VALGUSE INTERFERENTS JA VALGUSE DIFRAKTSIOON VALGUSE INTERFERENTS Mõningates nähtustest käitub valgus nagu osakeste voog, mõningates nähtustes kui laine. Valguse interferentsi nähtus on nähtus, kus valgus käitub nagu laine. Selleks, et jälgida valguslainete interfereerumist, kasutatakse punktvalgusallikaid. Kahe sõltumatu punktvalgusallika korral on interferentspildi saamine võimalik vaid teatud tingimustel. Interferentsiks nimetatakse kahe laine liitumist, mille tulemusena erinevates ruumipunktides tugevdavad või nõrgendavad üksteist. Interferentsi tekkimiseks peavad lained olema koherentsed. Koherentsuse tingimused: Lainete sagedused(lainepikkused) peavad olema võrdsed. Ühe valgusallika võnkumine teise suhtes ei tohi muutuda (näiteks hetkeks katkeda).
b)pooljuhid keelutsoon kitsas, juhtivustsoon tühi, valentstsoon täidetud,mõningad elektronid suudavad minna juhtivustsooni. Juhib teatud tingimustel el.voolu. c)isolaator-dielektrik juhtivustsoon on vaba, valentstsoon täidetud, elektronid ei saa liikuda juhtivustsooni.Ei juhi el.voolu. 16. L.de Broglie hüpotees: elektronid käituvad liikumisel kui lained. Hüpotees osutus õigeks. Elektronid tekitavad interferentspildi. de Broglie lainepikkus: =h/mv m-osakeste mass, v-osakeste kiirus. 17. Täpsuspiirang kvantfüüsikas: on olemas osakest iseloom suuruste paare,milles kumbagi ei saa korraga mõõta suvalise täpsusega. Täpsuspiirangud formuleeris saksa füüsik W.Heisenberg.
Kui I ei sõltu suunast, nimetatakse valgusallikat isotroopseks. Punktvalgusallika korral. Valgustugevuse ühik on: 2) Valgusvoog. 80. Mis on valgustatus? Ühik SI-s. Mis on heledus? Ühik SI-s. 3) Valgustatus. On pinnale langeva valgusvoo iseloomustamiseks. Heledus B Heledus iseloomustab kiirgavat pinda (ka peegeldumisel) antud vaatesuunas. Heledus on antud vaatesuunas pinnaühikult paistev valgustugevus risti selle pinnaga. 81. Miks on vaja valguse puhul interferentspildi saamiseks koherentseid laineid? Miks loomulik valgus pole koherentne. Ajas püsiv liitmise tulemus on võimalik ainult koherentsete lainete puhul ehk sama sageduse (monokromaatse) ja püsiva faasivahega lainete puhul. Reaalsed valgusallikad ei kiirga kunagi monokromaatseid laineid ja seetõttu sõltumatutest allikatest pärinevad valguslained ei interfereeru. Pealegi on absoluutselt monokromaatne laine idealisatsioon, mis praktikas ei realiseeru mitte kunagi. Põhjus on järgmine
mittemateriaalses keskkonnas. Mateerialained on seotud aine algosakestega (elektronid, prootonid ). — Rist- ja pikilained. – Võnkuva osakese hälve on risti lainesuunaga siis on ta ristilaine. Kui võnkuva osakese hälva on lainesuunaga samasihiline on ta pikilaine. — Levimiskiirus – sõltub laine pikkusest ja sagedusest v = lambda* f — Lainete interferents ja difraktsioon – Interferents on siinuslainete liitumine, püsiva interferentspildi annavad sama sageduse ja muutumatu faasivahega lained. Difraktsiooniks nimetatakse seda, kui laine paindub ümber väikeste takistuste või levib väikesest august välja. Lained kalduvad kõrvale sirgjooneliselt teelt ning levivad takistuse taha. Hüdromehaanika — Rõhk vedelikus – Rõhk vedelikus sõltub selle sügavusest, kuid ei sõltu vedeliku horisontaalsetest mõõtmetes. — Pascali seadus – Hüdrostaatika põhiseaduse kohaselt kandub rõhk
