Geomeetriline optika-on optika osa, milles uuritakse valguse levikut läbipaistvates keskkondades valguskiire mõiste alusel. valguskiir-on joon, mille sihis valgus levib. Langemisnurgaks nimetatakse nurka, mis moodustub langeva kiire ja langemispunktist peegelpinnale tõmmatud ristsirge vahel. Valguse murdumine on valguskiirte suuna muutumine nende läbiminekul kahe keskkonna lahutuspinnast. Murdumisnurk on nurk murdunud kiire ja keskkondade lahutuspinnale langemispunktist tõmmatud ristsirge vahel. prisma-ruumiline kujund ehk keha, millel on kaks põhitahku, mis on omavahel võrdsed ja asuvad paralleelsetel tasanditel. absoluutne ja suhteline murdumisnäitaja-näitab teise ja esimese keskabsoluutse murdumisnäitaja suhet Kumerlääts on lääts, mis on keskelt paksem kui äärtelt nõguslääts on lääts, mille ääred on paksemad kui keskkoht.
1. Nimeta relatiivsusteooria põhiseisukohad Lähtub 2st põhiseisukohast 1)kõik taustsüsteemid on samaväärsed(relatiivsusprestiit) 2) on olemas suurim võimalik kiirus ehk siis vastastik mõjude levimis kiirus C=3 10 m/s 2. Mis on relaktiivsusteooria tähtsaim praktiline järeldus? Relaktiivsusteooria põhiideed väljendab arusaam, et olemas on vaid see mille mõju on kohale jõudnud. Mõju levik võtab aega. Kui teade sündmusest on alles teel siis see sündmus antud vaatleja jaoks on veel toimumatta. 3. Mis on võnkesagedus + valem Võnkesagedus on ühes sekundis sooritatud täisvõngete arv 4. Mis on võnkeperiood + valem Ühe täisvõnke kestvust nimetatakse võnke perioodiks. 5. Iseloomusta resonantsi Võnke amplituudi järsku kasvamist perioodilise välismõju sageduse kokkulangemine süsteemi vabavõnkumise sagedusega nimetakse resonantsiks. Nähtuse tekkimise tingimuseks on sageduste võrtsus, 6. Mis on laine pikkus? Laine pikk...
Valguse peegeldumine Valgusest rääkimisel kasutan valguskiire mõistet. Valguskiired levivad sirgjooneliselt. I peegeldamise seadus - Langemis nurk ja peegeldumisnurk on võrdsed. II peegeldamise seadus - langemisnurk ja peegeldumisnurk paiknevad ühes tasapinnas. Valguse murdumine Valguse murdumine on valguse levimine ühest keskkonnast teise. Murdumisnurk on nurk mis jääb murdumisnurga ja pinnanormaali vahele. Murdumisseadus - langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on jääv suurus ja seda nim. murdumisnäitajaks. Murdumisnäitajad tähistatakse n - tähega. 1.ül. Valgus langeb ühest keskkonnast teise, langemisnurk on 45 kraadi ja murdumisnurk 30 kraadi. leia murdumisnäitaja. Langemisnurk Murdumisnur Murdumisnäitaja k
27. Murdumisseadus (sõnastus ja valem, ülesanded)- langemisnurga ja 28. murdumisnurga siinuste suhe on jääv sina/siny=const 29. Absoluutne ja suhteline murdumisnäitajavalguse kiirus aatomis/ 30. valguse kiirus antud keskonnas na=C/V Suhteline ns=v1/v2=sina/siny=n2/n1 31. Valguse täielik peegeldumine e sisepeegeldumine- nähtus, 32. kus valguse langemisnurk 33. levimisel tihedamast keskkonnast hõredamasse on nii suur,et murdumisnurk 34. oleks üle 90´ja valgus peegeldub täielikult tagasi 35. langemisnurk sina/murdumisnurk siny=v1/v2= 1/ 2=n2/n1=ns 36. Lääts ja läätse liigid- läbipaistev keha,mis koondab või hajutab valgust 37. (nõgus-kumerlääts) 38. Läätse optiline tugevus- kui palju lääts valgust murrab D=1/f 39. D=(dpt)f-fookuskaugus 40. Tõeline ja näiline kujutis kujutis on tõeline,kui teda saab tekitada ekraanile. 41. Elektromagnetlaine- elektri või magnetvälja muutus levib ruumis lainena 42
OPTIKA 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.
