Optika ehk valgusõpetus Valgus Valgusallikaks nimetatakse valgust kiirgavat keha. Valgus jaguneb kaheks soojadeks valgusallikateks ja külmadeks valgusallikateks. Nähtamatuvalgusallikas on Infravalgus lühend IV , teda nimetatakse ka soojuskiirguseks Ultravalgus on nähtamatu valgusallikas lühend UV. Ultravalgus hävitab baktereid. (Kasutatakse haiglates mikroorganismide tapmiseks). Valguse levimine Valguse levimiseks nimetatakse valgusenergia kandumist ruumi. Valguse levimine on füüsikaline nähtus, valgus levib sirgjooneliselt, valguse levimise suuna kujutamiseks on kasutusele võetud valguskiire mõiste. Valgusvihku, mis moodustub teineteisest eemalduvatest valguskiirtest, nimetatakse hajuvaks valgusvihuks. Valguvihku, mis moodustub paralleelsetest valguskiirtest, nimetatakse paralleelseks valgusvihuks. Valgusvihku, mis moodustub teineteisele lähenevatest valguskiirtest nimetatakse koonduvaks valgusvihuks.
TARTU ÜLIKOOL Tartu Ülikooli Täppisteaduste Kool Geomeetriline optika Koostanud Henn Voolaid ja Urmo Visk Tartu 2007 c 2007 Henn Voolaid, Urmo Visk c 2007 Tartu Ülikooli Teaduskool Geomeetriline optika 1 Sissejuhatus Geomeetriline optika ehk kiirteoptika on optika osa , kus valguse levimist kirjeldatakse valguskiirte abil, milleks on ristsirged valguse lainepinnale (pinnanormaalid). Võib ka öelda, et kiir on joon, mis näitab valgusenergia levimise suunda. Geomeetrilises optikas käsitletakse valgust sirgjooneliselt levivana, ükskõik kui väikestest avadest see läbi läheb. Teiste sõnadega, geo- meetrilises optikas loetakse valguse lainepikkus λ = 0 ja seetõttu pole vaja difraktsiooni või interferentsi arvestada. Geomeetrilise op- tika ülesandeks on eseme kujutise leidmine pärast optilise süsteemi läbimist
1. Optika on füüsika osa, mis tegeleb valgusega seotud nähtuste uurimisega. 2. Valguse dualistlik iseloom seisneb selles, et valguse puhul avalduvad nii korpuskulaarsed kui lainelised omadused. 3. Geomeetriline optika ehk kiirteoptika on optika osa, kus valguse levimist kirjeldatakse valguskiirte abil, milleks on ristsirged valguse lainepinnale (pinnanormaalid). 4. Punktvalgusallikaks nim. niisugust valgusallikat, mille mõõtmed on väiksed võrreldes kaugusega vaatluskohast. 5. Valguse sirgjoonelise levimise seadus: Optiliselt ühtlases kk-s levib valgus ühest punktist teise kõige lühemat teed mööda. 10. Valgusvooks nim. ajaühikus mingit pinda läbiva valgusenergia hulka, mida hinnatakse nägemisaistingu põhjal. Tähis . Ühik [1lm] 11. 1 luumen on 1 cd valgustugevusega punkt valgusallika poolt 1 sr suurusesse ruuminurka kiiratud valgusenergia. 12. Ruuminurgaks nim. koonilise pinnaga piiratud pinna osa. Tähis . Ühik [1sr] 13
3. VALGUS 3.1. Valgusallikad Valgusallikad ja soojusallikad. Miks on taevatähed erineva värvusega? Kas Kuu on valgusallikas? Valgusallikad kiirgavad valgust, kõik teised esemed on vaid valgusallikatest neile langenud valguse peegeldajad. Kui toas on pime, paneme tule põlema. Nii me ütleme. Tegelikult me tuld ei tee, vaid lülitame sisse valgusallika, milleks on enamasti kas laua-, lae- või põrandalamp. Lülitile vajutamisel tekib lambis elektrivool, mis põhjustabki valguse kiirgumist. Kodus kasutame tavaliselt hõõglampe, koolis aga ena- masti päevavalguslampe. Vaatlus ja arutlus: hõõglamp • Silmitse tähelepanelikult oma laualambi pirni, kui see ei põle. Kas näed hõõgniiti? Millise kujuga see on
