Valgus ja energia (0)

Valguse kiirus - avastas Taani astronoom Romer, kes uuris Jupiteri kaaslase Io kuuvarjutust. Avastas ebakõla varjutuste tekkimise algusajas. See on suurim kiirus, seetõttu tähistatakse tähega c(=3*10^8 m/s). Kuna see on tohutult suur, on ta tunnetatav põhiliselt astronoomias. Valguse murdumine on samuti seotud valguse kiirusega keskkondades. (sina / siny = n2 / n1 = v1 / v2)
Valguse dispersioon - valgus koosneb värvustest (võib vaadelda kui lainetust, millel on kindel sagedus ja lainepikkus )
Valguse kui lainetuse põhiparameetrid: lainepikkus (tähis lambda ; 380-760nm), sagedus (tähis f, 8*10^14 - 4*10^14 Hz), periood (tähis s; 1,2 * 10^-15 - 2.5*10^-15 sek)
Silm on võimeline eristama ~30k värve, ehk tunnetab 5nm erinevuse. Kõiki värve on võimalik saada segades erinevates vahekordades 3 põhivärvust RGB. Näeme mingit keha teatud v'rvi, sest ta on kaetud ainega, mis peegeldab tagasi just seda värvust, ülejäänud neelduvad (va must ja valge).
Lainete interferents on kahe v enama laine liitumine, mille tulemusena nad kas tugevnevad või nõrgenevad.
Valguse interferentsi põhitingimus: lained peavad võnkuma samas faasis
Kuna valguse sagedus on tohutult suur, pole kahte valgusallikat, mis võnguks samas faasis. Seetõttu saab valguse interferentsi tekitada ainult samalt valgusallikalt tulevate kiirte abil. nt õhuke kile (bensiinikile veel, turvariba rahal, CD/DVD, maksumärgid, Tõnu Tamme kingikott)
Selgindav kile - läätsede katmisel tekitab tagasipeegelduva valgusega tugevdava intereferentsi spektri keskmistele värvustele.
Valguse difraktsioon - lainete kandumine tõkete v avauste taha. Kuna valguse lainepikkus on väike, on difraktsioon nähtav üliväikeste tõkete korral (ripsmekarv, pilu, nõelaauk). Antud lainepikkuse mõõtmiseks kasutatakse difraktsioonivõret.
Kahjulikkus: mikroskoobis - kui vaadeldava objekti mõõtmed lähenevad valguse lainepikkusele, siis objekti ääred hägunevad; astronoomias teleskoopide puhul - piirjooned võivad häguneda kui objekt asub väga kaugel (nt kaksiktähed )
Probleem valguskiirusega: v=v1+v2; Kui v2 on valgussähvatus rongi liikumise suunas, siis klassikalise mehaanika järgi peaks valguskiirus suurenema v2 võrra.
Relatiivsusteooria :
I postulaat : valguse kiirusest suuremat kiirust pole olemas.
II postulaat: kõikides süsteemides toimub sama sündmus ühesuguselt.
Füüsikalised suurused rel. teoorias :
aeg - t= t0 / ( sqrt (1- v^2/c^2) - sqrt ajavahemik liikuvas süsteemis on pikem, kui paigalseisvas süsteemis. Ehk liikuvas süsteemis vananeme aeglasemalt. Väikestel kiirustel Newtoni mehaanika põhimõted kehtivad.
pikkus - l=l0 * sqrt (1- v^2/c^2) ; pikkus läheb väiksemaks liikuvas süsteemis.
mass - m=m0 / sqrt (1- v^2/c^2) ; mass suureneb liikuvas kehas; kiirendis osakeste mass muutub märgatavalt
kiirus - saab näidata, et sama liikuva keha kiirus paigalseisva süsteemi suhtes on leitav. v1 rong, v2 inimene. v= (v1 + v2) / (1 + (v1v2 / c^2)) ; näeme, et muud kiirused ei suurenda valgusekiirust, seega jääb see igalpool samaks.
Energia ja massi vaheline seos: massi ja energiat võib omavahel samastada; kui on olemas mass, on ka energia. E= mc^2 . Kuna c^2 on tuhutult suur, on ka energia väga suur. Kasutamine: tuumapomm , -reaktor