DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: ZSP Białogard ID grupy: 97/22_MF_G1

Prezentacja na temat: "DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: ZSP Białogard ID grupy: 97/22_MF_G1"— Zapis prezentacji:

1

2 DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: ZSP Białogard ID grupy: 97/22_MF_G1
Opiekun: Renata Karczewska - Siudowska Kompetencja: Matematyczno-Fizyczna Temat projektowy: Światło- promienie i fale. Semestr/rok szkolny: semestr V- 2011/2012

3 Skład grupy: Alicja Gąsiorowska Róża Wysocka Dominika Paluszkiewicz
Michał Kunz Tomasz Krepsztul Włodzimierz Borowik Dawid Koprowski Dariusz Szłyk Tadeusz Szenichowicz

4 SPIS TREŚCI: 16. PRAWO ZAŁAMANIA ŚWIATŁA 17. SOCZEWKI
18. RODZAJE SOCZEWEK 18.1 SOCZEWKA SKUPIAJĄCA 18.2 SOCZEWKA ROZPRASZAJĄCA 19. CAŁKOWITE ODBICIE WEWNĘTRZNE 20. ROZSZCZEPIENIE ŚWIATŁA BIAŁEGO 21. PRYZMAT 22.TĘCZA 22.1 ZJAWISKA ISTOTNE DLA JEJ POWSTANIA 23. ZJAWISKO DYFRAKCJI I INTERFERENCJI 23.1 DYFRAKCJA ŚWIATŁA 23.2 ZJAWISKO INTERFERENCJI 23.3 INTERFERENCJA ŚWIATŁA 23.4 ZJAWISKO DYFRAKCJI I INTERFERENCJI FALI 23.5 ZASTOSOWANIE ZJAWISKA 24. WYZNACZANIE STAŁEJ DYFRAKCYJNEJ 25. POMIAR DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ 26. WIDMO PROMIENIOWANIA 27. BUDOWA OKA 28. DLACZEGO WIDZIMY? 29. MIKROSKOP 1. ŹRÓDŁA ŚWIATŁA 2. CZYM WŁAŚCIWIE JEST ŚWIATŁO? 3. KORPUSKULARNA NATURA ŚWIATŁA 4. FALA ELEKTROMAGNETYCZNA 5. ENERGIA PRZENOSZONA PRZEZ FALE 6. CZĘSTOTLIWOŚĆ 7. CZĘSTOTLIWOŚĆ A ENERGIA FOTONU 8. DŁUGOŚĆ FALI 9. ZWIĄZKI Z INNYMI PARAMETRAMI FALI   10. DŁUGOŚĆI FAL 11. POMIAR PRĘDKOŚCI ŚWIATŁA 12. WIDMO FAL ELEKTROMAGNETCZNYCH 13. CHARAKTERYSTYKA PROMIENIOWANIA 13.1 FALE RADIOWE 13.2 MIKROFALE 13.3 PROMIENIOWANIE PODCZERWONE 13.4 PODCZERWIEŃ 13.5 ŚWIATŁO WIDZIALNE 13.6 PROMIENIOWANIE ULTRAFIOLETOWE 13.7 ULTRAFIOLET 14. OPTYKA GEOMETRYCZNA OPRACOWAŁ 15. PRAWO ODBICIA ŚWIATŁA

5 1. ŹRÓDŁA ŚWIATŁA Optyka to dział fizyki zajmujący się badaniem zjawisk związanych ze światłem. Źródłami świa­tła są ciała o wysokiej temperaturze. Temperatura na powierzchni Słońca wynosi około 6000°C. Źródła światła dzielą się na naturalne: Słońce i gwiazdy, oraz sztuczne: łuczywa, świece, żarówki, świetlówki. Światło jest falą elektromagnetyczną o długości zawartej w granicach od około 400 nm do 700 nm.