keskpunkti 4) kiir, mis langeb peegli poolusesse, peegeldub sümmeetriliselt optilise peateljega 26. Valguse murdumiseks nim. optilist nähtust, kus valguse üleminekul ühest keskkonnast teise võib tema levimissuund muutuda. 27. Valguse murdumisseadused: 1) Langev kiir, murdunud kiir ja langemispunktist kahe keskkonna langemispinnale tõmmatud ristsirge on ühes ja samas tasandis. (joonis) -langemisnurk [1kraad] -murdumisnurk [1kraad] 2) Langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on kahe antud keskkonna jaoks jääv suurus. sin/sin=n2/n1 - langemisnurk [1kraad] - murdumisnurk [1kraad] n2 - selle keskkonna abs murdumisnäitaja, kuhu valgus murdub [ühikuta] n1 - selle keskkonna abs murdumisnäitaja, mis asub valgusallikas [ühikuta] n2/n1 - suhteline murdumisnäitaja 3) Valguse murdumisel on valguskiirte käik pööratav. (joonised) 28. Absoluutseks murdumisnäitajaks nim
Kuidas näeb välja pidevspekter ja mis selle tekitavad? 4. Mis on fotoluminestsents (kuidas tekib, kus kasutatakse)? 4. Mis on elektroluminestsents (kuidas tekib, kus kasutatakse)? 5. Kes avastas ja kuidas tekib röntgenikiirgus? 5. Nimeta röntgenikiirguse kaks omadust? III Lahenda ülesanded III Lahenda ülesanded 1. Valguse langemisel õhust vette on murdumisnurk 60 kraadi. Milline on 1. Valguse langemisel õhust klaasi on langemisnurk 30 kraadi. Milline on langemisnurk ? Vee absoluutne murdumisnäitaja on 1,5 ja õhul 1. murdumisnurk? Klaasi absoluutne murdumisnäitaja on 1,5 ja õhul 1. 2. Leia valguse levimiskiirus vees, kui vee absoluutne murdumisnäitaja on 1,33 ja 2. Leia vee ja teemandi täieliku peegeluse piirnurk. Teemandi absoluutne
8. Joonisel on toodud langev kiir, peegeldunud kiir ja pinnanormaal. Milline nurk on langemisnurk? a. Alfa b. Beeta 9. Kas on õige väide: ''valguse murdumine kkde lahutuspiiril on tingitud valguse levimiskiiruste erinevustest'' a. Ei, sest valgus levib alati ühesuguse kiirusega 300 000km/s b. Jah, sest valguse kiirus erinevates kkdes on erinev 10. Kui valgus liigub optilisest tihedamaast kkst optiliselt hõredamasse (nt veest ühku), siis a. Murdumisnurk on suurem kui langemisnurk b. Murdumisnurk on väiksem kui langemisnurk 11. Milline valem seob valguse murdumise korral nurkasid ja kke murdumisnäitajaid? a. (1) b. (2) c. (3) 12. Vee absoluutne murdumisnäitaja on 1,33. Valguse kiirus vees on a. 300 000 / 1,33 km/s b. 1,33 x 300 000 km/s c. 1,33 / 300 000 km/s d. 300 000 km/s 13. Kuidas nimetatakse nähtust, et kk murdumisnäitaja sõltub valguse sagedusest? Dispersioon 14
Uuritava vedeliku murdumisnäitaja nD, Refraktomeeter keskmise dispersiooni nF-nC ja Uuritav vedelik Abbe arvu määramine. Bensiin või bensool Tükk vatti või pehmet riiet Töö teoreetilised alused Valguse langemisel kahe keskkonna lahutuspinnale peegeldub osa valgust samasse keskkonda tagasi ja osa murdub teise keskkonda. Murdumisseaduse kohaselt on langemisnurk ja murdumisnurk seotud kokkupuutuvate keskkondade murdumisnäitajatega järgmise valemi abil: Valem 1 sin n2 = sin n1 Kui n1 < n2, siis valemist 1 tuleneb: n sin = 1 sin < sin n2 St. murdumisel optiliselt hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse keskkonda on murdumisnurk alati väiksem langemisnurgast . Murdumise piirnurk P vastab langemisnurgale = 90° ja on leitav valemist: Valem 2, piirnurga valem n1
murdumisnäitaja n, keskmine dispersiooni bensiin või bensool, tükk vatti või pehmet nF-nC ja Abbe arvu määramine riiet Skeem TÖÖ TEOREETILISED ALUSED Valguse langemisel kahe keskkonna lahutuspinnale peegeldub osa valgust samasse keskkonda tagasi ja osa murdub teise keskkonda. Murdumisseaduse kohaselt on langemisnurk α ja murdumisnurk β seotud kokkupuutuvate keskkondade murdumisnäitajatega järgmise valemi 1 abil: sin n2 sin n1 Kui n1 < n2, siis valemist tuleneb: n1 sin sin sin n2 St
Murdumisnurgaks nim. nurka murdunud kiire ja pinna ristsirge vahel. Murdumisseadus: n=sin a/sin b n-suhteline murdumisnäitaja I lang-, murd. kiir ja pinnanormaal paiknevad ühel tasapinnal II lang- ja murdumisnurga siinuste suhe on antud kahe keskkonna jaoks konstantne suurus ehk muutumatu suurus. Absoluutne murdumisnäitaja- vaakumi suhtes Seaduspärasused: 1)valguse levimisel optiliselt hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse keskkonda valguskiir murdub pinna ristsirge poole ehk murdumisnurk on langemisnurgast väiksem 2)valguse levimisel optiliselt tihedamast keskkonnast optiliselt hõredamasse keskkonda valguskiir murdub pinna ristsirgest eemale ehk murdumisnurk on langemisnurgast suurem. 9.Läätsed Kahe sfäärilise pinnaga piiratud läbipaistev keha. Kumerlääts- koondavad valgust Nõguslääts- hajutavad valgust Optiline tugevus- läätse fookuskauguse pöördväärtus D=1/f. Optilises tugevuse mõõtühik on 1 dioptria, siis kui fookuskaugus on 1m.
nähtamatu valgus. 2. KÜSIMUS: Sõnasta valguse peegeldumise seadus. Tee joonis ja märgi joonisele langemis ja peegeldumis nurk. Mis on langemis- ja peegeldumis nurk? (lk 10-11) VASTUS: Peegeldumisnurk on alati võrdne langemisnurgaga. Langemisnurk [alfa] nurk langeva kiire ja peegelpinna ristsirge vahel. Peegeldumisnurk [beeta] nurk peegeldunud kiire ja peegelpinna ristsirge vahel. 3. KÜSIMUS: Sõnasta valguse murdumise seadus ning märgi joonisele langemis- ja murdumisnurk. Mis on langemis- ja murdumisnurk? (lk 28-29) VASTUS: Valguse levimisel optilisest hõredamast keskonnast optiliselt tihedamasse keskkonda murdub valguskiir pinna ristsirge poole (ja vastupidi). Langemisnurk [alfa] - nurk langenud kiire ja pinna ristsirge vahel. Murdumisnurk [gamma] - nurk murdunud kiire ja pinna ristsirge vahel. 4. KÜSIMUS: Mis on lääts? Mis on fookus ja fookuskaugus? (lk 34-35) VASTUS: Lääts läbipaistvast ainest keha, mis koondab või hajutab valgust. Fookus
Olgu: n1 > n2 1 2 1 3 1 2 3 2 2 1 2 1 Suurendades langemisnurka , jõuame olukorrani, kus =900 ja edasisel langemisnurga suurendamisel kiir teise keskkonda ei levi. See on täielik peegeldus. Langemisnurk, mille juures murdumisnurk on 90 0 on antud keskkondade jaoks sisepeegeldumise piirnurk.
