Valgusoptika Valguse kohta on 2 teooriat: 1)Laineteeoria 2)Korpuskulaarne teooria (osakeste tooria) Valgus kui elektromagnetlaine Valguslained on ristlained, milles risti võnguvad elektriväli ja magnetväli. On tehtud kindlaks, et inimese silm on tundlik just elektrivälja muutustele. Nähtav valgus on lainepikkustega 380-760nm . Laine pikkus ja sagedus on seotud valemiga C = Lambda * f , f = C / Lambda C = 3 * 108 m/s f = sagedus (Hz) Valge valgus on liitvalgus, ta koosneb 7 spektrivärvi valgustest: Punane – 760-630 (nm) Oranž – 630-600 (nm)
Maa nooruspäevadega võrreldes on praegu temani jõudev energiatihedus umbes kolmandiku võrra suurem ja järgneva miljardi aastaga kasvab ehk veel kümnendiku võrra. Sellest tulenevalt on arenenud isegi teemat, et kunagi oleks tarvis Maad Päikesest natuke kaugemale sõidutada. Peale tavapärase kiirguse levib päikeselt ja tähtedelt maailmaruumi ioniseeritud gaasi ehk plasmat, mida nimetatakse ka korpuskulaarseks kiirguseks. Päikeselt kannab korpuskulaarne kiirgus( prootonid, alfaosakesed, elektronid) umbes miljon korda vähem energiat välja kui elektromagnetilise kiirguse kvantide voog. Siiski jätkub sellest vähesestki oluliste sündmuste algatamiseks nii maal kui tema naaberplaneetidel. Magnettormid, virmalised ja mitmed vähem tuntud nähtused saavad alguse päikesetuulest, mis ongi päikese korpuskulaarne kiirgus. Miks ja kuidas see tuul puhub? päikese ja teiste
Paradigma on eelkõige teooria, millest lähtutakse teatud valdkonna nähtuste käsitlemisel ning ettekujutus ka sellest, milles seisneb teaduslik tegevus (milliseid väärtusi tunnistatakse, kuidas organiseeritakse teadustegevus jne). Selliseid paradigmasid on olnud mitmeid: nt Ptolemaiose astronoomia, Koperniku astronoomia, Aristotelese füüsika, Newtoni füüsika, korpuskulaarne optika, laineoptika. Teadlased, kes pooldavad teatud paradigmat, moodustavad teadlaskonna (ingl scientific community). Kui teadlased on omaks võtnud teatud paradigma, siis seda etappi teaduse arengus võib Kuhni arvates nimetada normaalteaduse (ingl normal science) perioodiks. Teadlaste ülesandeks on siis töö tunnustatud paradigma raames: faktilise materjali süstematiseerimine, eksperimentide läbiviimine jne
Tuumafüüsika medistiinis. Radioaktiivse kiirguse omadusi kasutatakse niihästi haiguste diagnoosimisel kui ka nende ravis. Radioaktiivsus on aatomituuma omadus iseeneslikult laguneda. Radioaktiivsus on iseloomulik ebastabiilsetele, suhteliselt suure massiga aatomituumadele. Radioaktiivse lagunemisega kaasneb radioaktiivne kiirgus. See võib olla korpuskulaarne (elementaarosakeste või heeliumiaatomi tuumade voog) või kiirata footonitena (elektromagnetkiirgus). Loodusliku radioaktiivsuse avastas Antoine Henri Becquerel 1896. aastal. Teadlane pani tähele, et tema poolt uuritud fosforestseeruvast ainest lähtuv kiirgus läbib kahekordse valguskindla musta paberi. Radioaktiivsele lagunemisele on iseloomulik, et ajaühikus lagunevate aatomituumade arv väheneb pidevalt. Seepärast kasutatakse radioaktiivsuse iseloomustamiseks poolestusaega (t1/2)
sellesse, et teha oma tulemused kogu maailmale teatavaks. Teda tõmbas alati kahes suunas-midagi tema loomuses tahtis kuulsust ja tunnustamist, teine pool aga kartis kriitikat. Lihtsaim viis kriitikat vältida oli üldse mitte midagi välja anda. Muidugi võib öelda, et tema reaktsioon kriitikale oli irratsionaalne ning soov Hooke'i tema opositsiooni pärast avalikult maha teha oli ebanormaalne. Võib-olla tänu Newtoni kõrgele mainele võitis omakoha tagasi korpuskulaarne teooria kuni laineteooria taaselustati 19. sajandil. Newtoni suhted Hooke'iga halvenesid veelgi kui 1675. aastal kaebas Hooke, et Newton olevat varastanud mõningad tema opika alased tulemused. Kuigi nad matsid sõrjakirve maha, saates teineteisele mõned viisakad kirjad, lahkus Newton peagi Kuninglikust Seltsist. See seostus liialt Hooke'iga. Ta venistas optika alaste tööde täiskogu välja andmisega Hooke'i surmani aastal 1703. Newtoni "Opticks" ilmus 1704. Selles töös tegeleti: 1
