n Valgus levib keskkonnas selle keskkonna murdumisnäitaja korda väiksema kiirusega valguse levimise kiirusest vaakumis; Täielik peegeldumine esineb valguse langemisel optiliselt tihedamast keskkonnast kahe keskkonna eralduspinnale, mille puhul langemisnurk on võrdne või suurem langemisnurgast p , millele vastab murdumisnurk = 90 0 . Langemisnurka p nimetatakse täieliku peegeldumise piirnurgaks. Sellise ja suuremate langemisnurkade puhul valguse murdumist ei toimu ja kogu langenud valgus peegeldub.
keskonna füüsikalistest omadustest milles valgus levib 12.Optiliselt tihedamaks keskkonnaks nim keskkonda, kus in valguse levimise kiirus väiksem ja teatud teepikkuse läbimiseks kulub seal rohkem aega. 13. Täielik sisepeegeldus on selline füüsikaline nähtus, mis võib aset leida ainult sellisel juhul, kui valgusenergia levib optilisemalt tihedamast keskkonnast optiliselt hõredamasse keskkonda. Seisneb selles, et teatud kindlate langemisnurkade korral valgusenergia, mis on levinud hõredamasse keskkonda edasi vaid peegeldub sellelt keskkondade lahutuspinnalt optiliselt tihedamasse keskkonda tagasi.
Valguskiir valguse levimise suuna geomeetriline vaste, sirge, mis on risti lainefrondiga. Täielik peegeldus- nähtus, mis esineb valguse levimisel optiliselt tihedamast keskkonnast optiliselt hõredamasse keskkonda. Kui suunata valgus kahe keskkonna lahutuspinnale optiliselt tihedamast keskkonnast, siis on valguse murdumisnurk suurem langemisnurgast. Mingi langemisnurga korral on murdumisnurk võrdne 90º. Seda nurka nimetatakse täieliku peegeldumise piirnurgaks. Sellest suuremate langemisnurkade korral valgus ei tungi teise keskkonda, vaid peegeldub esimesse tagasi. Interferentsiks nimetatakse lainete liitumist, mille tulemusena lained tugevdavad või nõrgendavad üksteist. Lainete liitumise tulemus on määratud käiguvahega. Käiguvahe on teepikkuste vahe, mis lainetel tuleb liitumispunkti jõudmiseks läbida. Valguslainete puhul muutub valguse intensiivsus. Huygensi-Fresneli printsiibi kohaselt iga lainefrondi punkt on elementaarlaine allikaks,
lahutuspinnale tõmmatud ristsirge asuvad ühes tasapinnas, alfa=beeta. Murdumisseadus- langev kiir, murdunud kiir ja kiire langemispunktist kahe keskkonna lahutuspinnale tõmmatud ristsirge asuvad ühes tasapinnas. Langemis- ja murdumisnurga siinuste suhe on kahe antud keskkonna jaoks konstantne suurus sinaalfa/singamma= n (murdumisnäitaja). Täielik peegeldus- kui valguskiir läheb tihedast keskkonnast hõredasse, siis võib tekkida olukord, et suurte langemisnurkade puhul ei toimu valguse murdumist (vaid peegeldumine). Kui valgus läheb optiliselt tihedamasse keskkonda, siis ta murdub kahe keskkonna lahutuspinna normaali poole. Kui vastupidi, siis valguskiir murdudes eemaldub pinna normaalist ehk läheneb keskkondade lahutuspinnale. Õhu ja vee puhul on langemisnurk 49 kraadi, murdumisnurk 90 kraadi. Läätsed Nim. Kahe sfäärilise pinnaga piiratud läbipaistvat keha.läätse kus on teda piiravate
langemispunktist kahe keskkonna lahutuspinnale tõmmatud ristsirge asuvad ühes tasapinnas. Peegeldumisnurk on võrdne langemisnurgaga. Murdumisseadus: langev kiir, murdunud kiir ja kiire langemispunktist kahe keskkonna lahutuspinnale tõmmatud ristsirge asuvad ühes tasapinnas. Langemis- ja murdumisnurga siinuste suht on antud keskkonna jaoks konstantne suurus. Täielik peegeldus: Kui valguskiir läheb tihedamast keskkonnast hõredamasse, siis võib tekkida olukord, et suurte langemisnurkade puhul ei toimu valguse murdumist. Sellist nähtust nim. Täielikuks peegelduseks. Läätseks nim. Kahe sfäärilise pinnaga piiratud läbipaistvat keha. Läätsed valmistatakse tavalisest klaasist. Läätse, mille paksus on teda piiravate sfääriliste pindade raadiusest tunduvalt väiksem nim. Õhukeseks läätseks. Läätsi, mis on keskelt paksemad, kui äärelt, nim. Kumerläätseks ja läätsi, mille ääred on paksemad, kui keskkoht nim. Nõgusläätsedeks
Valguse levimisel optiliselt hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse keskkonda murdub valguskiir pinna ristsirge poole. Valguse levimisel optiliselt tihedamast keskkonnast optiliselt hõredamasse keskkonda murdub valguskiir pinna ristsirgest eemale. Optiliselt ühtlases keskkonnas levib valguskiir sirgjooneliselt. Valguse levimisel õhust klaasi on murdumisnurk langemisnurgast väiksem. Kui valgus langeb pinnaga risti, siis valgus ei murdu, kõikidel ülejäänud langemisnurkade korral on murdumisnurk väiksem langemisnurgast. Valguse levimisel läbi prisma murdub valgus prisma aluse poole. Valguse täielik peegeldumine Valguse täielikuks peegeldumiseksnimetatakse peegeldumist kahe läbipaistva keskkonna piiripinnal, kui sellega ei kaasne murdumist. Täieliku sispeegelduse esimeseks tehniliseks rakenduseks on optiline kaabel ( valgus kaabel). Lääts Lääts-sfääriliste pindadega piiratud läbipaistev keha.