.. Valguse kiirus õhus: 3 x 108 m/s. Vees: 225000 km/s. Klaasis: 200000 km/s. Vaakumis: 299792,5 km/s. Valguse peegeldusmisseadus ja murdumisseadus. Täielik peegeldus. Kahe keskkonna lahutuspinnal muudab valguskiir suunda. Osa valgust levib esimesse keskkonda tagasi (peegeldumine) ja osa tungib teise keskkonda(murdumine). Langemisnurk- langeva kiire ja langemispunktist pinnale tõmmatud ristsirge vaheline nurk. Peegeldumisnurk- peegeldunud kiire ja sama ristsirge vaheline nurk (beeta). Murdumisnurk- murdunud kiire ja sama normaali vaheline nurk (gamma). Peegeldumisseadus- peegelduv kiir, langev kiir ja langemispunktist kahe keskkonna 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).
Murdumisnurgaks nimetatakse nurka murdunud kiire ja pinna ristsirge vahel ja seda tähistatakse kreeka väiketähega gamma: . 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
Vari puudub. Valgus omab kindlalt suunda. Puudub kindel suund. Päikese valgus selge ilmaga. Päikese valgus pilvise ilmaga. Suunatud ehk paralleelne valgus. Hajuv valgus. Valguse kiirus sõltub: keskkonna optilisest tihedusest. Aine Valguse kiirus Kui valgus levib optiliselt hõredamast keskkonnast optiliselt Õhk 300 000 km/s tihedamasse, siis murdumisnurk on väiksem kui langemis nurk. Vesi 225 000 km/s Valguse levimise suuna muutumist kahe keskkonna piirpinnale Klaas 200 000 km/s nimetatakse valguse murdumiseks. Teemant 124 000 km/s kui valgus langeb pinnaga risti, siis valgus ei murdu. Optiliselt ühtlases keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt. Õhk langem 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
tihedamasse? Valguskiir murdub pinna ristsirge suunas. 3. Mis on optiline tihedus? dimensioonita suurus, mis iseloomustab optilise kiirguse nõrgenemist neeldumisel ja hajumisel aines. 4. Mida kujutab endast täieliku peegeldumise piirnurk? Sellest algab täielik peegeldumine. See on kui peegelduv kiir asub piki horisonti. 5. Defineeri langemisnurk. On nurk, mis jääb langeva kiire ja pinnaristsirge vahele. 6. Defineeri murdumisnurk. On nurk, mis jääb pinnaristsirge ja murdunud kiire vahele. 7. Kuidas murdub valgus siis kui valgus levib ühest ainest teise ainesse, mis on sama optilise tihedusega kui esimene? Valgus ei murdu, vaid läbi keskkonda sirgjooneliselt, muutmata liikumissuunda. 8. Mida nimetatakse valguse murdumiseks? Valguse levimissuuna muutumine üleminekul ühest keskkonnast teise. 9. Mida näitab optiline tihedus? 10. Kuidas murdub valgus kui valgus levib optiliselt tihedamast keskkonnast
Kahe keskkonna suhteline murdumisnäitaja näitab, mitu korda on valguse kiirus esimeses keskkonnas suurm kui teises. Lääts- nõgusate või kumerate pindadega läbipaistev keha. Kumer- ja nõguslääts. Läätse põhiomadus on valguse koondamine või hajutamine. Läätse suurendus näitab kujutise ja eseme joonmõõtmete suhet. Valguse dispersiooniks nimetatakse valguse kiiruse sõltuvust valguse lainepikkusest. Murdumisnurk on võrdne langemisnurgaga kui ta langeb risti. Veekogud paistavad madalamatena, sest me näeme seda, kui valgus tuleb veest õhku. Vaakumi absoluutne murdumisnäitaja on 0.999=1 Kahe keskk. suhteline murdumisn. on ns=1 siis nendes keskk. on murdumisnäit. või kiirused väga sarnased. Tähtede vilkumine-erinevates kihtides on erinev temp.; tihedus ja ained Läbi aknaklaasi esemed moonutatuna-tingitud lainelisest klaasist.
tingitud interferentsiribad. 6.Valguse murdumine: Murdumisnäitaja- väljendab valguse levimise kiirust aines. Aine absoluutne murdumisnäitaja- näitab, mitu korda on valguse kiirus antud keskonnas väiksem kui vaakumis. Mida väiksem on valguse kiirus aines, seda suurem on aine optiline tihedus. Valguse murdumine- Valguse levimissuuna muutumine üleminekul ühest keskkonnast teise. ns suhteline murdumisnäitaja langemisnurk murdumisnurk v murdumisnäitaja Üleminekul optiliselt hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse keskkonda murdub valgus normaali poole. N1 peab olema väiksem kui N2 7. Valguse dispersioon: Disperisoon- aine absoluutse murdumisnäitaja sõltuvus valguse lainepikkusest või sagedusest. Aine absuluutne murdumisnäitaja on seda suurem, mida väiksem on valguse lainepikkus. Laineteooria- valgus on ruumis leviv liikumine Korpuskulaarteooria- valgus on osakeste voog. Värvused jagatakse:
c v= 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.