6 2. CZYM WŁAŚCIWIE JEST ŚWIATŁO? OPRACOWAŁ KREPSZTUL TOMASZ
Światło - rozumiane jako ta część fal elektromagnetycznych, która jest odbierana przez oko człowieka - to tylko drobna część wszystkich możliwych fal elektromagnetycznych. Światło można sobie wyobrażać jako skrawek nieustannie pulsującego pola elektromagnetycznego. Skrawek ten z ogromną prędkością pędzi przez pustą przestrzeń, lub przez przezroczysty ośrodek materialny.

7 3. KORPUSKULARNA NATURA ŚWIATŁA
Pod pojęciem światła rozumie się promieniowanie elektromagnetyczne, widzialne dla człowieka. Zakres długości fali dla takiego promieniowania wynosi nm. Od strony krótszych fal zakres widzialny graniczy z ultrafioletem, natomiast od strony dłuższych fal z podczerwienią. Wiek dwudziesty przyniósł dowody na to, że światło ma dwoistą, korpuskularno - falową naturę. Czyli, że w niektórych warunkach światło może być traktowane jako strumień fotonów niosących energię.

8 4. FALA ELEKTROMAGNETYCZNA
Ogólnie falą elektromagnetyczną nazywa się rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pole elektrycznego i magnetycznego rozchodzącego się w próżni z prędkością światła.. Proces przenoszenia energii na odległość nazywa się promieniowaniem. W dziewiętnastym wieku jeden z uczonych, Michael Faraday odkrył, że zmienne pole elektryczne jest źródłem pola magnetycznego i odwrotnie zmienne pole magnetyczne może generować pole elektryczne.

9 FALA ELEKTROMAGNETYCZNA
Jednak dokładnego opisu zachowania się fal elektromagnetycznych dokonał dopiero Maxwell. Twierdził on, że fale elektromagnetyczne muszą poruszać się z pewną określoną prędkością zwaną prędkością światła. Równocześnie udowodnił tym, że światło jest także falą elektromagnetyczną. Maxwell przewidział także istnienie fal o znacznie większych długościach określane dzisiaj jako fale radiowe.

10 5. ENERGIA PRZENOSZONA PRZEZ FALE
Fale elektromagnetyczne mogą przenosić energię. Jest to energia pola elektrycznego i magnetycznego tej fali. Ilość energii, która zostaje przeniesiona przez falę elektromagnetyczną w danej jednostce czasu, przez jednostkowa powierzchnię, która jest prostopadła do kierunku rozchodzenia się fali nosi nazwę natężenia fali elektromagnetycznej. Można to zapisać w postaci równania:

11 ENERGIA FALI Gdzie I jest to natężenie fali elektromagnetycznej. Inaczej natężenie można wyrazić jako moc promieniowania czyli przenikająca przez daną powierzchnię

12 6. CZĘSTOTLIWOŚĆ Częstotliwość (częstość) określa liczbę cykli zjawiska okresowego występujących w jednostce czasu. W układzie SI jednostką częstotliwości jest herc (Hz). Częstotliwość 1 herca odpowiada występowaniu jednego zdarzenia (cyklu) w ciągu 1 sekundy. Najczęściej rozważa się częstotliwość w ruchu obrotowym, częstotliwość drgań, napięcia, fali. W fizyce częstotliwość oznacza się literą f lub grecką literą ν. Z definicji wynika wzór:

13 CZĘSTOTLIWOŚĆ gdzie: f – częstotliwość, n – liczba drgań, t – czas, w którym te drgania zostały wykonane. Z innymi wielkościami wiążą ją następujące zależności:

14 7. CZĘSTOTLIWOŚĆ A ENERGIA FOTONU
Albert Einstein zaproponował teorię fotonową, która wiąże z falą elektromagnetyczną o danej częstotliwości, pewien rodzaj cząstki zwanej fotonem, niosącej najmniejszy, niepodzielny kwant energii fali. Prowadzi to do zależności:  gdzie: h – stała Plancka, E – energia kwantu, ν – częstotliwość fali.

15 8. DŁUGOŚĆ FALI Długość fali — najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali — zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.

