Valguse ja aine vastastikmõju (0)

Valguse ja aine vastastikmõju
Lainepikkus
Lainepikkus- füüsikas kaugus kahe teineteisele läima samas faasis võnkuva punkti vahel.
Võrdne laine levimiskiiruse ja laine sageduse jagatisega.
Tähis: lambda (λ )
Heli sagedus
Helid võivad olla nii madalad kui ka kõrged.
Heli sagedus- näitab, mitu täisvõnget sooritab õhuosake ühe sekundi jooksul.
Tähis: f
Mõõdetakse hertsides.
Helikiirus on võrdne sageduse ja lainepikkuse korrutisega.
Kontrollküsimused :
1.Milline tingimus peab olema täidetud, et valgust võiks vaadelda kiirtena?
Vastus: tõkked on palju suuremad kui lainepikkus.
2.Missugune nendest põhimõtetest või seadustest ei ole sobilik geomeetrilise optika lähenduses?
Vastus: valguse dualism
Valguse peegeldumine
Kujutis tekib tasapeegli taha. Näiv kujutis tekib peegli taha samale kaugusele, kui suur on kujutise kaugus peeglini.
Järelikult polemeie peeglis nähta kujutis mitte peglis, vaid peegli taga.
Kontrollküsimused:
1.Milline nendest väidetest peegeldumise kohta ei ole õiged?
Vastus: peegeldumisel võib valguse kiirus muutuda.
Valguse murdumine
Valguse murdumine- valguskiire üleminek ühest keskkonnast teise ning kiire suuna muutumine.
Miks? Põhjuseks on valguse kiiruse muutumine üleminekul teise keskkonda.
Valguse murdumist kasutatakse kõige rohkem läätsedes, kuid palju kasutatakse ka prismasid.
Prismat iseloomustavad murdev nurk ja alus.
Murdes nurk- nurk prisma tahkude vahel, kuhu valgus langeb ja kust väljub.
Alus- tahk murdva nurga vastas.
Kontrollküsimused:
1.Olgu esimese keskkonna suhteline murdumisnäitaja teise suhtes n12. Mis on teise keskkonna suhteline murdumisnäitaja esimese suhtes?
Vastus: 1/n12
Valguse dispersioon
Värviliste valguste eraldumine üksteisest on tingitud dispersioonist, milleks nimetatakse aine 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.
Spektromeeter- riist spektrite mõõtmiseks, erineva lainepikkusega valguse intensiivsuse määramiseks.
Spektroskoop- riis spektrite vaatlemiseks.
Spektroskoobiga on võimalik vaadelda valgust kiirgavate ainete kiirgusspektreid.
Need jaotuvad oma olemuselt kahte liiki: pidevspektrid ja joonspektrid.
Pidevspekter- esindatud pidev jada lainepikkuseid ja spektriks on värviline riba.
Joonspekter - ei ole kõigi lainepikkustega valgusi ja spektroskoobis on näha erivärvilised jooned tumedal taustal. Need jooned on spektrijooned.
Kontrollküsimused:
1.Mida võib väita 4.27 esitatud spektri kohta?
Vastus: on joonspekter.
Fotoefekt
Fotoefekti katsete abil tõestati footonite olemasolu.
Fotoefekt- elektronide väljalöömine ainest ( välisfotoefekt ).
Sisefotoefekti korral valgus lööb elektrone välja keemilistest sidemetest aatomite vahel, aa elektronid ainest ei välju.
Sisefotoefekt on näiteks päikesepatareide töö aluseks.
Kontrollküsimused:
1.Millest sõltub see, kas pealelangev valgus tekitab fotoefekti või mitte?
Vastus: valguse sagedusest.
2.Mida tähendab valguse dualism?
Vastus: Valgust võib vaadelda nii laine kui osakesena.
Difraktsioon ja interferents
Difraktsioon- lainete kandumine teele jäävate tõkete taha.
Näiteks veelained jõuavad vees oleva kivi taha ja kanduvad avade läbimisel varju piirkonda.
Interferents- lainete liikumine, mille tulemusena mõnes kohas lained muutuvad suuremaks , teises kohas väiksemaks.
Näiteks visata tiiki samaaegselt kaks kivi, siis kohtudes muutuvad tekkivad lained mõnes kohas suuremaks, teises kohas väiksemaks.
Selleks et tekiks interferents, peavad liituvad lained olema koherentsed .
Koherentne - lainetel peab olema ühesugune lainepikkus ja nende faaside vahe ei tohi aja jooksul muutuda.
Kontrollküsimused:
1.Missugune tingimus peab olema täidetud, et lainete interferents oleks jälgitav?
Vastus: lained on koherentsed.
2.Mis on lainete käiguvahe?
Vastus: lainete poolt läbitud teepikkuste erinevus.