, siis suureneb klaasist läbiläinud valguse hulk nii palju, kui muidu oleks tagasi peegeldunud.
võnkumised tugevdavad või nõrgendavad üksteist. Difraktsioon on nähtus, kus lained painduvad tõkete taha. Hele triip tekib kui lained samas faasis ja tugevdavad. Tume triip kui vastasfaasis ja nõrgendavad. Samas faasis on lained siis kui samal hetkel miinimum või maksimum. 48. Interferents kiledes. Üks osa peegeldub kile pinnalt ning teine kile alumiselt pinnalt ning kui kile on õhuke siis need peegeldunud lained interfereeruvad. Ehk siis lained peegelduvad erinurkade alt. 49. Mis on selgendavad katted ja kus kasutatakse? Selgendav kate on valitud nii, et tema pindadelt peegeldunud lained on vastasfaasides, interfereerudes nad kustutavad üksteist ja peegeldunud valgust ei esine. Kui klaas valgust ei neela, siis suureneb klaasist läbiläinud valguse hulk nii palju, kui muidu oleks tagasi peegeldunud.
aastal. Holograafia kujutab endast iseäralikku ruumilise pildi saamise võtet, kus objekti kujutis moodustub difraktsiooni tõttu, ilma kujutist tekitava läätse vahenduseta. Koherentse valgusega valgustatud objektilt difrageerunud kiired on kõik koherentsed. Nad sisaldavad endas täielikku informatsiooniobjekti välimuse kohta. Praktikas saame säärase situatsiooni luua, valgustades objekti laserikiirtega. Kui nüüd objektilt difrageerunud koherentne valgus suunata fotoaparaadile, siis interfereeruvad valguskiired omavahel, moodustades punktidest, laikudest ja triipudest koosneva kireva segu, millel näiliselt pole esialgse objektiga midagi ühist, mis tõeliselt aga kätkeb täielikku optilist informatsiooni objekti välimuse kohta. Informatsioon on vaid salvestatud äärmiselt keeruka interferentsipildi näol. Koherentne otsevalgus ja koherentne difrageerunud valgus interfereeruvad fotoplaadil. Tulemusena saadav interferentsiribade muster näib tähenduseta vöötide-täppide-tähnide
oluliselt väiksem nende enda pikkusest ja siis, kui valgusallikas on punktikujuline. Difraktsioon on samuti jälgitav lainete liitumisel ja see seisneb valguse hajumises langemisel tõkkele või läbiminekul avast. Difraktsiooni saab arvutada, toetudes Fresneli- Huygensi printsiibile, mille kohaselt kujutab lainepinna iga element endast sfääriliste koherentsete sekundaarlainete allikat, mille algamplituudid on võrdelised vastava pinnaelemendi suurusega. Need koherentsed lained liitumisel interfereeruvad ja tekkiva liitlaine amplituudi ruumilist jaotust nimetatakse difraktsioonipildiks. Kuna laine amplituudi maksimumide asukoht on seal võrdeline lainepikkusega, siis on see difraktsioonipildi järgi vahetult määratav. Kasutades teatud keerukamat tõkete süsteemi (difraktsioonivõret), saab difraktsioonipildi abil määrata valguse spektraalset koostist. Loomulikus valguses toimuvad valgusvektori võnkumised võrdse tõenäosusega kõigis suundades
t. toimub valguse peegeldumine. Kui teine keskkond on läbipaistev, võib osa valgust läbida keskkondade lahutuspinna, muutes seejuures üldreeglina oma levimissuunda. Seda nähtust nimetatakse valguse murdumiseks. Interferents, Nähtust, mis tekib kahe (või mitme) ühesuguse lainepikkusega laine liitumisel ja mis väljendub liitlaine amplituudi kasvus või kahanemises sõltuvalt liituvate lainete faasinihkest, nimetatakse lainete interferentsiks. Kui interfereeruvad lained tugevdavad teineteist, siis nende amplituudid liituvad, tekib suure amplituudiga laine, nõrgenemisel satuvad kokku vastasfaasides lained ning vastavasse ruumipiirkonda sel juhul laineenergia ei kandu. Interfereeruvaid laineid võib olla minimaalselt kaks, enamasti on tegu paljude lainetega. Valguslained peavad olema koherentsed, et need interfereeruksid. Mehaanilised lained peavad olema ühesuguse sagedusega ja muutumatu faaside vahega.
