Valguse peegeldumine Õp: 10-14 Tv: 8-17 Newtoni poolt formuleeritud neljale põhiseadusele. 1. Valgus levib sirgjooneliselt. 2. Valguskiired on sõltumatud: iga kiir levib ruumis nii, nagu poleks teisi olemas. 3. Valguse peegeldumisel tasaselt pinnalt on langev kiir, peegeldunud kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal ühes tasandis. Langemisnurk võrdub peegeldumisnurgaga. Valguse peegeldumine: · Valguse peegeldumiseks nimetatakse nähtust,kus valguse langedes kahe keskkonna piirpinnale, levib valgus tagasi esimesse keskkonda Murdumise tõttu märgatakse eseme mõõtmete, kuju ja asukoha näivat muutumist. Kõrvalolev pilt iseloomustab seda kõige lihtsamalt. Veel mõningaid näiteid... Kui valgus läbib klaasi, siis ta murdub ning muudab suunda. Antud juhul on klaas mitmetahuline ning valgus...
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. Fakt: Homogeenses keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt
sisepeegeldust, vaid valgus lihtsalt läbib piisad. Selle tulemusena on näha oranzikat sära või kuma päikese pool (olen näinud, vt fotot). 1. järku vikerkaar ehk peakaar on tavalisim. Sellega koos on tavaliselt näha ka 2. järku vikerkaar ehk kokku topeltkaar. 2. järku kaar on antisolaarsest punktist umbes 51 kraadi kaugusel ja selle värvijärjestus on peakaarest vastupidine. 3. järku vikerkaar on tavaliselt väga nõrk, sest paljukordse sisepeegeldumise tulemusena on valgus juba tilgast pääsenud enamjaolt välja ja kaare tekitamiseks ei jätku valgust. Seda järku kaar tekib päikesega samas suunas, olles päikese keskpunktist umbes 42,5 kraadi kaugusel 4. järku vikerkaar moodustab 3. paari, olles selle lähedal, umbes nagu 1. ja 2. järku vikerkaared on paaris, samuti on värvijärjestus vastupidine. 10.Spektriks nimetame diagrammi, mis näitab valgustugevuse sõltuvust sagedusest või lainepikkuses 11
112. Mis on täielik peegeldus? Joonis, valem, seletus, rakendused. Suurendades langemisnurka α , jõuame olukorrani, kus β=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. 113. Mis on Fermat’ printsiip? Optiline teepikkus kui järeldus Fermat’ printsiibist. Fermat’ printsiip.
110. Mis on valguskiir, valguskimp ja nimetage nendega seotud seadused? 111. Formuleerige ja sõnastage valguse peegeldumis- ja murdumisseadus. Tehke joonised koos tähistega. 112. 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. 113. Mis on Fermat' printsiip? Optiline teepikkus kui järeldus Fermat' printsiibist. Fermat' printsiip. Fakt: Homogeenses keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt ja mittehomogeenses keskkonnas kõverjooneliselt.
