Valguse dualistlik käsitlus. Difraktsioon ja interferents. (0)

Valgus – on samaaegselt osake ja laine, mille lainepikkus on vahemikus 380...760 nanomeetrit. Valguse dualistlik käsitlus - Valguse dualism seisneb valgusnähtuste kaheses seletamises Mõningaid nähtusi saab seletada ainult valguse laineteooriaga, teisi ainult valguse kvantteooriaga, kolmandaid aga nii üht- kui teistviisi. Atomistlik printsiip - et loodus ei ole lõputult ühel ja samal viisil osadeks jagatav. Dualistliku käsitlusega nii seotud, et kuna tänaseks kätte saadavad osakesed, millest on moodustunud aatomid , on prooton, neutron ja elektron . Kuid arvestades energia ja massi jäävuse seadust võib piisava koguse energia koondamisel väga väikesesse ruumi piirkonda tekitada uusi massiga osakesi - mesoneid, neutriinosid. Seega ei ole see lõputult osadeks jaotamine üheselt mõistetav. Elektrivälja ja magnetvälja muutumine valguslaine korral- muutuvad sinusoidselt. Neid vaadeltakse koos, sest elektrivälja muutumine põhjustab magnetvälja muutumise. Valguslaine levimist kujutatakse– kvantteooria (korpuskulaar) :valgus on osakeste voog . Laineteooria: valgus on laine. Valguslaine omaduste määramine: Lainepikkus - λ= v/f või T∙v. Ühik – nm(10-9). Laineperiood – T= 1/f või λ/v. Ühik – s. Laine sagedus – f= 1/T või v/λ. Ühik:Hz. Laine kiirus:v= f∙λ või λ/T. Valguse intensiivsus: I=k∙E2( ruudus ). k-võrdetegur, E – elektrivälja energia. 3 põhivärvi – punane, roheline, sinine. Punane:λ= 760-630, Oranz : 630-600, Kollane:600-570, Roheline :570-520. Helesinine: 520 – 470. Sinine: 470 – 420. Violetne. 420 – 380. Inimesele kõige tundlikum värv – roheline. Infravalgus - valgus,mille lainepikkus on suurem kui 760 nm. Kasulik: 1)toidu küpsetamine, 2) soojusravi, 3)laserside. Kahjulik: 1)Kavuhooneefekt, 2) Liiga suures koguses põletab nahka(päike). 3) Liiga suures koguses, siis taimed hävivad. Ultravalgus -valgus,mille lainepikkus on väiksem kui 380nm. Kasulik: 1)D vitamiini süntees, 2) Operatsioonisaalide steriliseerimine, 3) Röntgen. Kahjulik: 1) Suures koguses tekitab mutatsioone DNAs. 2) Valkude denaturatsioon . 3) Silmahaigused. Difraktsiooni nähtus, mille korral painduvad lained tõkke taha. Huygensi printsiip: iga ruumipunkt, kuhu jõuab laine, on uueks laineallikaks , kust kiirgub elementaarlaine, mis on keralaine . Huygens- Fresneli printsiip: igat lainepinna punkti võib vaadelda elementaarlaine allikana, kusjuures valguse intensiivsus mingis ruumipunktis on määratud elementaarlainete liitumise tulemusega. Superpositsioon: ühes ja samas ruumipunktis võib olla kuitahes palju erinevaid elektrivälju. Interferents :kahe laine liitumine, mille tulemusena erinevais ruumipunktides võnkumised tugevdavad või nõrgendavad teineteist. Käiguvahe – teepikkuste erinevus(vahe). Interferentsijärk – täisarv k: Δmax=2k ∙ λ/2, kus k=0,+-1, +-2,… Interferentsi maksimum - liituvad samas faasis olevad lained. Interferentsi miinimum:kui lained liituvad vastupidustes faasides. Difraktsiooni ja interferentsipildi nägemise tingimused - saab jälgida, kui valguslained on koherentsed, st neil on sama lainepikkus ja ajas muutumatu faaside vahe. Avade (tõkete) mõõtmed ja nendevahelised kaugused ei tohi olla palju suuremad valguse lainepikkusest. Koherentne valgusallikas: nt laser , elavhõbedalamp. Lainejada ja selle seos aatomitega - aeg, mille jooksul valguslaine väljub aatomist( aatom kiirgab valgust). Aatom kogub mingi aja jooksul energiat, mida nt hõõglampi toob elektrivool , et siis jälle hetkeks valgust kiirata. Interferentsi rakendused : 1)selgendava kattena fotoaparaadi või mikroskoobi objektiivil. 2)Holograafid. 3)Optikatööstuses läätsede kvaliteedi kontrollimiseks. Difraktsiooni rakendused: 1) Mikroskoop : objekti valgustamiseks kasutatav valgus hakkab painduma objekti taha, objekt muutub uduseks. 2) Teleskoop - valguslainete difraktsioon teleskoobi objektiivi raamil.