tekitava läätse vahenduseta. Koherentse valgusega valgustatud objektilt difrageerunud kiired on kõik koherentsed. Nad sisaldavad endas täielikku informatsiooniobjekti välimuse kohta. Praktikas saame säärase situatsiooni luua, valgustades objekti laserikiirtega. Kui nüüd objektilt Ardo Laur difrageerunud koherentne valgus suunata fotoaparaadile, siis interfereeruvad valguskiired omavahel, moodustades punktidest, laikudest ja triipudest koosneva kireva segu, millel näiliselt pole esialgse objektiga midagi ühist, mis tõeliselt aga kätkeb täielikku optilist informatsiooni objekti välimuse kohta. Informatsioon on vaid salvestatud äärmiselt keeruka interferentsipildi näol. Koherentne otsevalgus ja koherentne difrageerunud valgus interfereeruvad fotoplaadil. Tulemusena saadav interferentsiribade muster näib tähenduseta vöötide-täppide-
83. Lähtudes joonisest, tuletage valguse interferentsi üldtingimused punktis M. Faasivahe punktis M. On optiline käiguvahe. Maksimumtingimus: Miinimumtingimus: 84.Tuletage valem interferentsi tingimuste jaoks punktis x. Igas punktis valguse intensiivsus on määratud käiguvahega . Maksimumtingimus: Miinimumtingimus: 85. Tuletage kiire 1 ja 2 optilise käiguvahe avaldis maksimumi ja miinimumi jaoks. Lained 1 ja 2 interfereeruvad. Maksimumtingimus: Miinimumtingimus: 86. Mis on lineaarselt polariseeritud valgus? Polarisatsioonitasand. Joonis. Vaatame ainult E (elektriväljatugevuse) vektorit. k on valguse liikumise suund. Lineaarselt polariseeritud valgusega on tegemist siis, kui elektrivälja tugevus muutub ainult ühes kindlas sihis. (Lubatud on ainult üks kindel võnkesiht). Lubatud võnkumiste tasandit nimetatakse polarisatsioonitasandiks, mis on määratud vektoritega E ja k. 87
83. Lähtudes joonisest, tuletage valguse interferentsi üldtingimused punktis M. Faasivahe punktis M. On optiline käiguvahe. Maksimumtingimus: Miinimumtingimus: 84.Tuletage valem interferentsi tingimuste jaoks punktis x. Igas punktis valguse intensiivsus on määratud käiguvahega . Maksimumtingimus: Miinimumtingimus: 85. Tuletage kiire 1 ja 2 optilise käiguvahe avaldis maksimumi ja miinimumi jaoks. Lained 1 ja 2 interfereeruvad. Maksimumtingimus: Miinimumtingimus: 86. Mis on lineaarselt polariseeritud valgus? Polarisatsioonitasand. Joonis. Vaatame ainult E (elektriväljatugevuse) vektorit. k on valguse liikumise suund. Lineaarselt polariseeritud valgusega on tegemist siis, kui elektrivälja tugevus muutub ainult ühes kindlas sihis. (Lubatud on ainult üks kindel võnkesiht). Lubatud võnkumiste tasandit nimetatakse polarisatsioonitasandiks, mis on määratud vektoritega E ja k. 87
Interferents on koherentsete lainete liitumine ja liitumisel tekkiv püsiv energia ümberjaotumine ruumis, mis tuleneb lainete vastastikusest üksteise tugevdamisest ühtedes ja nõrgendamisest teistes punktides. Youngi interferentsikatse 1802.a Valgustatud pilu taga asub piluga paralleelne ekraan, millesse on lõigatud piluga paralleelsete pilude paar. Pilude paar lõikab välja kaks sama faasiga allikat. Nende poolt kiiratavad lained interfereeruvad ekraanil, andes pildi, kus interferentsimaksimumid (heledad ribad) vahelduvad tumedate miinimumidega. Ainult koherentsete valguslainete puhul: 1. Monokromaatne valgus(sama sagedus,lainepikkus, võnkeperiood). 2. Püsiva faasivahega. Rakendusi: Gaasi murdumisnäitajate määramiseks. Väga täpseks pikkuse ja nurkade mõõtmiseks. Pindade töötluse kvaliteedi hindamiseks. · Valguse difraktsioon, Huygens'i printsiip (+joonis, selgitus, tingimused)