16 DŁUGOŚĆ FALI – rysunek.

17 9. ZWIĄZKI Z INNYMI PARAMETRAMI FALI
Tradycyjne długość fali oznacza się ją grecką literą λ. Dla fali sinusoidalnej najłatwiej określić jej długość wyznaczając odległość między dwoma sąsiednimi grzbietami. Zależności, wiążące długość fali z innymi parametrami:

18 10. DŁUGOŚĆI FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH
gdzie: v — prędkość fazowa fali T — okres fali f — częstotliwość

19 11. POMIAR PRĘDKOŚCI ŚWIATŁA
Pierwszego pomiaru prędkości światła planował dokonać Galileusz. Eksperyment postanowił przeprowadzić wraz ze swoim pomocnikiem za miastem na dwóch wzgórzach, mając do dyspozycji dwie latarnie. Sama próba polegała na odsłanianiu i przesłanianiu latarni, jednak ze względu na ogromną prędkość światła i bardzo duży błąd pomiaru, skazana była na niepowodzenie. Była to jednak pierwsza odnotowana eksperymentalna próba zmierzenia prędkości światła.

20 PRĘDKOŚĆ ŚWIATŁA Pierwszego laboratoryjnego pomiaru prędkości światła dokonał w 1849 roku francuski fizyk Armand Fizeau używając koła zębatego. Od tamtej pory metody pomiaru prędkości światła były stale rozwijane, czego efektem był wzrost dokładności pomiaru. W 1907 roku Albert Abraham Michelson otrzymał Nagrodę Nobla m.in. za bardzo dokładne pomiary prędkości światła.

21 PRĘDKOŚĆ ŚWIATŁA Prędkość rozchodzenia się fali elektromagnetycznej w próżni nie zależy od częstości fali ani układu odniesienia. Stałość tej prędkości wynika z podstawowych własności przestrzeni i dlatego w fizyce określa się stałą c o nazwie prędkość światła. Prędkość światła (prędkość rozchodzenia się fali elektromagnetycznej w próżni) jest bardzo ważną stałą fizyczną , wynoszącą dokładnie

22 PRĘDKOŚĆ ŚWIATŁA W elektrodynamice klasycznej prędkość światła jest konsekwencją równań Maxwella. Rozwiązanie tych równań dla pola elektromagnetycznego w próżni prowadzi do równania falowego, w którym pojawia się stała będąca prędkością fazową fali elektromagnetycznej, czyli prędkość światła w próżni. Jest to stała fundamentalna związana z własnościami próżni, m.in. z przenikalnością elektryczną (wyrażone w jednostkach SI):

23 PRĘDKOŚĆ ŚWIATŁA i przenikalnością magnetyczną James Clerk Maxwell pokazał (około 1856 roku), że konsekwencją równań elektrodynamiki jest istnienie fali elektromagnetycznej propagującej się z prędkością

24 εo – przenikalność elektryczna próżni,
PRĘDKOŚĆ ŚWIATŁA gdzie: εo – przenikalność elektryczna próżni, μo – przenikalność magnetyczna próżni.  Eksperymentalnie zostało to potwierdzone przez Heinricha Hertza kilkadziesiąt lat później. To, że fala elektromagnetyczna propaguje się z prędkością c jest konsekwencją bezmasowości fotonu (masa spoczynkowa fotonu jest równa zeru).

25 12. WIDMO FAL ELEKTROMAGNETCZNYCH OPRACOWAŁ SZŁYK DARIUSZ
Fale elektromagnetyczne można podzielić ze względu na częstotliwość lub długość, taki podział nazywa się widmem fal elektromagnetycznych. Obejmuje ono fale radiowe, mikrofale, promieniowanie podczerwone, światło widzialne, promieniowanie nadfioletowe, promieniowanie rentgenowskie, promieniowania gamma. Zakresy poszczególnych rodzajów promieniowania nie mają wyraźnych i ostrych granic. Niektóre z nich wzajemnie zachodzą na siebie.