1609 Johannes Kepler avaldab "Astronomia Nova", väidab, et 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
sin β murdumisenäitaja esimese keskkonna suhtes. Mis on täielik peegeldus? Joonis, valem, seletus, rakendused. Suurendades langemisnurka α , jõuame olukorrani, kus β=90° ja edasisel langemisnurga suurendamisel kiir teise keskkonda ei levi. See on täielik peegeldus. Langemisnurk, mille juures murdumisnurk on 90° on antud keskkondade jaoks sisepeegeldumise piirnurk. sin α 2 =n 21 sin ⏟ β2 1 Detailsemal uurimisel selgub, et
all, läheb pärast murdumist mööda keskkondade lahutuspinda, moodustades murdumisnurga 90° (vt allolevat joonist). Iga kiir 1', mille langemisnurk on väiksem kui , murdub ning läheb üle keskkonda 1. Kiired, mille langemis-nurk on suurem kui , teise keskkonda ei pääse, need peegelduvad keskkondade lahutus-pinnalt (kiir 3'). Niisugust peegeldumist nimetatakse täielikuks sisepeegeldumiseks ning nurka täieliku sisepeegeldumise piirnurgaks. Nurka väärtuse saame arvutada, teades keskkondade murdumisnäitajaid n1 ja n2. sin n n Murdumisseadusest saame kirjutada kiire 2' kohta: sin 90° = n 1 , millest sin = n 1 2 2 3.5 Loomuliku ja polariseerutud valguse võrdlus
valgus sirgjooneliselt. Tõestuseks on punktvalgusallika poolt tekitatud varju terav piirjoon. Peegeldumine: kui valguskiir jõuab mingi teise keskkonnani ja pöördub esimesse keskkonda tagasi, siis on tegemist peegeldumisega. Valgus võib peegelduda täielikult või osaliselt. Teisel juhul läheb osa valgust teise keskkonda ning nii ongi see tavaliselt kahe keskkonna piiril. Esimene juht on kõige täiuslikumalt täieliku sisepeegeldumise korral, kui valgus läheb optiliselt tihedamast keskkonnast optiliselt hõredamasse. Langemisnurk, peegeldumisnurk, peegeldumisseadus: langev kiir, peegelduv kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal asuvad ühes tasandis ning peegeldumisnurk võrdub langemisnurgaga. NB! Optikas mõõdetakse nurki pinnanormaali suhtes. Eristatakse peegeldumist (siledalt pinnalt) ja hajusat ehk difuusset peegeldumist (karedalt pinnalt, näiteks paberilt). Tasapeegel on tasand, millelt valgus peegeldub
valgus sirgjooneliselt. Tõestuseks on punktvalgusallika poolt tekitatud varju terav piirjoon. Peegeldumine: kui valguskiir jõuab mingi teise keskkonnani ja pöördub esimesse keskkonda tagasi, siis on tegemist peegeldumisega. Valgus võib peegelduda täielikult või osaliselt. Teisel juhul läheb osa valgust teise keskkonda ning nii ongi see tavaliselt kahe keskkonna piiril. Esimene juht on kõige täiuslikumalt täieliku sisepeegeldumise korral, kui valgus läheb optiliselt tihedamast keskkonnast optiliselt hõredamasse. Langemisnurk, peegeldumisnurk, peegeldumisseadus: langev kiir, peegelduv kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal asuvad ühes tasandis ning peegeldumisnurk võrdub langemisnurgaga. NB! Optikas mõõdetakse nurki pinnanormaali suhtes. Eristatakse peegeldumist (siledalt pinnalt) ja hajusat ehk difuusset peegeldumist (karedalt pinnalt, näiteks paberilt). Tasapeegel on tasand, millelt valgus peegeldub
Murdumisnäitaja avaldub: kus ja on suhtelised läbitavused. Mittemagnetmaterjalide korral 1 ja . Kahe keskkonna murdumisnäitajad n ja n' on seotud Snelli võrrandiga: kus murdumisnurk; langemisnurk. Vastav skeem on toodud joonisel 12-3. Kui valguskiir läheb suurema murdumisnäitajaga keskkonnast väiksema murdumisnäitajaga keskkonda, siis võib toimuda valguse täielik sisepeegeldumine (joon 12-4).Kiire 1 murdumisnurk on 90, sellele vastavat langemisnurka nimetatakse sisepeegeldumise kriitiliseks nurgaks. Kui langemisnurk , toimub täielik sisepeegeldumine (kiir 2). 12.4.2 Valguse peegeldumine Pinna peegeldumisvõime (peegeldumistegur) R avaldub: ja kus ja on pealelangeva ja peegeldunud valguse intensiivsused. Kui valgus langeb õhukeskkonnast läbipaistva materjali pinnale risti, siis on peegeldumistegur seotud murdumisnäitajaga n järgmise võrrandiga: Mida suurem on n, seda suurem on ka R. 12.4.3 Valguse neeldumine ja läbiminek