faaside vahe jääv. Koherentsed lained-lained, mille võnkesagedus on võrdne ja faaside vahe jääv Valguskiir valguse levimise suunda näitav joon Valguse sirgjoonelise levimise seadus valgus levib ühtlases keskkonnas sirgjoonelilselt Murdumine-laine levimissuuna muutumine Murdumisseadus- valguse langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on kahe antud keskkonna jaoks jääv , kusjuures on langemisnurk ja on murdumisnurk Suhteline murdumisnäitaja -teise keskkonna murdumisnäitaja (sinna valgus läheb)suhe esimese keskkonna mudumisnäitajasse (sealt valgus tuleb) Absoluutne murdumisnäitaja = , kus c on valguse kiirus vaakumis Dispersioon-aine absoluutse murdumisnäitaja sõltuvust lainepikkusest või sagedusest (üldiselt lainepikkuse suurenedes, näitaja väheneb) Spekter- valguse jaotust lainepikkuse (või sageduse) järgi Footon-on valguskvant nn ,,portsjon"
Kujutise leidmiseks tuleb eseme mingist punktist võtta vähemalt kaks kiirt ja vaadata nende peegeldumist. Valguse murdumine: Valguse murdumine on valguse levimise suuna muutumine üleminekul ühelt keskkonnast teise. hõredast tihedasse alfa > beta tihedast hõredamasse alfa < beta Sisepeegeldus on nähtus, mis leiab aset valguse levimisel tihedamast keskkonnast hõredamasse, mille juures valguse langemisnurk on suuremvõrdne täieliku peegeldumise piirnurgast, mille tõttu murdumisnurk on 90 o n=sin A/sin B Kiudoptika - on optika haru, mis käsitleb valguse levimist peentes kiududes ja sellega seotud füüsikalisinähtusi ning selle rakendusi. Läätsed 2 sväärilise pinnaga läbipaistev keha, jagunevad kumerläätsed ja nõgusläätsed. Läätse optiline tugevus on võrdne fookuskauguse pöördväärtusega. D=1/f [1 Dptr] Läätse valem 1/f= 1/a + 1/k Fookus - on punkt läätse optilisel peateljel, kus koonduvad läätsele paralleelsed langevad
keskonnast optiliselt tihedamasse keskonda murdub valguskiir pinna ristsirgele lähedamale. Valguse levimisel optiliselt tihedamast keskonnast optiliselt hõredamasse keskkonda murdub valgusekiir pinna ristsirgest eemale. Murdumisnurka tähistatakse: -ga. Murdumisnurk ja langemis nurk ei saa olla võrdsed (). Valguse levimisel optiliselt ühtlases keskonnas levib valgus sirgjooneliselt. valguse murdumine optiliset hõredamast valguse murdumine prismas keskkonnast optiliselt tihedamasse keskonda näiteks õhust klaasi. *VALGUSE TÄIELIK PEEGELDUMINE
pinnanormaal / α - langemisnurk / β - peegeldumisnurk Peegeldumisseadus 2 - Langev kiir, peegeldunud kiir ja pinnanormaal asuvad samas tasapinnas. Langemisnurk ja peegeldamisnurk on alati võrdsed. (α = β) Mudumisseadus: Murdumine - Kui valguskiir langeb kahe läbipaistva keskkonna lahutuspinnale ja tungib sealt teise keskkonda, siis nimetatakse seda valguse murdumiseks. O - murdumispunkt / γ - murdumisnurk / 3 - murdunud kiir α> γ Kui valguskiir tungib hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse, siis tema kiirus väheneb, siis murdumine toimub pinnanormaali poole. Valguskiire käik läbi tasaparalleelse klaasplaadi - Tasaparalleelne klaasplaat nihutab valguskiire kõrvale, aga ei muuda suunda. Valguskiire käik läbi kolmetahulise prisma - Pärast prisma läbimist on valguskiire suund muutunud. (kõrvale kaldunud) θ (Teeta) kõrvaldkalde nurk sõltub: 1. Prisma materjalist 2
pinnanormaal / - langemisnurk / - peegeldumisnurk Peegeldumisseadus 2 - Langev kiir, peegeldunud kiir ja pinnanormaal asuvad samas tasapinnas. Langemisnurk ja peegeldamisnurk on alati võrdsed. ( = ) Mudumisseadus: Murdumine - Kui valguskiir langeb kahe läbipaistva keskkonna lahutuspinnale ja tungib sealt teise keskkonda, siis nimetatakse seda valguse murdumiseks. O - murdumispunkt / - murdumisnurk / 3 - murdunud kiir > Kui valguskiir tungib hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse, siis tema kiirus väheneb, siis murdumine toimub pinnanormaali poole. Valguskiire käik läbi tasaparalleelse klaasplaadi - Tasaparalleelne klaasplaat nihutab valguskiire kõrvale, aga ei muuda suunda. Valguskiire käik läbi kolmetahulise prisma - Pärast prisma läbimist on valguskiire suund muutunud. (kõrvale kaldunud) (Teeta) kõrvaldkalde nurk sõltub: 1. Prisma materjalist 2
*Footonil on impulss. Impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutamisega p=mc 9. Metalli valgustamisel kollase valgusega fotoefekti ei teki. Rohelise valgusega fotoefekt võib tekkida, sest rohelise valguse sagedus on suurem ja footoni energia suurem. Punase valgusega fotoefekti ei teki, sest pun valguse sagedus on väiksem. 10. Dispersiooniks nimetatakse valguse lahutumist spektriks. Täpsemalt on dispersioon nähtus, milles valguse levimisel teise keskkonda võime märgata, et valguse murdumisnurk on seotud valguse laine pikkusega. 11. Joonspekter koosneb erivärvilistest joontest tumedal taustal. Joonspektri annavad kõik ained gaasilises olekus madalal rõhul. 12.Neeldumisspekter tumedatest joontest pideva spektri taustal. Tekivad sellepärast, et vastava lainepikkusega valgus ei pääse läbi külma gaasi. Valgus neeldub osaliselt gaasis. Neeldumisspekter on kiirgusspektri ,,negatiiv". 13. Spektraalanalüüs aine keemilise koostise määramine tema spektri järgi.