koostisosaks on tulemateeria ehk flogiston, mis eraldub ainetest põlemisel. Flogistoniteooria näis loogiline, sest puu või paberi põlemisel jääb alles vaid näputäis tuhka. Põlemisel eraldub midagi õhku ja see pidi olema flogiston, nagu väitis Stahl. Flogistoniteooria tekkis sellepärast, et olid olemas: 1) teaduslik maailmapilt; 2) selle valguses ümbermõtestatud traditsioonilised kujutlused keemias (põlevusalge ja põlemise kui aine lagunemisprotsessi korpuskulaarne tõlgendus); 3) praktilises keemias, eelkõige metallurgias tekkinud probleemid, mille lahendamine traditsioonilisel kogemuslikul viisil ei õnnestunud. Stahli avastus ja seega ka flogistoniteooria põhiidee seisnes selles, et Stahl pani tähele, et puusöel, mida kasutati näiteks maagist metalli saamisel kõrge temperatuuri saavutamiseks, ei ole sugugi ainult üks funktsioon, vaid süsi võtab metalli väljasulatamisest vahetult osa. Ta leidis, et süsi
Et = I × ja 54 ruuminurga definitsiooni kohaselt /A = 1/r2, saame tulemuseks, et pinna valgustustihedus on võrdne jagatisega I/r2: I I E= = = A A r2 77. LAINELIS- KORPUSKULAARNE DUALISM 17. sajandi lõpust on arenenud kaks valguse teooriat: 1) laineteooria valgus on elektromagnetiline laine (pooldas Huygens) *interferents *difraktsioon *dispersioon *murdumine *peegeldumine 2) korpuskulaarteooria valgus on osakeste voog, mis levib sirgjooneliselt (pooldas Newton)
Teadusrevolutsiooniga kaasneb paradigma (kr paradeigma näidis, eeskuju) vahetus. Paradigma on eelkõige teooria, millest lähtutakse teatud valdkonna nähtuste käsitlemisel ning ettekujutus ka sellest, milles seisneb teaduslik tegevus (milliseid väärtusi tunnistatakse, kuidas organiseeritakse teadustegevus jne). Selliseid paradigmasid on olnud mitmeid: nt Ptolemaiose astronoomia, Koperniku astronoomia, Aristotelese füüsika, Newtoni füüsika, korpuskulaarne optika, laineoptika. Teadus kujunebki Kuhni arvates välja alles siis, kui mingit reaalsuse valdkonda uurivad inimesed jõuavad mingi ühise paradigmani. Nt optika kui teadus kujunes sellise kriteeriumi järgi välja alles XVII sajandil (Newtoni uurimused), astronoomia aga juba antiikajal (Ptolemaios). Teadlased, kes pooldavad teatud paradigmat, moodustavad teadlaskonna (ingl scientific community). Teadustegevus on Kuhni arvates alati kollektiivne
92 Seega: ∆py∆y = py sinθ ( λ / sinθ ) = py ( h / py ) = h. Siin on arvestatud ka seda, et osakese määramatuse relatsioonid tulenevad lainelistest omadustest. Joonis 34 Osakese pilu difraktsioon. Mida suurem on osakese lainepikkus, seda rohkem avaldub osakese laineline iseloom. Kuid mida väiksem on osakese lainepikkus, seda rohkem avaldub osakese korpuskulaarne iseloom. Lainelised omadused esinevad nii üksikul osakesel kui ka siis, kui osakesi on väga palju. Näiteks C. J. Davisson ja L. H. Germer avastasid, et kristallplaadilt hajuv elektronide juga tekitab dif- raktsioonipildi. G. P. Thomson ja temast sõltumatult P. S. Tartakovski avastasid difraktsioonipildi elektronide joa läbiminekul metall-lehest. Ka niimoodi leidis De Broglie´ hüpotees hiilgavat eksperimentaalset kinnitust. O
annaabi.ee 
