Što je svjetlost? Svjetlost je elektromagnetski val

Transcript

1 Optika

2 Što je svjetlost? Svjetlost je elektromagnetski val Transvezalan Boja ovisi o valnoj duljini idljiva svjetlost (od 400 nm do 700 nm) Ljubičasta ( 400 nm) ima kradu valnu duljinu od crvene (700 nm)

3 Svjetlost val ili čestica? Suvremenici! Huygens (69-695) je pretpostavio da je svjetlost val i pomodu te pretpostavke protumačio mnoge svjetlosne pojave Newton 67. godine: " Nisu li zrake svjetlosti veoma mala tjelešca emitirana iz tvari koje svijetle? Jer takva tjelešca prolazit će homogenim sredstvima u pravcima a da ne skreću u sjenu što je svojstvo zraka svjetlosti. Ona će također moći imati različna svojstva i moći će ih zadržati nepromijenjena prolazeći kroz više sredstava što je opet jedno svojstvo zraka svjetlosti. Prozirne tvari djeluju na zrake svjetlosti. refraktirajući, reflektirajući i difraktirajući ih a to djelovanje i protudjelovanje... nalik je privlačnoj sili između tijela..." (M. Paić, Osnove fizike I) Dualna priroda svjetlosti al -> Youngov eksperiment Čestica ->Fotoelektrični efekt

4 INTERFERENCIJA Youngov eksperiment s dvije pukotine Thomas Young je prvi 80. godine demonstrirao interferenciju valova svjetlosti. Dvije uske pukotine djeluju kao dva koherentna izvora svjetlosti. Kao posljedica interferencije na zaslonu se pojavljuju svijetle i tamne pruge. Svijetle pruge ukazuju na pojavu konstruktivne interferencije. Tamne pruge rezultat su destruktivne interferencije.

5 INTERFERENCIJA Zbog različitog puta pojedinog vala prevaljenog od pojedine pukotine do zaslona koherentni valovi mogu promijeniti fazu i prestati biti koherentni. konstruktivna d sin destruktivna d sin svijetla tamna FAZA ALOA m m (m ) / m

6 INTERFERENCIJA Boje tankih listida Zraka se reflektira na površini A i doživljava skok u fazi za 80 u odnosu na upadnu zraku. Zraka se reflektira na donjoj površini filma (B) i ne doživljava skok u fazi u odnosu na upadnu zraku. (Zašto? Prethodno predavanje! Različita gustoća) Zraka ima duži put za t prije nego se ponovo preklope Zraka Zraka FAZA ALOA Zraka

7 Geometrijska optika alna duljina svjetlosti puno je manja nego što su dimenzije sustava kojim se širi vrijede tri zakona geometrijske optike:. Zakon pravocrtnog širenja U homogenom sredstvu zrake svjetla šire se pravocrtno. Zakon refleksije Kut upadne zrake jednak je kutu odbijene zrake 3. Zakon refrakcije (Snellov zakon loma)

8 Huygensov princip Svaka točka valne fronte može se smatrati kao izvor sekundarnih valova koji se šire u svim smjerovima s brzinom jednakom brzini rasprostiranja vala. ili Svaka točka valne fronte djeluje kao točkasti izvor sekundarnog sfernog vala. Poslije vremena t, nova pozicija valne fronte biti de površina tangencijalna na sekundarne valove.

9 Zakon refleksije Kut upadne zrake jednak je kutu odbijene zrake Upadna zraka dolazi do površine od kuju de se odbiti. Dolazi pod nekim kutom u odnosu na okomicu na ravninu upada Reflektirana zraka odbija se pod nekim kutom u odnosu na okomicu na ravninu upada Zakon refleksije kaže da su ta dva kuta jednaka Upadna i reflektirana zraka te okomica leže u istoj ravnini

10 Snellov zakon Kad se svjetlo širi iz jedne sredine u drugu njena frekvencija (f) se ne mijenja Obzirom da je =fλ mijenja se valna duljina (λ) i brzina širenja ()

11 / / / / / / n n c n i ali f f f c n / Indeks loma omjer je brzine svjetlosti u vakuumu (c) i U sredstvu u kojem se širi () Snellov zakon: sin sin n n

12 Totalna refleksija sin n / n Rjeđe sredstvo Primjena? Podmornice? Gušće sredstvo

13

14 Zašto? Snellov zakon: n sin n sin R: alovi različitih valnih duljina lome se pod različitim kutovima!

15 Difrakcija Svako odstupanje svjetlosnih zraka od pravocrtnog puta koje se ne može tumačiti kao refleksija ili lom je difrakcija Sommerfeld, 894 Gdje sve primjedujemo difrakciju?