Valguskiired levivad ühtlases keskkonnas sirgjooneliselt, kuni jõuavad mingi teise keskkonna lahutuspinnale, kus valgus neeldub või muudab levimissuunda. Kui valguskiir sel juhul tagasi pöördub eelmisesse keskkonda, siis seda nimetatakse peegeldumiseks. Valgus võib peegelduda täielikult või osaliselt (osa valgust läheb üle teise keskkonda ja seal kas neeldub või läbib seda). Dispersioon- nähtus, milles valguse levimisel teise keskkonda võime märgata, et valguse murdumisnurk on seotud valguse laine pikkusega. Valguse dualismkaksik loovus, avalduv valguse lainepikkuste juures,valgus levib nagu laine, neeldub nagu osakeste voog Footon- portsjon energiat
Kollase valguse lainepikkus olgu 580 nm. (3,4*10-19 J) 2. Kui suur on difraktsioonivõre konstant, kui laseri valgusel (λ=600 nm) on 3. järku peamaksimum keskmest 30˚ kaugusel? (3,6 μm)m) 3. Mis on valguse levimiskiirus klaasis, kui klaasi absoluutne murdumisnäitaja on 1,44? (208 mln m/s) 4. Kummal footonil on suurem energia? Kas röntgenkiirgusel (λ=1 nm) või nähtaval valgusel (λ=500 nm)? (1,98*10-16 J, 3,96*10-19 J) 5. Mis on valguse murdumisnurk, kui valgus levib õhust vette? Valguse langemisnurk on 45 kraadi. Vee murdumisnäitaja on 1,33. (32,12˚) 6. Naatriumlambi kollase valguse lainepikkus õhus on 590 nm. Klaasis aga 347 nm. Kui suur on selle klaasisordi murdumisnäitaja? (1,7) Paju kogust ülesanded 20.1, 21, 24, 27, 29, 21.2, 3, 4, 17, 18, 22, 24, 25, 28, 22.3, 4.
Kui α = 0, siis γ = 0, Mida optiliselt tihedam Kui valgus langeb keskkon- kus keskkond, seda aegla- dade piirpinnale (lahutus- α – langemisnurk; semalt valgus seal levib pinnale) risti, siis ta liigub γ – murdumisnurk edasi esialgses suunas. Kui valgus langeb kesk- Kui α ≠ 0, siis γ ≠ 0, Mida optiliselt tihedam kondade piirpinnale kal- seejuures α ≠ γ keskkond, seda aegla- du, siis muutub levimise semalt valgus seal levib suund. 1. Optiliselt hõredamast α
Valguse kiirus vaakumis on 300 000 km / s 15.Mis määrab keskkonna optilise tihenduse? Keskkonna optilise tihedus tekib valguse kiirusest antud aines. Mida väiksem On valguse kiirus keskkonnas, seda optiliselt tihedamaks loetakse keskkonda. 16.Valguse murdumise seaduspärasus. Valguse murdumisel kehtivad seaduspärasused: - Valguse levimisel optiliselt hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse Keskkonda valguskiir murdub pinna ristsirge poole ehk murdumisnurk on Langemisnurgast väiksem. - valguse levimisel optiliselt tihedamast keskkonnast optiliselt hõredamasse keskkonda valguskiir murdub pinna ristsirgest eemale ehk murdumisnurk on langemisnurgast suurem. 17.Mis on läätse fookus? Läätse fookus(F)on punkt mille koonduvad optilise peateljega paralleelsed kiired. 18.Mis on läätse fookuskaugus? Läätse fookuskaugus (OF = f) on läätse keskpunkti ja fookuse vaheline kaugus. 19.Mis on läätse optiline tugevus
Kui valgus langeb optiliselt tihedamast keskkonnast hõredamasse siis murdub ta pinnanormaalist eemale. Valguse murdumise tõttu näeme veekogu põhjas olevaid esemeid seal, kus nad tegelikult ei ole. Valgus ei murdu siis kui ta langeb piki pinnanormaali või kui keskkonna optilised tihedused on võrdsed. Valguse murdumist vihmapiiskades tekib vikerkaar. Täielik peegeldus Valgus langeb tohedamast keskkonnast hõredamasse ja murdub n-ist eemale. Kui suurendada langemisnurka siis suureneb ka murdumisnurk. Mingist langemisnurgast alates suureneb murdumisnurk 90 kraadini. See tähendab, valgus jääb kulgema piki keskkondade lahutuspinda. Seda nim. täielikuks peegelduseks. Valgus enam ei pääse õhku vaid peegeldub täielikult tagasi esimesse keskkonda. Täielik peegeldumine leiab kasutust optikaseadetes nagu binoklites,fotokates, periskoopids ja valguskaablites. Valguskaabli sees toimub mitmekordne peegeldus ning valgus pääseb välja teisest otsast. Läätsed
piirpinnal. Murdumisnurgaks nimetatakse nurka murdunud kiire ja pinna ristsirge vahel. Valguse levimisel optiliselt hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse keskkonda murdub valguskiir pinna ristisirge poole. Valguse levimisel optiliselt tihedamast optiliselt hõredamasse keskkonda murdub valguskiir pinna ristsirgest eemale. Õhk Langemisnurk 0 15 30 45 60 75 90 ° ° ° ° ° ° ° Klaa Murdumisnurk 0 10 20 28 35 40 42 s ° ° ° ° ° ° ° Õhk Langemisnurk 0 10 20 28 35 40 42 ° ° ° ° ° ° ° Klaa Murdumisnurk 0 15 30 45 60 75 90 s ° ° ° ° ° ° ° Kumerläätseks nimetatakse läätse, mishajutab peeglile langeva valguskiire. Nõgusläätseks nimetatakse läätse, mis koondab peeglile langeva valguskiire.