n2 g Joonis 11: Valguse murdumise seadus. 3.2 Täielik peegeldus Kui valgus suunata kahe keskkonna lahutuspinnale optiliselt tihe- damast keskkonnast, siis on valguse murdumisnurk γ suurem lan- gemisnurgast α. Mingi langemisnurga αpiir korral on murdumisnurk võrdne 90◦ . Seda nurka nimetatakse täieliku peegeldumise piirnur- gaks. Sellest suuremate langemisnurkade korral valgus ei tungi teise keskkonda, vaid peegeldub esimesse tagasi. Seda nähtust nimetatak- se täielikuks peegelduseks (varem kasutati ka nimetust täielik sisepeegeldus). Täieliku peegeldumise korral võtab murdumisseadus kuju: 12 Joonis 12: Valguse murdumine optiliselt tihedamast keskkonnast hõ- redamasse. sin αpiir n2 n2 ◦
temperatuure - kuni mitu tuhat kraadi. Sevilla lähedal Hispaanias töötab sellel põhimõttel 11 MW võimsusega päikesejaam. Austraalias on kavandamisel 200 MW päikesejõujaam. (Shukman, D., 2007) Siledalt peeglilt peegeldub valgus alati ainult peegelsuunas. Seades kolm peeglit üksteise suhtes 90° nurga alla, saame huvitava optilise seadme - tagasipeegeldaja. Tänu kahe- või kolmekordsele peegeldumisele suundub üsna suurest langemisnurkade vahemikust saabunud valgus tagasi sinna, kust ta saabus. Niisugune tagasipeegeldaja viidi Kuu peale, et Kuule suunatud laserikiir peegelduks tagasi Maale. Nii sai võimalikuks väga täpne Kuu kauguse mõõtmine. Sama printsiipi kasutatakse pimedal ajal nii vajalikus helkuris - helkur peegeldab temale langenud autotulede valguse tagasi. Tänu sellele näeb autojuht helkuriga pimedas liikuvat inimest väga palju kaugemalt kui ilma helkurita tumedates riietes inimest. ( Kuusk, A) VIRMALISED
Valguse levimisel optiliselt hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse keskkonda murdub valguskiir pinna ristsirge poole. Valguse levimisel optiliselt tihedamast keskkonnast optiliselt hõredamasse keskkonda murdub valguskiir pinna ristsirgest eemale. Optiliselt ühtlases keskkonnas levib valguskiir sirgjooneliselt. Valguse levimisel õhust klaasi on murdumisnurk langemisnurgast väiksem. Kui valgus langeb pinnaga risti, siis valgus ei murdu, kõikidel ülejäänud langemisnurkade korral on murdumisnurk väiksem langemisnurgast. Valguse levimisel klaasist õhku murdub valguskiir pinna ristsirgest eemale. Valguse levimise suuna muutumisel vastupidiseks jääb valguskiire tee samaks. Kas selline joonisel kujutatud valguskiirte liikumine on võimalik? On küll! Siin kehtib valguse levimise pööratavuse seaduspärasus. Valguse levimine prismas Valguse levimisel läbi prisma murdub valgus prisma aluse poole. Valguskiir - valgusenergia levimist näitav joon
Valguskiir, tungides läbi läbipaistva tasaparallelse plaadi, ei muuda oma kulgemise suunda, kuid nihkub oma esialgsest teest kõrvale. Tegelikult valguskiire käik klaasplaadis on mõnevõrra keerulisem, nagu on joonisel 4. Langevast kiirest peegeldub osa tagasi välispinnalt, osa aga sisepinnalt. Suurem osa valgusest läbib siiski klaasi. Täielikuks sisepeegelduseks nimetatakse nähtust, mille korral valguskiir suurte langemisnurkade korral peegeldub kahe keskonna lahutuspiirilt tagasi esimesse keskonda. Nähtus esineb ainult siis, kui valgus läheb tihedamast keskkonnast hõredamasse. Langemisnurka - o , mis vastab murdumisnurgale 90 ° , nimetatakse täieliku sisepeegelduse piirdenurgaks. Täielikku peegeldust kasutatakse valgussignaalide edasiandmiseks piki peenikest klaaskiudu (joon. 6) optiline side. joon. 6 Labaratoorne töö:
