lainepikkusest suuremad) ja peegeldust, mille puhul pinnakonaruse mõõtmed on valguse lainepikkusest väiksemad – peegelpind. I seadus: Langev kiir, peegeldunud kiir ja langemispunkti tõmmatud ristsirge asuvad ühel tasapinnal. II seadus: Langemisnurk võrdub peegeldumisnurgaga. Langev ja peegeldunud kiir on pööratavad. 3. Millal valgus murdub? Murdumisseadus. Valgus murdub üleminekul ühest optilise tihedusega keskkonnast teise. Murdumisseaduse järgi langemisnurg siinuse ja murdumisnurga siinuse suhe on võrdne teise keskkonnas murdumisnäitajaga esimese keskkonnas suhtes. 4. Millal tekib täielik peegeldus? Täielik peegeldus saab tekkida ainult valguskiire üleminekul optiliselt tihedamast keskkonnast optiliselt hõredamasse keskkonda. 5. Kujutised läätsedes. - Läätsed juhivad kiiri, mis konstrueerivad kujutise. Läätse valem suurendades: S= k/a . D=1/f Läätse optiline tugevus (D) on fookuskauguse pöördväärtus .
valguse peegeldumisnurgaga Valguse murdumise seadus kirjeldab valguskiire levimissuuna muutumist ehk valguse murdumist üleminekul ühest keskkonnast teise. 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. 9. Murdumisseaduse rakendamine. Ülesanded 10. Interferents ja difraktsioon. Reeglid, seosed, rakendused. Difraktsioon-lainete kõrvalekaldumist sirgjoonelisest levimisest ning nende paindumist tõkete taha Interferents-kahe laine liitumine, mille tulemusena erinevaid ruumipunktides võnkumised tugevdavad või nõrgendavad teineteist. 11. Elektromagnetlainete skaala.
Töö eesmärk: Uuritava vedeliku Töövahendid:Refraktomeeter uuritav vedelik, 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
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 .
Valgus ei muuda levimissuunda keskkondade lahutuspinnale risti langedes Valguse murdumine üleminekul vaakumist ainesse - langemisnurk, - murdumisnurk, c ja v - valguse kiirused vaakumis ja keskkonnas, n - keskkonna absoluutne murdumisnäitaja. Milline on aga seos langemis- ja murdumisnurkade vahel? Selle seose avastas Hollandi astronoom ja matemaatik Willebrord Snellius, kes 1621. aastal sõnastas valguse murdumisseaduse: valguse üleminekul ühest keskkonnast teise on langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe jääv suurus sinsin=const, Seda konstanti nimetatakse murdumisnäitajaks. Kui keskkond, kust valgus tuleb, on vaakum, siis on tegemist absoluutse murdumisnäitajaga n. Teistel juhtudel on tegemist suhtelise murdumisnäitajaga. Absoluutne murdumisnäitaja iseloomustab ainet samuti nagu selle tihedus või eritakistus. Absoluutne murdumisnäitaja n oleneb valguse levimise kiirusest antud aines v ja
vähemalt kaks kiirt ja vaadata nende peegeldumist. Murdumine Valguskiire langemisel kahe erineva optilise keskkonna lahutuspiirile kaldub valguskiir sirgjoonelise leviku suunalt kõrvale. Osa valgusenergiast naaseb esimesse keskkonda s.t. toimub valguse peegeldumine. Kui teine keskkond on läbipaistev, võib osa valgust läbida keskkondade lahutuspinna, muutes seejuures üldreeglina oma levimissuunda. Seda nähtust nimetatakse valguse murdumiseks. Murdumisseadus Murdumisseaduse saab sõnastada järgmiselt: langev kiir, murdunud kiir ja langemispunktist kahe keskkonna lahutuspinnale tõmmatud normaal asuvad ühes ja samas tasapinnas. Langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on kahe keskkonna jaoks jääv suurus. Suhteline murdumisnäitaja Olgu valguse kiirus esimeses keskkonnas v(1) ja kiirus teises keskkonnas levides v(2). Vastavalt murdumisseadusele on nende suhe jääb suurus, mida füüsikas nimetatakse suhteliseks murdumisnäitajaks.
peegeldub (jää)kihi ülemiselt ja teist, mis peegeldub alumiselt pinnalt. Kuna teise kiire tee on pikem, hilineb ta faasis võrra. Arvestades, et optiliselt tihedamas keskkonnas kasvab "optiline tee pikkus" korda ( on murdumisnäitaja), saame käiguvaheks Samakalde interferents. Tasaparalleelse kihi kahelt küljelt peegeldunud kiirte vahel tekib faasinihe, mis sõltub langemisnurgast. Et murdumisseaduse järgi on , tuleb (pärast paari algebralist teisendust) Niisiis: kui , võimendavad kiired teineteist ning pind tundub heledana. Et väärtus sõltub vaatenurgast (kiire kaldest) nimetataksegi nähtust samakalde interferentsiks. Nurgad, millele vastab maksimum, saame valemist , kus on täisarv. Seega ehk Nii on näiteks peaks ühe millimeetri paksuse klaasplaadi korral olema 30-kraadise nurga all näha 4714. maksimum, 4715.maksimum aga asub 3
planeetide orbiitideks on ellipsid (Kepleri esimene seadus) ja et planeeti ning päikest ühendav sirglõik katab võrdsetes ajavahemikes võrdsed pindalad (Kepleri teine seadus). 1610 Galilei märkab Saturni rõngaid, kuid ei oska neid rõngasteks pidada. 1610 Kepler väidab, tuginedes faktile, et öötaevas on tume, universumi lõplikkust. 1611 Kepler avastab täieliku sisepeegeldumise, väikeste nurkade all langevate kiirte murdumisseaduse ja töötab välja õhukeste läätsede optika. 1613 Galilei näitab päikesel olevate plekkide abil tema pöörlemist. 1614 John Napier avaldab esimese logaritmide tabeli. 1619 Kepler avaldab oma kolmanda seaduse (planeetide tiirlemisperioodi ruudud on võrdelised keskmiste kauguste (päikesest) kuupidega ). 1620 Francis Bacon avaldab teose "Novum Organum", väidab, et loodusseadused tuleb tuletada katsete abil.