Valguse murdumine Valguse levimisel optiliselt hõredamast(õhk) keskkonnast õhk optiliselt tihedamasse(klaas), muurdub valguskiir pinna Klaas ristsirge poole. Õhk Langemisnurk () 15º 30º 45º Klaas Murdumisnurk () 10º 20º 28º Õhk Langemisnurk () 60º 75º 90º Klaas Murdumisnurk () 35º 40º 42º Silm Võrkkestale tekib eseme tõeline, vähendatud ja ümberpööratud kujutis. Kolvikesed reageerivad värvustele, kepikesed valgusele. Valgus Spektri värvid: punane, oranz, kollane, roheline, helesinine, sinine ja violetne. POKRHSV Kang Kangiga töötades võidetakse jõus, kuid kaotatakse teepikkuses. Heli
liitvalgus (joonis lk 40). d-võrekonstant, k-järk. dsin =k. =dsin/k sin=b/a. Valguse murdumisel muutub valguse lainepikkus. Üleminekul optiliselt hõredamast kk-st tihedamasse lainepikkus väheneb, vastupidisel levikul suureneb. Täielik sisepeegeldus esineb, kui on üleminek tihedamast keskkonnast hõredamasse. Antud keskkonna murdumisnäitajat vaakumi suhtes nim selle keskkonna absoluutseks murdumisnäitajaks: n= v1/v2. sin/sin=n1/n2. sin/sin= v1/v2 = 1/2. - peegeldumisnurk, -murdumisnurk. Suhteline murdumisnäitaja näitab teise keskkonna absoluutse murdumisnäitaja suhet esimese keskkonna absoluutsesse murdumisnäitajasse. Aine absoluutse murdumisnäitaja sõltuvust valguse lainepikkusest nim dispersiooniks. Prisma ei muuda valget valgust, vaid lahutab selle koostisosadeks. Aine murdumisnäitaja on seda suurem, mida väiksem on valguse lainepikkus. Pidevspektris on esindatud kõik lainepikkused. Joonspektri annavad kõik ained gaasilises olekus madalal rõhul
5. Huygens-Fresneli printsiip Huygens-Fresneli printsiibi kohaselt võib igat lainepinna punkti vaadelda elementaarlaine allikana, kusjuures valguse intensiivsus mingis ruumipunktis on määratud elementaarlainete liitumise tulemusega. 6. Valguse dispersioon Dispersiooniks nimetatakse valguse lahutumist spektriks. Täpsemalt on dispersioon nähtus, milles valguse levimisel teise keskkonda võime märgata, et valguse murdumisnurk on seotud valguse laine pikkusega. 7. Valguse spektri mõiste 8. Spektrite liigid: pidev-, joon-, riba- ja neeldumisspektrid 9. Spektraalanalüüs Spektraalanalüüs on aine keemilise koostise kindlakstegemine kiirgus- või neeldumisspektrite abil. Spektraalanalüüsi eelised keemilise analüüsi ees: 1.ei mõjuta aine keemilist koostist; 2.piisab väikestest ainekogustest; 3.ainet saab uurida eemalt (in situ) ilma laborisse toomata.
29. Suhteline murdumisnäitaja on teise keskkonna absoluutse murdumisnäitaja n2 suhe esimese keskkonna absoluutsesse murdumisnäitajasse n1. 30. Absoluutne murdumisnäitaja võrdub valguse kiiruse vaakumis c suhtega valguse kiirusesse keskkonnas v. 31. Valguse täielikuks peegeldumiseks nimetatakse optilist nähtust, kus valgus peegelduub täielikult tagasi kahe keskkonna lahutuspinnalt. 32. Valguse täieliku peegeldumise piirnurgaks nimetetatakse langemisnurka, millele vastav murdumisnurk on 90o. 37. Läätseks nimetatakse kahe sfäärilise pinnaga piiratud läbipaistvat keha. 39. Kui läätse paksus on tema pindade kõverusraadiuste ning eseme kaugusega võrreldes korduvalt väike, siis nimetatakse läätse õhukeseks läätseks. 40. Läätse fookuseks nimetatakse punkti läätse optilisel peateljel, kus lõikuvad läätsele paralleelselt optilise peateljega langevad valguskiired pärast murdumist. 41
langemisnurgaga (). Peegeldumis seadus kehtib nii peegelpinna kui ka mattpinna puhul. Peegelpinnalt peegeldub valgus kindlas suunas. Mattpinnalt peegeldub valgus erinevates suundades. Valguse täielik peegeldumine Valguse langemise kahe keskkonna pinnale, osa valgust murdub ja osa valgust peegeldub. Täieliku peegeldumise korral ei toimu valguse murdumist kogu valgus peegeldub piirpinnalt. Langemisnurka, mille puhul valguskiire üleminekul optiliselt tihedamast keskkonnast hõredamasse, murdumisnurk saab võrdseks 90° nimetatakse täieliku peegelumise piirnurgaks. Täielikult peegelduvad tagasi ainult need kiired, mis langevad keskkondade lahutuspinnale täieliku peegeldumise piirnurgast suuremate nurkade all. Läätsed ja valguse murdumine Prillides, kaamerates, pikksilmades ja mikroskoopides kasutatakse läätsi, et tekitada eseme suurendatud või vähendatud kujutist. Kõik läätsed töötavad põhimõttel, et kuigi valgus levib
2. keskond 2. keskond on optiliselt on optiliselt tihedam hõredam Murdumisseadus:Kui valgus läheb üle optiliselt hõredamasse keskkonnast optiliselt tihedamasse, siis langemisnurga suurenedes suureneb ka murdumisnurk . Kuid need nurgad ei ole siiski teinedeisega võrdsed. Välja otsitud andmebaasist"Füüsika taskuteatmik lk 65-69 " 5 6
absoluutse murdumisnäitaja sültuvust valguse sagedusest või lainepikkusest. Dispersioon on erinevates ainetes erineva suurusega. Dispersioonikõver- tüüpiline murdumisnäitaja sõltuvus valguse lainepikkusest. Dispersioon läätsedes põhjustab kujutise moonutusi. Looduses on dispersiooniga seletuv ilus taevane värvidemänguks vikerkaar. Kontrollküsimused: 1.Valgus lainepikkusega 500 nm langeb vee pinnale 35,0° nurga all ja murdub. Kasutades vee dispersioonikõverat joonisel 4.20 leia murdumisnurk. Vastus: 25,4 kraadi 2.Mida näitab valguse dispersioon? Vastus: aine murdumisnäitaja sõltub valguse lainepikkusest. Spektroskoop Spekter- diagramm, mis näitab valguse intensiivsuse jaotumist lainepikkuste või sageduste järgi. Difraktsioonivõred on näiteks DVD ja CD plaat. Spektri saamiseks, jälgimiseks ja mõõtmiseks kasutatakse spektraalriistu. Neid liigitatakse kahte gruppi: spektromeetriteks ja spektroskoopideks.