Newtoni Rõngad Töövahendid: Mõõtemikroskoop, suure Töö eesmärk: Tasakumera läätse kõverusraadiusega tasakumerlääts, kõverusraadiuse määramine monokromaatiline valgusallikas. Joonised 1. TÖÖ TEOREETILISED ALUSED Klassikaliseks näiteks koherentsete valguslainete ja nende abil püsiva interferentspildi tekitamise kohta on nn. Newtoni rõngad. Need tekivad interferentsi tulemusena tasaparalleelsest klaasplaadist ja suure kõverusraadiusega tasakumerast läätsest koosnevas süsteemis. Kui asetada suure kõverusraadiusega lääts klaasplaadile nii, nagu näidatud joonisel 35, siis tekib plaadi ja läätse vahele kokkupuutepunkti ümbrusesse üliõhuke õhukiht, mille paksus on võrreldav valguse lainepikkusega. Mida suurema kõverusraadiusega on lääts, seda ulatuslikum on see üliõhuke kiht
arvestab spektraalsust. Ühik 1lm luumen. Valgustugevus on ühikulise ruuminurga kohta tulev valgusvoog. Ühik 1cd kandela. 80. Mis on valgustatus? Ühik SI-s. Mis on heledus? Ühik SI-s. Valgustatus on pinnale langeva valgusvoogu iseloomustav suurus. Ühik 1lm/1m2=1lx luks. Heledus on pinnalt kiirguva valgustugevust iseloomustav suurus. Ühik 1cd/1m2=1nt nitt. Heledus iseloomustab kiirgavat pinda. 81. Miks on vaja valguse puhul interferentspildi saamiseks koherentseid laineid? Miks loomulik valgus pole koherentne. Interferents on lainete liitumine. See on samasihiliste võnkumiste liitumine. Ajas püsiv liitmise tulemus on võimalik ainult koherentsete lainete puhul ehk sama sageduse (monokromaatse) ja püsiva faasivahega lainete puhul. Reaalsed valgusallikad ei kiirga kunagi monokromaatseid laineid vaid kiirgajaks on aatom, mis kiirgab kaootiliselt valgusfootoneid.
arvestab spektraalsust. Ühik 1lm luumen. Valgustugevus on ühikulise ruuminurga kohta tulev valgusvoog. Ühik 1cd kandela. 80. Mis on valgustatus? Ühik SI-s. Mis on heledus? Ühik SI-s. Valgustatus on pinnale langeva valgusvoogu iseloomustav suurus. Ühik 1lm/1m2=1lx luks. Heledus on pinnalt kiirguva valgustugevust iseloomustav suurus. Ühik 1cd/1m2=1nt nitt. Heledus iseloomustab kiirgavat pinda. 81. Miks on vaja valguse puhul interferentspildi saamiseks koherentseid laineid? Miks loomulik valgus pole koherentne. Interferents on lainete liitumine. See on samasihiliste võnkumiste liitumine. Ajas püsiv liitmise tulemus on võimalik ainult koherentsete lainete puhul ehk sama sageduse (monokromaatse) ja püsiva faasivahega lainete puhul. Reaalsed valgusallikad ei kiirga kunagi monokromaatseid laineid vaid kiirgajaks on aatom, mis kiirgab kaootiliselt valgusfootoneid.
dispersioon ja kvartsil väike. Prismat valgustatakse paralleelse kiirgusega. d Prisma lahutusvôime: R t dx Vôred valmistatakse poleeritud pinnale teemandiga vagude kraapimise teel. Saadud pind peegeldab valgust ainult kindlates suundades. Kôigepealt valmistatakse nn. "meistervôre", mille pealt saadakse koopiaid. Vôresid valmistatakse ka holograafilisel meetodil tekitadas fototundlikkule pinnale laseri interferentspildi. IP spektroskoopias 20 vagu/mm; UV-VIS spektroskoopias 3600 vagu/mm 4 Valguse diffraktsioon toimub suunda r: b(sin( i ) sin( r )) m + valitakse siis, kui pealelangev ja peegeldunud valgus on samal pool normaali Diffraktsioonil on mitu järku, vastavalt m väärtusele, mis kattuvad. Nôgus (i.k. blaze) vôre suunab kogu energia esimesse järku dx b
Lainet iseloomustab veel lainepikkus (λ). Lainepikkuseks nimetatakse vähimat kaugust kahe samas faasis võnkuva punkti vahel (lainekuju kordub), mõõdetuna laine levimise sihis. Laine levimiskiirus sõltub lainepikkusest ja sagedusest. Lainete superpositsiooniprintsiip. Kahe laine kohtumine ei mõjuta kummagi laine levimist. Kui lainete levimise piirkonnad kattuvad, siis hälbed liituvad algebraliselt, tekitades resultantlaine. Siinuslainete liitumist nimetatakse interferentsiks. Püsiva interferentspildi annavad sama sageduse ja muutumatu faasivahega lained. Selliseid laineid nimetatakse kohherentseteks. Kui kohtuvad sama amplituudiga samas faasis lained, on tulemuseks kahekordse amplituudiga resultantlaine. Kui kohtuvad sama amplituudiga vastasfaasis lained, siis nad kustutavad teineteist ja selles ruumipunktis on resultantlaine amplituud null. Helilained on pikilained ja levivad tahkes, vedelas ja gaasilises keskkonnas. Heli kiirus