tasandil: 14.Valguse murdumisseaduse sõnastus, valem, joonis selgitustega. Ühest keskkonnast teise levides muudab valgus nende kk-de lahutuspinnal suunda, kusjuures langev kiir, murdunud kiir ja pinnanormaal asuvad ühel tasandil, ning , kus n keskkonna murdumisnäitaja. 15.Murdumisnäitaja, optiliselt tiheda ja optiliselt hõreda keskkonna definitsioon. Murdumisnäitaja näitab, kui palju on valguse kiirus selles keskkonnas väiksem valguse kiirusest vaakumis: Optiliselt tihe (hõre) aine – aine, mille valguse kiirus on väiksem (suurem) ja murdumisnäitaja seega suurem (väiksem). 16.Valguse täielik peegeldumine. Toimumise tingimus, piirnurga valemi tuletamine. Nähtus, mille korral optiliselt tihedamast kk-st hõredamasse leviv valgus peegeldub lahutuspinnalt täielikult tagasi. => Kui langemisnurk on vähemalt akr, siis valgus läbi lahutuspinna ei pääse, vaid peegeldub täielikult tagasi. 17
tasandil: 14.Valguse murdumisseaduse sõnastus, valem, joonis selgitustega. Ühest keskkonnast teise levides muudab valgus nende kk-de lahutuspinnal suunda, kusjuures langev kiir, murdunud kiir ja pinnanormaal asuvad ühel tasandil, ning , kus n keskkonna murdumisnäitaja. 15.Murdumisnäitaja, optiliselt tiheda ja optiliselt hõreda keskkonna definitsioon. Murdumisnäitaja näitab, kui palju on valguse kiirus selles keskkonnas väiksem valguse kiirusest vaakumis: Optiliselt tihe (hõre) aine – aine, mille valguse kiirus on väiksem (suurem) ja murdumisnäitaja seega suurem (väiksem). 16.Valguse täielik peegeldumine. Toimumise tingimus, piirnurga valemi tuletamine. Nähtus, mille korral optiliselt tihedamast kk-st hõredamasse leviv valgus peegeldub lahutuspinnalt täielikult tagasi. => Kui langemisnurk on vähemalt akr, siis valgus läbi lahutuspinna ei pääse, vaid peegeldub täielikult tagasi. 17
tasandil: 14.Valguse murdumisseaduse sõnastus, valem, joonis selgitustega. Ühest keskkonnast teise levides muudab valgus nende kk-de lahutuspinnal suunda, kusjuures langev kiir, murdunud kiir ja pinnanormaal asuvad ühel tasandil, ning , kus n keskkonna murdumisnäitaja. 15.Murdumisnäitaja, optiliselt tiheda ja optiliselt hõreda keskkonna definitsioon. Murdumisnäitaja näitab, kui palju on valguse kiirus selles keskkonnas väiksem valguse kiirusest vaakumis: Optiliselt tihe (hõre) aine – aine, mille valguse kiirus on väiksem (suurem) ja murdumisnäitaja seega suurem (väiksem). 16.Valguse täielik peegeldumine. Toimumise tingimus, piirnurga valemi tuletamine. Nähtus, mille korral optiliselt tihedamast kk-st hõredamasse leviv valgus peegeldub lahutuspinnalt täielikult tagasi. => Kui langemisnurk on vähemalt akr, siis valgus läbi lahutuspinna ei pääse, vaid peegeldub täielikult tagasi. 17
Üldmõisted 1 Vektor suurus, mis omavad arvväärtust ja suunda. Mudeliks on geomeetriline vektor, mis on esitatav suunatud lõiguna. Vektoril on algus- ehk rakenduspunkt ja lõpp-punkt. Näiteks jõud, kiirus ja nihe. Skalaarid suurus, mis omab arvväärust aga mitte suunda. Mudeliks on reaalarv! Näiteks temperatuur, rõhk ja mass. 2 Tehted vektoritega vektoreid a ja b saab liita geomeetriliselt, kui esimese vektori lõpp-punkt ja teise vektori alguspunkt asuvad samas kohas. Liidetavate järjekord ei ole oluline. Kahe vektori lahutamise tehte saab asendada lahutatava vektori vastandvektori liitmisega, ehk b asemel tuleb -b. Vektori a komponendid ax ja ay same leida valemitega Vektori pikkuse ehk mooduli saab Pikkuse-nurga saab avaldada tead
Kõik kommentaarid