selle kiirgus- või neeldumisspektri järgi. Ainete koostise teadmine on oluline nii farmaatsias, astroloogias, mineraloogias, loodushoius, metallurgias, masinaehituses, kriminalistikas, keemias kui ka bioloogias. lainepikkus (nm) T laineperiood (s) f laine sagedus (Hz) v laine kiirus (m/s) E lainefaas I valguse intensiivsus käiguvahe k interferentsijärk ns suhteline murdumisnäitaja langemisnurk murdumisnurk v murdumisnäitaja v = f = T max = 2k 2 min = (2k + 1) 2 Ande Andekas-Lammutaja v1 sin ns = = v 2 sin
keskonnas väiksem kui vaakumis. c n= V Mida väiksem on valguse kiirus aines, seda suurem on aine optiline tihedus. Valguse murdumine- Valguse levimissuuna muutumine üleminekul ühest keskkonnast teise. v1 sin n 2 ns = = = v2 sin n1 ns suhteline murdumisnäitaja langemisnurk murdumisnurk v murdumisnäitaja Üleminekul optiliselt hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse keskkonda murdub valgus normaali poole. N1 peab olema väiksem kui N2 7. Valguse dispersioon: Disperisoon- aine absoluutse murdumisnäitaja sõltuvus valguse lainepikkusest või sagedusest. Aine absuluutne murdumisnäitaja on seda suurem, mida väiksem on valguse lainepikkus. Laineteooria- valgus on ruumis leviv liikumine Korpuskulaarteooria- valgus on osakeste voog. Värvused jagatakse:
nõrgendavad üksteist. See, kui suur on laineallikate faaside vahe, pole oluline, kuid tähtis on, et see oleks konstantne. Vastasel juhul interferentsi ei teki. 5. Valguse dispersioon tähendab erineva lainepikkusega valguse erinevat murdumist. Seaduspärasus: Mida lühem lainepikkus seda suurem murdumisnäitaja ja vastupidi. Dispersiooniks nimetatakse valguse lahutumist spektriks. Täpsemalt on dispersioon nähtus, milles valguse levimisel teise keskkonda võime märgata, et valguse murdumisnurk on seotud valguse laine pikkusega. Spektrite liigid: 1)Joonspektrid-aurude ja gaaside valguse mõjul tekivad. 2)Pidevspektrid-tekivad kiirgavate tahkete ja vedelate kehade valgusest/ päikese ja tähtede valgus. 3)Kiirgusspektrid 4)Neeldumisspektrid-tumedad jooned 5)päikesespektrid Spektrite tähtsus: aine koostise määramist spektri põhjal nim. spektraalanalüüsiks, kasutusel keemias, füüsika, kriminalistika. 6. Valguse polarisatsioon Nim
= 2 n1 ole suutelised ainest elektrone vabastama. Fmin=A/h, Absol. ja suhtelise murdumisnäitaja seos- Dispersioon- absoluutse murdumisnäitaja sõltuvus lainepikkusest. (käiguvahe)=X*Lankta/2=> X= Max või min lankta/2 (murdumisnurk) Sin alfa/Sin kamma=N2(see KK kuhu läheb)/N1 Õhu N2 alati 1 E=H*C/Lankta H=planki konstant, 6,6*10-34-Footoni energia footoni energia Ev-des: ristkorrutis 1Ev=1,6*10-19 x=footoni energia vastus E=A+Ek, Ek=E-A(väljumistöö)- Kineetilise energia valem Hf=A+mv2, hf=A>F=C/lankta=> A=H*C/Lankta Elektronide väljumistöö.
muudab liikuva energia elektrienergiaks (induktsiooni vool) 3) Ülesanded 1. Raadiolaine sagedus on 50MHz a) Milline on vastav lainepikkus? b) Kui kaugel on raadiokiirguse allikast objekt, kui sellelt peegeldunud laine jõudis allikani tagasi 0.6 mikrosekundi jooksul? 2. Punase viipelaseri valgus langes veepinnale 30-kraadise nurgaga ristsirge suhtes. a) Kui suur on ligikaudu valguse lainepikkus? b) Milline on kiire murdumisnurk kui vee murdumisnäitaja on 1,33? c) Kas vee murdumisnäitajat on võimalik muuta? Põhjenda. d) Kiir jõudis 2 meetri sügavusel oleva aardekirstuni. Tee selgitav joonis. Kui kaugel tegelikusest asukohast näeb viipelaserit hoidnud inimene aardekirstu? 3. Generaatori ehitamisel kasutati 0,1T magneteid. Vasktraadist tehti 500 keeruga ja 3cm diameetriga mähis. Mähis pandi pöörlema sagedusega 4Hz a) Leia mähise pindala.