, kus x = CO ja b = CD. 58 Täielik peegeldus Kui valgus suunata kahe keskkonna lahutuspinnale optiliselt tihedamast keskkonnast, siis on valguse murdumisnurk suurem langemisnurgast . Mingi langemisnurga piir korral on murdumisnurk 12 võrdne 90 . Seda nurka nimetatakse täieliku peegeldumise piirnurgaks. Sellest suuremate langemisnurkade korral valgus ei tungi teise keskkonda, vaid peegeldub esimesse tagasi. Seda nähtust nimetatakse täielikuks peegelduseks (varem kasutati ka nimetust täielik sisepeegeldus). Joonis 12: Valguse murdumine optiliselt tihedamast keskkonnast hõredamasse Täieliku peegeldumise korral võtab murdumisseadus kuju: Kui esimeseks keskkonnaks on vaakum või õhk, siis on seose kuju sin piir = 1/n1. Täielikku peegeldust
esimeses ja v2 - teises keskkonnas. Absoluutne murdumisnäitaja n = c/v. Kehtib ka n21 = n2/n1, kus n1 ja n2 on vastavate keskkondade absoluutsed murdumisnäitajad. Maxwelli valem väidab, et aine absoluutne murdumisnäitaja n on võrdne ruutjuurega selle aine dielekt- rilisest läbitavusest : n = 1/2. Aine optilised omadused on määratud elektrilistega. Täieliku peegelduse korral valgus ei lähegi teise keskkonda. Täielik peegeldus toimub langemisnurkade korral, mis on suuremad nn. piirnurgast p = arcsin n21. Kui teiseks keskkonnaks on õhk või vaakum, siis p = arcsin (1/n), kus n on esimese keskkonna murdumisnäitaja. Fermat' printsiip väidab, et valgus levib ühest punktist teise piki sellist teed, mille läbimiseks kuluv aeg t on minimaalne. Kuna t = s/v ja v = c/n, siis t = ns/c, kus s on valguse poolt läbitav teepikkus. Korrutist ns nimetatakse optiliseks teepikkuseks
esimeses ja v2 - teises keskkonnas. Absoluutne murdumisnäitaja n = c/v. Kehtib ka n21 = n2/n1, kus n1 ja n2 on vastavate keskkondade absoluutsed murdumisnäitajad. Maxwelli valem väidab, et aine absoluutne murdumisnäitaja n on võrdne ruutjuurega selle aine dielekt- rilisest läbitavusest : n = 1/2. Aine optilised omadused on määratud elektrilistega. Täieliku peegelduse korral valgus ei lähegi teise keskkonda. Täielik peegeldus toimub langemisnurkade korral, mis on suuremad nn. piirnurgast p = arcsin n21. Kui teiseks keskkonnaks on õhk või vaakum, siis p = arcsin (1/n), kus n on esimese keskkonna murdumisnäitaja. Fermat' printsiip väidab, et valgus levib ühest punktist teise piki sellist teed, mille läbimiseks kuluv aeg t on minimaalne. Kuna t = s/v ja v = c/n, siis t = ns/c, kus s on valguse poolt läbitav teepikkus. Korrutist ns nimetatakse optiliseks teepikkuseks
esimeses ja v2 - teises keskkonnas. Absoluutne murdumisnäitaja n = c/v. Kehtib ka n21 = n2/n1, kus n1 ja n2 on vastavate keskkondade absoluutsed murdumisnäitajad. Maxwelli valem väidab, et aine absoluutne murdumisnäitaja n on võrdne ruutjuurega selle aine dielekt- rilisest läbitavusest : n = 1/2. Aine optilised omadused on määratud elektrilistega. Täieliku peegelduse korral valgus ei lähegi teise keskkonda. Täielik peegeldus toimub langemisnurkade korral, mis on suuremad nn. piirnurgast p = arcsin n21. Kui teiseks keskkonnaks on õhk või vaakum, siis p = arcsin (1/n), kus n on esimese keskkonna murdumisnäitaja. Fermat' printsiip väidab, et valgus levib ühest punktist teise piki sellist teed, mille läbimiseks kuluv aeg t on minimaalne. Kuna t = s/v ja v = c/n, siis t = ns/c, kus s on valguse poolt läbitav teepikkus. Korrutist ns nimetatakse optiliseks teepikkuseks
annaabi.ee 