26 Widmo promieniowania optycznego

27 13. CHARAKTERYSTYKA PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO
1. Fale radiowe to promieniowanie elektromagnetyczne o największej długości fali , z przedziału od kilku milimetrów do setek kilometrów. Po raz pierwszy w sposób zamierzony zostały wytworzone przez Hertza. On również udowodnił, że mogą być przesyłane na duże odległości. Zakres fal radiowych dzieli się dodatkowo na fale krótkie, średnie i długie.

28 13.1 FALE RADIOWE Źródłem fal radiowych są specjalne anteny nadawcze.
Fale te wykorzystuje się m.in. w radiofonii.

29 13.2 MIKROFALE  2. Mikrofale to fale z zakresu długości od 1 mm do 30 cm. Źródłem promieniowania mikrofalowego mogą być klistrony i magnetrony. Natomiast do ich przesyłu stosuje się falowody. Mikrofale używane w radiolokacji to te o mniejszych długościach fal, od około 20 cm do 0.5 milimetra. Poza tym mikrofale wykorzystywane są w telekomunikacji satelitarnej, medycynie a także powszechnie używanych kuchenkach mikrofalowych.

30 13.3 PROMIENIOWANIE PODCZERWONE
3. Podczerwień to promieniowanie o długościach fali od 760 nanometrów do 2000 mikrometrów. Zazwyczaj dzielone jest na trzy obszary: podczerwień bliską, średnia podczerwień i daleką podczerwień. Promieniowanie to jest emitowane przez wszystkie rozgrzane obiekty oraz przez lampy wyładowcze.

31 13.4 PODCZERWIEŃ Promieniowanie podczerwone jest odbierane przez narządy zmysłów jako ciepło. Fale z zakresu podczerwieni wykorzystywane są w wielu gałęziach nauki i przemysłu m.in. w analizach chemicznych. Powszechnie używa się tego promieniowania podczerwonemu urządzeniach zwanych noktowizorami.

32 13.5 ŚWIATŁO WIDZIALNE 4. Światło widzialne to zakres promieniowania elektromagnetycznego, które jest widzialne przez ludzki narząd wzroku. Są to fale z zakresu od 380 do 780 nanometrów. Zakres ten niekiedy nazywany jest zakresem tęczy, odpowiada bowiem kolorom od czerwieni przez pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski aż do fioletowego.

33 13.6 PROMIENIOWANIE ULTRAFIOLETOWE
5. Ultrafiolet jest to promieniowanie elektromagnetyczne o długościach krótszych niż światło widzialne. Są to fale z przedziału od 390 do 10 nanometrów. Fale dłuższe, do około 190 nanometrów to ultrafiolet bliski, a fale krótsze to ultrafiolet daleki. Promieniowanie UV emitowane przez Słońce to zarówno UV- A jak i UV - B. Jednak warstwa ozonowa pochłania prawie cały UV- B i do Ziemi dociera głównie ultrafiolet UVA.

34 13.7 ULTRAFIOLET Inny podział dzieli zakres ze względu na skutki biologiczne: V - A - długość nm UV - B - długość nm UV - C - długość nm Promieniowanie ultrafioletowe ma ważną własność. Może mianowicie powodować fluorescencję wielu ciał.

35 ULTRAFIOLET Dlatego też z powodzeniem używa się go do wykrywania fałszywych banknotów czy w kryminalistyce przy oględzinach miejsc zbrodni. Znaczniki fluorescencyjne wykorzystuje się również do obserwowania metabolizmu niektórych substancji w organizmach.

36 13.8 PROMIENIOWANIE RENTGENOWSKIE
6. Promieniowanie rentgenowskie to fale z zakresu nanometrów. Promienie X o najmniejszych energiach nazywa się promieniami miękkimi, natomiast te o większej energii twardymi. Promieniowanie rentgenowskie jest bardzo przenikliwe. Promienie X zostały odkryte przez Rontgena w roku 1895 i od tamtej pory są powszechnie wykorzystywane m.in. w medycynie i przemyśle.

