Laineoptika (0)

Kontrolltöö “Laineoptika„
Mida tähendab ütlus „valgus kui elektromagnetlaine“? Valgus, nagu ka elektormagnetlaine, kannab edasi võnkumisi.Millal käitub valgus kui elektromagnetlaine, millal kui osake?
Mille poolest erineb ja sarnaneb elektromagnetlaine vee- ja helilainetest? Erinevalt vee- ja helilainetest ei võngu elektromagnetlaine levimisel mingi keskkond. Elektromagnetlaines ei ole mingeid laineharju ega -põhju nagu ka veelainetele.
Valguslainet iseloomustavad suurused (definitsioon, tähis, mõõtühik)
LAINEPIKKUS
Vahemaa, mille laine läbib ühe täisvõnke jooksul
1m
LAINE SAGEDUS
Võngete arv ajaühikus
f
1 Hz
LAINE KIIRUS
Ühes ajaühikus läbitud teepikkus
v=c
1m/s
LAINE PERIOOD
Laine võngete arv ühes ajaühikus
T
1s
Valguse lainepikkus (sagedus) ja värvused Erineva lainepikkusega(sagedusega) valguslained põhjustavad erinevaid värvusaistinguid. Meie silm suudab eristada 30 000 erinevat värvust.
Põhivärvused: Punane, roheline, sinine.
Valguse difraktsioon - nähtus, kus valguslained painduvad tõkete taha. Tingimus- Ilmneb, kui avade (tõkete) mõõtmed pole väga palju suuremad valguse lainepikkusest. Valguslained kohtuvad samas faasis – kohtuvad valguslainete harjal ja põhjal samaaegselt=HELE TRIIP
Valguslainetel saavad kokku ühe laine hari ja teise põhi – võnkumised toimuvad vastasfaasides=HELE 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(Δ). Maksimumtingimus – interfereeruvad lained tugevdavad üksteist maksimaalselt, kui käiguvahe Δ on võrdne paarisarv poollainepikkusega Δmax=2k*λ/2. Miinimumtingimus – lained nõrgendavad üksteist maksimaalselt kui käiguvahe on võrdne paaritu arvu poollainepikkusega Δmin=(2k+1)*λ/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.
Valguse murdumine – kui teine keskkond on läbipaistev, võib osa valgust läbida keskkondade lahutuspinna ja muudab seejuures oma levimissuunda. Suhteline murdumisnäitaja - näitab, mitu korda levib valgus esimeses keskkonnas kiiremini kui teises. Absoluutne murdumisnäitaja - näitab, mitu korda levib valgus vaakumis kiiremini kui keskkonnas. Joonised valguse läbiminekul läbi läbi klaasprisma ja klaasplaadi- Valguse suund ei muutu, kui valgus läbib tasaparalleelset plaati .
Valguse dispersioon – valge valguse lahutumine värvilisteks valgusteks. Kõige enam ja vähem murduvad valguskiired- Kõige enam murdub väiksema lainepikkusega valguskiir (violetne). Kõige enam suurema lainepikkusega(punane) valgus. Vikerkaare tekkimine- Tekib sellepärast, et valguslained murduvad ja peegelduvad vihmapiiskades. Tekib kui paistab päike ja sajab vihma.
Spektraalaparaadid ja spektrid : Spektraalaparaadi ehitus ja ülesanne- Spektraalaparaati kasutatakse spektrite saamiseks ja uurimiseks. Selle põhiosaks on prisma või difraktsioonivõre ning kollimaator. Tähtsamad osad ja nende ülesanne – Prisma või difraktsioonivõre – seal eralduvad erinevate lainepikkustega valguslained üksteisest. Kollimaator – vajalik paralleelse valgusvihu saamiseks. Spektrite liigitus ja nende kirjeldus-
PIDEV SPEKTER - esindatud kõik lainepikkused-vikerkaare värvid, üleminek ühelt värvilt teisele on sujuv. JOONSPEKTER - eri värvi jooned tumedamal taustal. NEELDUMISSPEKTER - Pideva spektri taustal tumedamad jooned. Eriliiki spektrite saamine- kasutatakse spetsiaalseid riistu (spektroskoope ja spektrograafe).
c=λ*f
Valguslaine levimiskiirus
Δmax=2k*λ/2
Interferentsi maksimumtingimus
Δmin=(2k+1)*λ/2
Interferentsi miinimumtingimus
T=1/f
Valguslainete võnkeperiood
λ=c/f
Valguse lainepikkuse leidmine
f=1/T
Valguslaine sagedus
f=n/t
Valguslaine sagedus, kui on teada võngete arv ja aeg
T=t/n
Valguslainete võnkeperiood, kui on teada võngete arv ja aeg