c = 299792,458 km/ s ) vaakumis. Elektromagnetlainetuse keskkondadest läbitungimisvõime on seda suurem, mida suurem on laine energia. Ajaühikus kiiratud elektromagnetenergia on võrdeline võnkesageduse neljanda astmega, mistõttu võnkesageduse suurenemisel elektromagnetlainetuse läbitungimisvõime kasvab väga kiireti. Elektromagnetlained käituvad nii nagu kõik teised lained. Nad peegelduvad, murduvad, interfereeruvad ja painduvad tõkke taha . Elektromagnetlainete levimiskiiru vaakumis võrdub tema sageduse f (Hz) ja lainepikkuse (m) korrutusega. c = f . Kõikides keskondades on levimiskiirus keskonna murdumisnäitaja korda väiksem. Elektromagnetlained on raadio - ja televisiooniside aluseks. Katseliselt tõestas J. Maxwelli võrrandiga 1873 ennustatud elektromagnetlainete olemasolu 1888. H. Hertz. 1.VI 1894 demonstreeris inglise füüsik O. Lodge
Kiiratud või neelatud footoni energia on määratud täisarvuga n, mida nimetatakse peakvantarvuks. Coulomb'i seadus: Kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse r ruuduga: F = kq1q2/r2, kus k on SI süsteemi ühikute korral 9 . 10 9 N. m2/C 2. Difraktsiooniks nimetatakse valguslainete kandumist varju piirkonda. Varju piirkonnas lained interfereeruvad, kui lained on koherentsed. Varju piirkonnaks nimetatakse seda ruumiosa, kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu. Difusioon seisneb ühe aine molekulide tungimises teise aine molekulide vahele tänu soojusliikumisele. Difusioon toimub alati kontsentratsiooni vähenemise suunas. 1 Doppleri efektiks nimetatakse heli kõrguse olenevust allika liikumisest vastuvõtja suhtes
2d∗x xd ∆= kuna l≫ d ⇒ s2 + s1 ≈ 2l seega ∆= s2 + s1 l Tuletage kiire 1 ja 2 optilise käiguvahe avaldis maksimumi ja miinimumi jaoks. Olgu n0=1 Lained 1 ja 2 interfereeruvad. Optiline käiguvahe lõigu AB λ ∆=n ( OC +CB )−OA ∓ 2 λ peegeldumisel tekkiv
Footoni energia on seotud tema sagedusega: E = h*v. Spektrijoonele vastava footoni sagedus on seotud vastavate energianivoodega: h*v = Ekõrgem - Emadalam Duaalsus. De Broglie (1925) tõi välja seose osakese (keha) massi ja kiiruse ning tema lainepikkuse vahel: Lambda = h/m*v Mikroosakestel on üheaegselt lainete ja osakeste omadused. Eri omadused avalduvad erinevates situatsioonides (katsetes). Interferents. Sünkroonsed lained, nt kahe pilu läbimisel saadava, interfereeruvad e tekitavad iseloomuliku mustri Heisenbergi määramatuse printsiip (1927): teatavad füüsikalised suurused, näiteks osakese asukoht ja kiirus, moodustavad komplementaarse paari. Komplementaarseid omadusi ei ole võimalik üheaegselt täpselt mõõta. xp ½ * h kriipsuga ; p = m*v ; h kriipsuga = h/2* PERIOODILISUSE SÜSTEEM Lainefunktsioon. Kvantmehaanikas kirjeldatakse osakese käitumist lainefunktsiooniga. Tähistatakse sageli (psii). Lainefunktsiooni ruut || 2
vôrdeline nende sageduse 4. astmega). Seepärast tuleb neid helisagedusvôndumistega moduleerida, s. t. amplituudi muuta vastavalt helisagedusvônkumiste amplituudile. Antenni kaudu saadetakse need ruumi ja vôetakse jälle kuskil teise antenniga vastu. Seejärel eraldatakse uuesti kôrgsagedusvônkumistest helisageduslikud vônkumised, mis suunatakse valjuhääldi vooluringi. Elektromagnetlainetel on kôik samad omadused nagu teistelgi lainetel : nad murduvad, peegelduvad, interfereeruvad ja difrageeruvad. Elektromagnetlainete skaala on väga lai ja seega ka nende kasutamine on vôimalik paljudel aladel : 1) raadio-, telesides; raadiolokatsioonis; sides (kosmosega) 2) infrapunakiiri kasut. pimeduses binoklites, vastavates fotoaparaatides 3) nähtava valguse kasutamine 4) ultraviolettkiirguse kasutamine 5) röntgenkiirguse kasutamine 6) ja kiirguste kasutamine Raadiolakatsiooniks nim. esemete avastamist ja nende asukoha kindlakstegemist raadiolainete abil. O p t i k a
aminohappest) ja DNA (koosnevad 4 nukleotiidist) spektrid? Mõlemad neelavad ja kiirgavad põhiliselt nähtamatus UV piirkonnas. Spektrid on tavaliselt laiad. Aga on ka erandeid, nt joonisel näidatud GFP valgumolekul, mille neeldumisspekter asub nähtavas spektripiirkonnas Molekuli suurus on 10-8- 10-7cm ehk 10-10- 10-11m.Tunneliefekt: e võib teatud tõenäosusega läbida madala ja kitsa potents.barjääri. Orbitaalide kattumisel ( lainefunktsioonid) ja liituvad ehk interfereeruvad. Selle liitumise tulemusena moodustuvad molekulaarsed orbitaalid (MO) hõlmavad kogu molekul, mitte ainult konkreetset aatomit. Miks heelium molekule ei moodusta? Kõik elektronid on paardunud spinnidega, intergaas. Õhu absoluutne niiskus a – veeauru mass grammides ühes kuupmeetris niiskes õhus (g/m3).arvutatakse absoluutne niiskus empiirilise (eksperimentaalse) valemi järgi veeaururõhu ja t* kaudu:a = 217 e/T,kus a – absoluutne niiskus (g/m3), e – aururõhk