18. Samakalde interferents tekib, kui paralleelne kiirtekimp (päikesevalgus) langeb tasaparalleelsele plaadile (jääkiht veelombi pinnal). Siis näeme korraga kaht kiirt: ühte, mis peegeldub (jää)kihi ülemiselt ja teist, mis peegeldub alumiselt pinnalt. Kuna teise kiire tee on pikem, hilineb ta faasis võrra. Arvestades, et optiliselt tihedamas keskkonnas kasvab "optiline tee pikkus" korda ( on murdumisnäitaja), saame käiguvaheks Et murdumisseaduse järgi on , tuleb (pärast paari algebralist teisendust) Niisiis: kui , võimendavad kiired teineteist ning pind tundub heledana. Et väärtus sõltub vaatenurgast (kiire kaldest) nimetataksegi nähtust samakalde interferentsiks. Nurgad, millele vastab maksimum, saame valemist , kus on täisarv. Seega ehk Nii on näiteks peaks ühe millimeetri paksuse klaasplaadi korral olema 30-kraadise nurga all näha 4714. maksimum, 4715.maksimum aga asub 3
18. Samakalde interferents tekib, kui paralleelne kiirtekimp (päikesevalgus) langeb tasaparalleelsele plaadile (jääkiht veelombi pinnal). Siis näeme korraga kaht kiirt: ühte, mis peegeldub (jää)kihi ülemiselt ja teist, mis peegeldub alumiselt pinnalt. Kuna teise kiire tee on pikem, hilineb ta faasis võrra. Arvestades, et optiliselt tihedamas keskkonnas kasvab "optiline tee pikkus" korda ( on murdumisnäitaja), saame käiguvaheks Et murdumisseaduse järgi on , tuleb (pärast paari algebralist teisendust) Niisiis: kui , võimendavad kiired teineteist ning pind tundub heledana. Et väärtus sõltub vaatenurgast (kiire kaldest) nimetataksegi nähtust samakalde interferentsiks. Nurgad, millele vastab maksimum, saame valemist , kus on täisarv. Seega ehk Nii on näiteks peaks ühe millimeetri paksuse klaasplaadi korral olema 30-kraadise nurga all näha 4714. maksimum, 4715.maksimum aga asub 3
Mida väiksem on valguse levimise kiirus keskkonnas, seda suurem on selle keskkonna absoluutne murdumisnäitaja. Lisaks eelpool toodud seadustele kehtib kiirteoptikas veel valguskiirte pööratavuse seadus, st kui peegeldunud või murdunud kiirtele vastassuunas lasta langeda teine kiir, siis see läbib sama tee, mis esimenegi, kuid vastupidises suunas. Willebrord Snel van Royen (1580-1626) oli hollandi astronoom ja matemaatik. Murdumisseaduse avastas tegelikult Ibn Sahl (940-1000), kes oli pärsia füüsik, matemaatik ja optikainsener. 18 3.3 Fermat' printsiip Valgus levib ühest ruumipunktist teise mööda sellist teed, mille läbimiseks kulutatud aeg on minimaalne. Pierre de Fermat /pj dfma/ (1601-1665) oli prantsuse matemaatik. Fermat printsiibil põhineb valguskiirte trajektoori arvutamine (Ray-tracing): 3.4 Valguse täielik sisepeegeldumine
teise keskkonna (kuhu valgus jõuab hiljem) murdumisnäitaja esimese keskkonna suhtes. · Ainete murdumisnäitajaid vaakumi (tühjuse!) suhtes nimetatakse absoluutseteks. Lihtne matemaatika näitab, et suhteline murdumisnäitaja on absoluutsete murdumisnäitajate suhe: Murdumisseadus. on murdumisnurk. Vaatame pilti, kus ainete 1 ja 2 vahel on vaakum. Kiire teel esimesest keskkonnast teise tuleb ette kaks murdumist, kusjuures murdumisseaduse järgi 90 Korrutades need võrdused omavahel ja arvestades, et , saame Absoluutne ja suhteline murdumisnäitaja. "Vaakumist vahekihi" läbimisel on murdumisnurk võrdne langemisnurgaga teise keskonna piiril . 17. saj. lõpuks olid loetletud seadused hästi teada, vast teine seadus välja arvatud. Kiirte