9. FÉNY
I. Mi a fény?
- Anyag (kölcsönhatások során önmaga is megváltozik
1. Fényforrás: olyan test, melyből fény jut a környező közegbe
· Csoportosítás
|
elsődleges fényforrás |
másodlagos fényforrás |
|
a testben lezajló fizikai, kémiai vagy biológiai folyamatok eredményeként bocsát ki fényt |
más testek által kibocsátott fényt ver vissza |
|
meleg |
hideg |
|
|
szén, nap, volfrámszál |
izzólámpa, szentjánosbogár, foszfor |
tükör, asztallap, hold, fém |
2. Fénytan: a fényjelenségekkel, a fényterjedési törvényszerűségekkel foglalkozik
· csoportosítás
|
geometriai optika |
fizikai/hullámoptika |
|
a fény olyan anyag, amely apró részecskékből, fotonokból áll |
|
|
olyan jelenségekkel foglalkozik, amelyek a fény részecsketermészetével foglalkoznak (korpuszkuláris elmélet) |
olyan jelenségekkel foglalkozik, amelyek a fény hullámtermészetével írhatók le |
|
Newton |
Huygens |
|
pl.: fényvisszaverődés, fénytörés |
elhajlás, hullámtalálkozás/interferencia |
3. a fény, mint elektromágneses sugárzás
· az anyagnak olyan sajátos formája, amely kölcsönhatásba lép más testekkel, melyeken különböző változásokat tud létrehozni
· pl.: melegítés, bőr barnulása, fotoszintézis, foto
I. A fény terjedése
· A fény vákuumban (légritka térben/homogén közegben) egyenes vonalban terjed
A fénysugár oldalról is látható, mert a szappanos/fluoreszceines víz nagy molekuláiról minden irányban szóródik a fény – Tyndall jelenség
· A fény egyenes oldalú terjedésének következménye az árnyék
· A fény terjedési sebessége vákuumban 300 000km/sec (Römer)
· A fény terjedési sebessége a közeg tulajdonságától függ, amelyik anyagban lassabban halad a fénysugár, azt optikailag sűrűbb anyagnak nevezzük
Amely testeken a fény nem tud áthatolni, átlátszatlan testeknek nevezzük
· A fényvisszaverődés törvényei
- a=b – a beesési szög megegyezik a visszaverődési szöggel
- A felületre merőlegesen érkező fénysugár önmagába verődik vissza
- A visszavert sugár a beeső sugár és a beesési merőleges által meghatározott síkban van
- Ha a beeső sugarak párhuzamosak, a visszavert sugarak is párhuzamosak
- Ha a beeső sugarak széttartóak, a visszavert sugarak is széttartóak
- Ha a beeső sugarak összetartóak, a visszavert sugarak is összetartóak
SZABÁLYOS VISSZAVERŐDÉS
- Síktükör képalkotása:
- A síktükörben látott virtuális kép nagysága és állása a tárgyéval megegyezik
- A tárgytávolság és képtávolság is megegyezik
· Nem sík felület esetén
- A beeső sugarak párhuzamosak, de a visszavert sugarak nem
- Szórt/diffúz visszaverődés
2. Fényvisszaverődés gömbtükörről
· A gömbtükör jellemzői
- Ha a kisebb, mint 5° - kis nyílásszögű tükör
· Homorú tükör
a) Jellegzetes sugármenetek
- Az optikai tengellyel párhuzamosan beeső sugarak (piros) a visszaverődés után a fókuszon haladnak át
- Az optikai tengely irányában beeső sugár (zöld) önmagába verődik vissza
- A fókuszon áthaladó beeső sugár (lila) az optikai tengellyel párhuzamosan verődik vissza
- Az optikai középpontba beeső sugár (kék) visszaverődés után ugyanakkora szöget zár be az optikai tengellyel, mint a beeső sugár
b) A homorú tükör képalkotása
- Függ a tárgy és a tükör egymáshoz viszonyított helyzetétől
- Ha a tárgy két fókusztávolságon kívül van – valódi, fordított állású, kicsinyített kép keletkezik
- Ha a tárgy két fókusztávolságon belül, de egy fókusztávolságon kívül van – valódi, fordított állású, nagyított kép keletkezik
- Ha a tárgy fókusztávolságon belül van – virtuális, egyállású, nagyított kép keletkezik
- Fókusztávolság kiszámítása – 1/f=1/t+1/k
- Nagyítás mértékének kiszámítása – K/T, k/t
- Felhasználása: borotválkozó tükör
· Domború tükör képalkotása
·
- Virtuális
- Egyállású
- Kicsinyített
- Felhasználása: visszapillantó tükör
3. A fénytörés
· Ha a fénysugár új közegbe hatol, megváltozik terjedési iránya
- Ha a>b a beesési merőlegeshez törik a fénysugár – a 2. közeg optikailag sűrűbb
- Ha a<b a beesési merőlegestől törik a fénysugár – a 2. közeg optikailag ritkább
- A merőlegesen beeső fénysugár irányváltoztatás nélkül halad tovább
- Az optikai sűrűség függ a fény terjedési sebességétől (ritkább közegben gyorsabban halad)
· A fénytani lencsék nevezetes elemei:
- G1, G2: Görbületi kp-ok
- R1, R2: Görbületi sugarak
- Optikai főtengely: a görbületi kp-okon áthaladó egyenes
- F1, F2: Fókuszpontok
- f1, f2: fókusztávolság
- O: optikai kp
3. Optikai eszközök
·
· Fényképezőgép:
- Gyűjtőlencse
- Feladata: kicsinyített, valódi film létrehozása – ha a tárgy 2 fókusztávolságon kívül van
· A szem
- A domború lencse jellegzetes sugármenetei:
- Az optikai tengellyel párhuzamosan beeső sugarak (piros) a fénytörés után a fókuszon haladnak át
- Az optikai tengely irányában beeső sugár (zöld) törés után iránya nem változik
- A fókuszon áthaladó beeső sugár (lila) törés után az optikai tengellyel párhuzamosan halad tovább
| 
AJÁNLOM AZ OLDALT