Püsiv interferentspilt tekib ainult siis, kui liituvate lainete allikad võnguvad täiesti ühesuguselt. See tähendab, et liituvatel lainetel peavad olema ühesugused lainepikkused. Samuti ei tohi ühe allika võnkumine muutuda teise suhtes, näiteks hetkeks lakata. Teisiti öelduna, lainete kuju ei tohi aja jooksul muutuda. Selliseid laineid nimetatakse koherentseteks laineteks: neil on ühesugune lainepikkus ja muutumatu faaside vahe. Interferentsi korral liituvad (interfereeruvad) koherentsed lained. Tavalised valgusallikad ei kiirga koherentset valgust ja sellepärast ei teki interferentsi kahe laelambi põlemisel. Koherentset valgust kiirgavad laserid. Kui valguslainete liitumist täpsemalt uurida, siis selgub, et lainete kohtumispunktis liituvad lainete E-vektorid. Sellist nähtust nimetatakse elektriväljade superpositsiooniks. Selle kohaselt võib mingis ruumipunktis olla kuitahes palju erinevaid elektrivälju.
Optoelektroonika tegeleb optilise ja elektrilise energia vastastikuse muundamisega. Levinumad optoelekt- roonikaseadmed on valgusdiood (päripingestatud pn-siire, mis elektrienergia arvel kiirgab valgust), pooljuhtlaser (laserina töötav valgusdiood) ja fotorakk (pn-siire, mis ventiil-fotoefektil muundab valgusenergiat elektrienergiaks). Lainejada väljendab ettekujutust üksikust footonist. Lainejada veidi erinevate sagedustega komponendid interfereeruvad, moodustades lainepaketi. Valguse faasikiirus vf on kiirus, millega liigub lainepaketi eesmine äär (lainefront). Faasikiirust on eespool nimetatud lihtsalt lainete kiiruseks vf = / T = f = 2 f / (2 / ) = / k. Valguse rühmakiirus (grupikiirus) vr on kiirus, millega levib rühm kõige intensiivsemaid laineid laine- paketi keskkohas. Rühmakiirusega liigub footon kui osake (levib valguse energia). Rühmakiirus on
LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation valguse 24 võimendamine stimuleeritud kiirguse kaudu. Laserikiirgusele on omane: 1) ülikõrge monokromaatsus, 2) kiirte üliväike lahknevus ja 3) väga suur võimsus. Laser suudab seda, mis tavalisele valgusallikale on võimatu. Lainejada väljendab ettekujutust üksikust footonist. Lainejada veidi erinevate sagedustega komponendid interfereeruvad, moodustades lainepaketi. Valguse faasikiirus vf on kiirus, millega liigub lainepaketi eesmine äär (lainefront). Faasikiirust on eespool nimetatud lihtsalt lainete kiiruseks vf = / T = f = 2 f / (2 / ) = / k. Valguse rühmakiirus (grupikiirus) vr on kiirus, millega levib rühm kõige intensiivsemaid laineid lainepaketi keskkohas. Rühmakiirusega liigub footon kui osake (levib valguse energia). Rühmakiirus on leitav dispersiooniseose = (k) diferentseerimisel: vr = d /dk .
risse paigutatud aines. LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation valguse võimendamine stimuleeritud kiirguse kaudu. Laserikiirgusele on omane: 1) ülikõrge monokromaatsus, 2) kiirte üliväike lahknevus ja 3) väga suur võimsus. Laser suudab seda, mis tavalisele valgusallikale on võimatu. Lainejada väljendab ettekujutust üksikust footonist. Lainejada veidi erinevate sagedustega komponendid interfereeruvad, moodustades lainepaketi. Valguse faasikiirus vf on kiirus, millega liigub lainepaketi eesmine äär (lainefront). Faasikiirust on eespool nimetatud lihtsalt lainete kiiruseks vf = / T = f = 2 f / (2 / ) = / k. Valguse rühmakiirus (grupikiirus) vr on kiirus, millega levib rühm kõige intensiivsemaid laineid laine- paketi keskkohas. Rühmakiirusega liigub footon kui osake (levib valguse energia). Rühmakiirus on
annaabi.ee 