37 PROMIENIOWANIE RENTGENOWSKIE
Promieniowanie rentgenowskie powstaje podczas przejścia elektronu w atomie z wyższego poziomu energetycznego na niższy, w którym pozostała luka po wybitym elektronie.

38 13.9 PROMIENIOWANIE GAMMA 7. Promieniowanie gamma obejmuje najkrótsze fale, z zakresu metra. Odpowiada to fotonom o energii od 10 MeV do 10 keV. Zaliczane jest ono do promieniowania jonizującego. Może powstawać w reakcjach rozpadu jąder izotopów promieniotwórczych, w reakcjach syntezy jąder, a także w procesie anihilacji.

39 PROMIENIOWANIE GAMMA Emisja promieniowania gamma towarzyszy przejściu jądra pierwiastka promieniotwórczego ze stanu wzbudzonego do stanu o niższej energii. Nie zachodzi przy tym zmiana składu jądra. Promieniowanie gamma należy do najbardziej przenikliwego promieniowania. W przyrodzie jego źródłami są pierwiastki alfa bądź beta promieniotwórcze. W przemyśle promieniowanie gamma wykorzystywane jest m.in. do badania metali i ich stopów w celu wykrycia ewentualnych defektów. Jest to tzw. defektoskopia.

40 14. OPTYKA GEOMETRYCZNA OPRACOWAŁ KOPROWSKI DAWID
Optyka geometryczna to dział optyki zajmujący się wytłumaczeniem zjawisk optycznych przy użyciu pojęcia promienia. Założenia optyki geometrycznej: - w ośrodku optycznie jednorodnym światło biegnie po linii prostej - ośrodek optyczny to taki, w którym rozchodzi się światło

41 OPTYKA GEOMETRYCZNA - ośrodek optycznie jednorodny to taki, który w całej swojej objętości posiada jednakowe właściwości fizyczno-chemiczne - linia, po której rozchodzi się światło, to promień świetlny - promień skierowany prostopadle do powierzchni płaskiej ulegnie odbiciu i wróci do źródła światła.

42 15. PRAWO ODBICIA ŚWIATŁA Prawo odbicia - kąt odbicia jest równy kątowi padania, a promień padający, promień odbity i normalna do powierzchni odbicia leżą w jednej płaszczyźnie. W wyniku odbicia zmienia się tylko kierunek rozchodzenia się fali, nie zmienia się jej długość.

43 16. PRAWO ZAŁAMANIA ŚWIATŁA
Prawo załamania światła łączy ze sobą dwa kąty - kąt padania na powierzchnię rozgraniczającą dwa ośrodki i kąt załamania powstający gdy promień przejdzie granicę i zacznie się rozchodzić w drugim ośrodku

44 17. SOCZEWKI Soczewka – proste urządzenie optyczne składające się z jednego lub kilku sklejonych razem bloków przezroczystego materiału (zwykle szkła, ale też różnych tworzyw sztucznych, żeli, minerałów, a nawet parafiny ). Istotą soczewki jest to, że przynajmniej jedna z jej powierzchni roboczych jest zakrzywiona, np. jest wycinkiem sfery, innej obrotowej krzywej stożkowej jak parabola, hiperbola lub elipsa, albo walca.

45 18. RODZAJE SOCZEWEK

46 18.1 SOCZEWKA SKUPIAJĄCA

47 18.2 SOCZEWKA ROZPRASZAJĄCA

48 19. CAŁKOWITE ODBICIE WEWNĘTRZNE
Całkowite wewnętrzne odbicie to zjawisko fizyczne zachodzące dla fal (najbardziej znane dla światła) występujące na granicy ośrodków o różnych współczynnikach załamania. Polega ono na tym, że światło padające na granicę od strony ośrodka o wyższym współczynniku załamania pod kątem większym niż kąt graniczny, nie przechodzi do drugiego ośrodka, lecz ulega całkowitemu odbiciu.

49 CAŁKOWITE WEWNĘTRZNE ODBICIE
Ciekawostka: Zjawisko to jest wykorzystywane w pryzmatach oraz światłowodach. Jest także przyczyną powstawania refleksów w oszlifowanym diamencie.

