Valgusõpetus (0)

Valgusõpetus
Optika on tehnikaharu, mis uurib erinevaid valgusnähtusi.
Meie silmale nähtav valgus on elektromagnetlaine.
Elektromagnetilised muutused kanduvad ruumis edasi ja ei vaja selleks keskkonda.
Elektromagnetlaine puhul kanduvad ruumis edasi elektri- ja magnetväljade häiritused ristilainena, kus elektri- ja magnetväli võnguvad laine levimise suuna suhtes sünkroonselt ja üksteisega risti (vt järgmist joonist ja animatsiooni ).
0 kelvinit (ehk -273,15° C) kiirgavad elektromagnetilist kiirgust, mille tugevus sõltub keha temperatuurist. Ehk see on soojuskiirgus
Kiirguse põhjustajaks on molekulide soojusliikumine : aatomid ja molekulid koosnevad laetud osakestest (positiivse laenguga prootonid ja negatiivse laenguga elektronid) ning nende soojusliikumine ja keemiliste sidemete võnkumine tekitab elektri- ja magnetväljas muutusi, mis kanduvad edasi elektromagnetlainetena
St, et keha soojusenergia muundub elektromagneetiliseks energiaks.
Kui kuumutatud ese muutub valgeks, siis eraldab see olulise osa oma energiast just ultraviolettkiirgusena.
Inimkeha poolt maksimum kiiratav soojuskiirgus on 9.5 mikromeetrit.
Kemoluminestsents - Keemilise reaktsiooni tulemusel võib uute molekulide moodustumise käigus elektronid kiirata elektromagnetlaineid - elektronid viiakse kõrgemale energiatasemele ja kiirgavad elektromagnetlaine, kui lähevad üle madalamale energiatasemele.
Hõõglambi leiutaja Thomas Alva Edison   leiutas selle senini töötava variandi aastal 1879.
Säästulamp – gaaslahendusel põhinev luminofoorlamp, annavad 5 korda rohkem valgust kui hõõglambid
Valguskiired levivad ühtlases keskkonnas sirgjooneliselt.
Valguse levimise kiirus vaakumis  (ilma õhuta ruumis) on peaaegu 300000 km/s, õhus, vees ja klaasis levib valgus veidi aeglasemalt, sest need on optiliselt tihedamad  keskkonnad .
Seega ei avalda valgus teisest valgusallikast levivale valgusele mingisugust mõju ja valguskiirte vihud levivad üksteisest sõltumatult.
Valge valgus – Liitvalgus, mis koosneb erinevat värvi valgustest
Valgus tekitab meie silmas nägemisaistingu
Erinevatel vävidel on erinevad lainepikkused
Läbipaistmatu pind peegeldab osa valgusest tagasi ja osa sellest neeldub
Selleks, et lahutada valget valgust kasutatakse kõige tihedamini kolmnurkset klaasprismat, sest kui valgus seda läbib, siis ta murdub
Spekter – Kui valge valgus läbib klaasprismat, siis ta murdub ning tekib vikerkaarevärviline valgusvihk .
Valge valgus saab ka vihmapiisa sees murduda ning seetõttu tekib vikerkaar.
On olemas ka selliseid kiiri, mida me ei näe - näiteks ultraviolettkiired ja infrapunakiired. Need on inimsilma jaoks nähtamatud, kuid need kiirgused käituvad samamoodi nagu nähtav valgus - neelduvad, peegelduvad pindadelt ja murduvad erinevate keskkondade lahutuspiiril. Ultraviolettkiirgust ja infrapunakiirgust kiirgab näiteks Päike.
Näha saab valgust, mille lainepikkus on 360-760 nanomeetrit.
Inimestel on kolmevärvinägemine (trikoromaasia)
Värvipimedust nimetatakse ka John Daltoni järgi daltonismiks
Ishihara testi tehakse selleks, et kontrollida, kas inimene on värvipime või mitte.
RGB - mudel – Lihtvärvimudel, milles erinevaid värvitoone saadakse kolme põhivärvuse (punane, sinine, roheline) liitumisel.
Aditiivne mudel – tuleb värvusi ette kujutada, kui valgusvihke.
Nende kolme värvi liitmisel tekiks valge valgus ning isegi nende lisavärvuste kokku liitmisel tekiks valge valgus.
Aditiivne RGB mudel on kasutuses valgustuses (prožektorid, näiteks teatris), videotehnikas, värvifilmiprinterites ja monitoride (kuvarite, TV- ekraanide ) puhul. Oluline on, et värvus tekitatakse aktiivsel meetodil – ise kiirgamise teel.
Punktvalgusallikaks nimetatakse sellist valgusallikat, mille mõõtmed on palju kordi väiksemad võrreldes eseme mõõtmetega. Punktvalgusallikas kiirgab valgust kõigis suundades, radiaalselt. Punktvalgusallikas tekitab esemest selgepiirilise varju. Kui minna väga kaugele, siis valgusallikast kiirguv valgus nõrgeneb, kuna valguskiired "hajuvad ruumi ära". 
Eseme varju konstrueerimisekstõmmatakse kaks kiirt punktvalgusallikast lähtuva valguse sihis, nii et need moodustaksid eseme ülemise ja alumise pinna puutujad. Nende kiirte lõikumine ekraani tasandiga näitab eseme varju suurust ekraanil . Kui me ise vaatleksime punktvalgusallikat ekraani tasandis , siis varju piirkonnast väljaspool me näeksime valgusallikat, kuid varju piirkonnas ei näeks, sest ese varjab meie jaoks valgusallika.
Kui eset valgustab punktvalgusallikast suuremate mõõtmetega kerakujuline ehk sfääriline valgusallikas,
Kohe kui valgus jõuab teistsugusesse keskkonda, ta murdub või peegeldub
Valguse murdumise korral saab appi võtta kiirteoptika
Peeglites ja läätsedes tekivad (vahest vähendatud või suurendatud ) kujutised.

• tasapeeglid - täiesti lameda peegelpinnaga
  
• kõverpeeglid - kõvera peegelpinnaga
  
  • kumerpeeglid - peegelpind on kumera kujuga
    
  • nõguspeeglid - peegelpind on nõgusa kujuga
    
  • silindrilised, koonusekujulised ja muutuva kumeruse-nõgususega peeglid
    

Sellised peeglid, mis on muutuva kõverusega pinnaga, silindrikujulised, koonusekujulised vms, tekitavad esemest moonutatud kujutise.
Näiteks on olemas anamorfid - peidetud pildid.
 Kui valguskiir siseneb optiliselt hõredamast keskkonnast (näiteks õhust) optiliselt tihedamasse keskkonda (näiteks vette), siis valguskiire  langemisnurk  on suurem kui  murdumisnurk
Jäta meelde, et valguskiired on pööratavad, see tähendab, kui muuta valguskiire suund vastupidiseks, on kiire teekond sama.
äätsed on läbipaistvast materjalist (näiteks klaasist) valmistatud kehad, millel on kumerad või nõgusad sfäärilised pinnad. Läätsi võib jagada kaheks erinevaks liigiks : kumerläätsed ja nõgusläätsed - sõltuvalt sellest, kas pärast läätse läbimist paralleelsed valguskiired koonduvad või hajuvad. Kumerläätsed on keskelt paksemad ja äärtelt õhemad, nõgusläätsed aga keskelt õhemad ja äärtelt paksemad.