joonte-mullide rägana. Ometi on tähtis tõdeda, et selles interferentsiribade mustris kätkeva 18 informatsiooni koguhulk on hoopis ulatuslikum kui tavaline foto iial anda suudaks. Hologramm sisaldab peale intensiivuste veel ju informatsiooni difrageerunud valguskiirte faaside kohta. Faasierinevused aga etendavad interferentspildi moodustumisel niisama tähtsat osa kui intensiivsuse erinevused. Hologramm võimaldab rekonstrueerida objekti ruumilist kujutist. Holograafiat rakendatakse väikestest detailidest kujutiste tegemisel, võnkuvate plaatide uurimisel.28 28 KÄÄMBRE, H., Laseri raamat, 1978, lk 180-185 19 KOKKUVÕTE Uurimistöö käigus selgus et lasertehnoloogia näol on tegemist küllaltki vana tehnoloogiaga,
Valgustugevus I on ühikulise ruuminurga kohta tulev valgusvoog. Valgustugevuse mõõteühik on [ I ] SI =1cd dΦ I= dΩ Mis on valgustatus? Ühik SI-s. Mis on heledus? Ühiks SI- s. Valgustatus – suurus iseloomustamaks pinnale langevata valgusvoogu. Mõõteühik [ E ] SI =1 lx dΦ E= dS Heledus B – iseloomustab kiirgavat pinda (ka peegeldumisel) antud vaatesuunas. Mõõteühik [ B ] SI =1 nt 1 B= S∗cos φ Mis on vaja valguse puhul interferentspildi saamiseks koherentseid laineid? Miks loomulik valgus pole koherentne. Interferents on lainete liitumine. See on samasihiliste võnkumiste liitumine. Ajas püsiv liitmise tulemus on võimalik ainult koherentsete lainete puhul ehk sama sageduse (monokromaatse) ja püsiva faasivahega lainete puhul. Reaalsed valgusallikad ei kiirga kunagi monokromaatseid laineid vaid kiirgajaks on aatom, mis kiirgab kaootiliselt valgusfootoneid. Aines kiirgavad kõik aatomid kaootiliselt
Tekkiv interferentsipilt jäädvustub fotoplaadil. Saadav foto, hologramm, näib lähestikku asetsevate korrapäratute, kaootiliselt väänlevate ja keerduvate joonte-mullide rägana. Ometi on tähtis tõdeda, et selles interferentsiribade mustris kätkeva informatsiooni koguhulk on hoopis ulatuslikum kui tavaline foto iial anda suudaks. Hologramm sisaldab peale intensiivuste veel ju informatsiooni difrageerunud valguskiirte faaside kohta. Faasierinevused aga etendavad interferentspildi moodustumisel niisama tähtsat osa kui intensiivsuse erinevused. Hologramm võimaldab rekonstrueerida objekti ruumilist kujutist. Holograafiat rakendatakse väikestest detailidest kujutiste tegemisel, võnkuvate plaatide uurimisel. Ardo Laur Pööratud jaotus Aatom koosneb tuumast ja selle ümber statsionaarsetel orbiitidel
paaritu on max. Interferentsi maksimumi tingimus- lained liitumisel tugevdavad üksteist, kui lainete käiguvahe on paarisarv pool lainepikkust. Käiguvahe täisarvkordne Interferentsi miinimumi tingimus- lained liitumisel nõrgendavad üksteist, kui lainete käiguvahe on paaritu arv pool lainepikkust. Käiguvahe täisarvkordne + 0.5 (ka 0 + 0,5) Lainete käiguvahe- teepikkuste erinevus, mis tuleb lainetel läbida liitumispunkti jõudmiseks. 53. Interferentspildi arvutus kahe koherentse valgusallika korral. (õpik) Salejev 3. osa lk 61 Interferents tekib kahe või enama koherentse laine liitumise tulemusel. Interferentsi korral tekib mingil alal püsiv valguse intensiivsuse maksimumide ja miinimumide jaotus-interferentsipilt. Lained on koherentsed kui nende faasivahe jääb konstantseks. Kaks ühesuguse sagedusega lainet on koherentsed. 29
annaabi.ee 