50 20. ROZSZCZEPIENIE ŚWIATŁA BIAŁEGO
Jeżeli fala przechodzi przez granicę ośrodków zachodzi zjawisko załamania. Jeżeli w jednym z ośrodków prędkość rozchodzenia się fali zależy od częstotliwości, to fale o różnej częstotliwości załamują się pod różnymi kątami. W efekcie droga, po której porusza się fala, zależy od jej częstotliwości, czyli zachodzi rozszczepienie. Zjawisko rozszczepienia zachodzi również na siatce dyfrakcyjnej, ale istota tego zjawiska jest inna.

51 21. PRYZMAT Najbardziej znany przykład dyspersji światła to rozszczepienie światła widzialnego na pryzmacie. Jako pierwszy to zjawisko zaobserwował Isaac Newton, badając rozszczepienie światła słońca. Obraz uzyskany dzięki dyspersji pozwala na pomiar widma fali świetlnej. Jednym z widocznych skutków dyspersji jest powstawanie tęczy. W tym wypadku rozszczepienie zachodzi na kropelkach wody unoszących się w powietrzu.

52 PRYZMAT

53 22.TĘCZA Tęcza – zjawisko optyczne i meteorologiczne występujące w postaci charakterystycznego wielobarwnego łuku, widocznego gdy Słońce oświetla krople wody w ziemskiej atmosferze. Tęcza powstaje w wyniku rozszczepienia światła załamującego się i odbijającego się wewnątrz kropli wody (np. deszczu) o kształcie zbliżonym do kulistego. Rozszczepienie światła jest wynikiem zjawiska dyspersji, powodującego różnice w kącie załamania światła o różnej długości fali przy przejściu z powietrza do wody i z wody do powietrza.

54 22.1 ZJAWISKA ISTOTNE DLA JEJ POWSTANIA
Światło widzialne jest widzialną częścią widma promieniowania elektromagnetycznego i w zależności od długości fali postrzegane jest w różnych barwach. Kiedy światło słoneczne przenika przez kropelki deszczu, woda rozprasza światło białe, na składowe o różnych długościach fal (różnych barwach), i oko ludzkie postrzega łuk składający się z sześciu kolorów: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski i fioletowy. To są właśnie kolory tęczy.

55 23. ZJAWISKO DYFRAKCJI I INTERFERENCJI OPRACOWAŁA GĄSIOROWSKA ALICJA
Dyfrakcja to zjawisko polegające na uginaniu się promieni słonecznych przechodzących w pobliżu przeszkody, takiej jak brzeg szczeliny. Zjawisko to możemy obserwować patrząc przez szparkę między dwoma palcami na odległe źródło światła takie jak uliczny neon czy latarnia. Zwykle efekty dyfrakcyjne są niewielkie i trzeba ich uważnie szukać, poza tym większość źródeł światła to przedmioty rozciągłe i dlatego obraz dyfrakcyjny wytworzony przez jeden punkt źródła jest zakrywany przez drugi. Wreszcie, zwykłe źródła światła nie są monochromatyczne, więc obrazy dla różnych długości fal nakładają się, przez co zjawisko jest mało widoczne.

56 23.1 DYFRAKCJA ŚWIATŁA Thomas Young wykonał w roku 1801 doświadczenie, które stało się bezpośrednim dowodem na falowa naturę światła. Polegało ono na oświetleniu światłem słonecznym ekranu z małym otworkiem. Światło padające na ekran przechodziło przez ten otwór i dalej rozchodziło się według zasad dyfrakcji czyli ugięcia fali na przeszkodzie. Następnie fala padała na kolejny ekran , w którym z kolei zrobione były dwa otwory. Ponownie dochodziło do zjawiska dyfrakcji i każdy z otworów stał się źródłem nowej fali kulistej.