76. Mis on täielik peegeldus? Joonis, valem, seletus, rakendused. Suurendades langemisnurka , jõuame olukorrani, kus =900 ja edasisel langemisnurga suurendamisel kiir teise keskkonda ei levi. See on täielik peegeldus. Langemisnurk, mille juures murdumisnurk on 900 on antud keskkondade jaoks sisepeegeldumise piirnurk. Detailsemal uurimisel selgub, et valguslaine sukeldub teise keskkonda poole lainepikkuse ulatuses ja naaseb siis. See efekt on energeetiliselt 100%-se kasuteguriga. Kiudoptika, veekogu, kalade nägemine. Ka siin kehtib kiire pööratavus. 77. Mis on Fermat' printsiip? Optiline teepikkus kui järeldus Fermat' printsiibist. Fermat' printsiip.
Selle seaduse kohaselt, valguse üleminekul ühest keskkonnast teise valguskiir murdub nii, et langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on jääv suurus. Seejuures alati langenud kiir, murdunud kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal asuvad ühes tasandis. n(murdumisnäitaja) = c(valguse kiirus vaakumis)/v(valguse kiirus keskkonnas). Valguse kiirus vaakumis on c = 300 000 km/s n2 sin(alfa) langemisnurk n1 = sin(gamma) murdumisnurk 14. Mida nimetatakse valguse dispersiooniks ? Selleks nimetatakse valguse murdumisnäitajasõltuvust sagedusest (lainepikkusest). Seda põhjustab valguse elektromagnetlainete vastastikmõju aines esinevatedipoolidega. 15. Mida nimetatakse valguse interferentsiks ? See on füüsikaline nähtus, kus kahe laine liitumisel saadakse uus laine, mille amplituud on suurem või väiksem. Üldjuhul mõeldakse
o silindrilised, koonusekujulised ja muutuva kumeruse-nõgususega peeglid Sellised peeglid, mis on muutuva kõverusega pinnaga, silindrikujulised, koonusekujulised vms, tekitavad esemest moonutatud kujutise. Näiteks on olemas anamorfid - peidetud pildid. Kui valguskiir siseneb optiliselt hõredamast keskkonnast (näiteks õhust) optiliselt tihedamasse keskkonda (näiteks vette), siis valguskiire langemisnurk on suurem kui murdumisnurk Jäta meelde, et valguskiired on pööratavad, see tähendab, kui muuta valguskiire suund vastupidiseks, on kiire teekond sama. äätsed on läbipaistvast materjalist (näiteks klaasist) valmistatud kehad, millel on kumerad või nõgusad sfäärilised pinnad. Läätsi võib jagada kaheks erinevaks liigiks: kumerläätsed ja nõgusläätsed - sõltuvalt sellest, kas pärast läätse läbimist paralleelsed valguskiired koonduvad või hajuvad
Valguse ja aine vastastikmõju Valguskiir on geomeetriline mõiste, millest ka kiirteoptika paralleeltermin geomeetriline optika. Valguskiir näitab valgusenergia levimise suunda. Valguse sirgjoonelise levimise seadus: ühtlases (st homogeenses ja isotroopses) keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt. Tõestuseks on punktvalgusallika poolt tekitatud varju terav piirjoon. Murdumine: kahe läbipaistva keskkonna lahutuspiiril valgus peegeldub ja murdub, st muudab levimissuunda. Murdumisnurk, murdumisseadus: valguse langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on kahe antud keskkonna puhul jääv suurus, mida nimetatakse murdumisnäitajaks n. Absoluutne murdumisnäitaja on aine murdumisnäitaja vaakumi suhtes, st kui valgus tuleb vaakumist (ligikaudu ka õhust) mingisse keskkonda. Tavaliselt kasutataksegi ja on tabelites antud need (näiteks n 1,5 , n 1,33 ). klaas vesi
f-sagedus st. Võngete arv ajaühikus(Hz) T=1/f f=1/T Pilet 12.2 Valguse murdumine. Täielik peegeldus. Valgus murdub üleminekul ühest optilise tihedusega keskonnast teise. Keskkonna optiline tihedus sõltub murdumis näitajast, mida suurem on vastava keskkonna murdumis näitaja seda optiliselt tihedamaks loetakse keskkonda. Täielik peegeldus saab tekkida valguskiire üleminekul optiliselt tihedamast keskkonnast optiliselt hõredamasse keskkonda, seljuhul on murdumisnurk suurem langemis nurgast, teatud langemis nurga väärtuse juures murdumisnurk saab võrdseks 90º, sellisele murdumisnurgale vastavat langemisnurka nim. Täieliku peegelduse piirnurgaks. Kui valguskiir langeb suurema nurgaga kui piirnurk, siis ta enam ei murdu vaid peegeldub samas keskkonnas tagasi. Pilet 12.3 Laboratoorne töö: Läätse fookuskauguse määramine. f=ak/a+k Pilet 13.1 Elektriväli. Coulomb'i seadus. Elektri väli on elektri laengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli ja
kumerpeeglis. 26. Mida nim valguse murdumiseks? Valguse murdumiseks nim nähtust, kus valgus üleminekul ühest keskkonnast teise muudab oma levimissuunda. 27. Sõnastada valguse murdumisseadused. Joonis. Kirjeldused. Valem. 1) Valguse murdumisel on langev kiir, murdunud kiir ja langemispunktist keskkondade lahutuspinnale tõmmatud pinnanormaal ühes tasapinnas. 2) Langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on kahe koskkonna joaks jääv suurus. -langemisnurk -murdumisnurk -keskkonna murdumisnäitja, kuhu valgus murdub -keskkonna murdumisnäitaja, kust valgus langeb 28. Mida nim absoluutseks murdumisnäitajaks? Absoluutseks murdumisnäitajaks nim antud keskkonna murdumisnäitajat vaakumi suhtes. 29. Mida nim suhteliseks murdumisnäitajaks? Suhteline murdumisnäitaja on teise keskkonna murdumisnäitaja esimese suhtes. 30. Milles seisneb absoluutse murdumisnäitaja füüsikaline sisu? Absoluutne murdumisnäitaja
annaabi.ee 