57 23.2 ZJAWISKO INTERFERENCJI
Te rozchodzące się w przestrzeni fale kuliste uległy nałożeniu. Zaszło więc zjawisko interferencji. Jeżeli teraz w obszarze nakładających się fal zostałby umieszczony ekran to można by obserwować na nim kolejno po sobie następujące ciemne i jasne obszary. Jasne plany reprezentują wypadkowe maksima, a ciemne wypadkowe minima. Są to prążki interferencyjne.

58 23.3 INTERFERENCJA ŚWIATŁA
Young obserwował zjawisko interferencji dla fal świetlnych. Należy jednak dodać, że takie same efekty obserwuje się również dla innych fal, również mechanicznych. Wyraźny obraz interferencyjny można obserwować na wodzie, gdy dojdzie do nałożenia się wytworzonych w zsynchronizowany sposób fal kulistych.

59 23.4 ZJAWISKO DYFRAKCJI I INTERFERENCJI FALI

60 23.5 ZASTOSOWANIE ZJAWISKA
Zjawisko dyfrakcji i interferencji jest wykorzystywane do wyznaczania długości fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej. Siatka dyfrakcyjna to układ wielu szczelin, które można utworzyć, wykonując szereg równoległych rys na szklanej lub plastikowej płytce. Rysy stanowią przeszkodę dla światła, a odstępy między nimi stanowią szczeliny, przez które światło przechodzi, uginając się na nich. Fale ugięte na sąsiednich szczelinach interferują ze sobą. Znając odległość między sąsiednimi szczelinami – d, którą nazywamy stałą siatki, i mierząc kąt ugięcia α, możemy obliczyć długość fali λ.

61 24. WYZNACZANIE STAŁEJ DYFRAKCYJNEJ I DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ

62 25. POMIAR DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ

63 POMIAR DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ

64 26. WIDMO PROMIENIOWANIA Jeżeli zostanie wykonane doświadczenie polegające na tym, że światło wysyłane przez żarówkę padnie na wąską szczelinę a następnie na siatkę dyfrakcyjną to nie zaobserwuje się poszczególnych linii ale jasne pasmo. Jedna barwa będzie płynni przechodzić w drugą. Wniosek z tego jest taki, że światło żarówki to mieszanina fal o wszystkich możliwych długościach. Taki przykład widma nosi nazwę widma ciągłego. Ponieważ światło kąt ugięcia światła fioletowego będzie obserwowany jako najmniejszy stąd można wywnioskować, że ma ono najmniejszą długość fali.

65 WIDMO PROMIENIOWANIA Odwrotnie będzie dla światła czerwonego. W tym największy kąt ugięcia świadczy o najdłuższej fali. Każdej barwie odpowiada inny zakres długości fali. Światło białe jest więc w rzeczywistości mieszaniną fal o różnych długościach.

66 27. BUDOWA OKA opracował Michał Kunz
Oko – narząd receptorowy umożliwiający widzenie. W najprostszym przypadku chodzi o zdolność wykrywania pewnego zakresu promieniowania elektromagnetycznego. Bardziej skomplikowane oczy są w stanie dostarczyć informacje o kierunku padania światła, jego intensywności oraz kształtach obiektów.

67 BUDOWA OKA

68 28. DLACZEGO WIDZIMY I ROZRÓŻNIAMY BARWY?
Oko ludzie widzi ponieważ w oku znajdują się soczewki które otrzymany obraz odwracają dzięki siatkówce, soczewce i innym. Najpierw światło przechodzi przez przednią część twardówki – rogówkę, następnie wpada do oka przez źrenice regulowaną tęczówką – kolorową częścią oka, po czym przechodzi przez soczewkę, która załamuje promienie świetlne. Po załamaniu przechodzi przez ciało szkliste, promienie padają na wewnętrzną warstwę oka – siatkówkę (gdzie powstaje odwrócony obraz), składającą się z fotoreceptorów – czopków (kolor) i pręcików (kształt i ruch).

69 DLACZEGO WIDZIMY I ROZRÓŻNIAMY BARWY?
Plamka żółta – największe skupisko czopków; plamka ślepa – tam nie ma fotoreceptorów, od niej wychodzi nerw wzrokowy. Poprzez nerw wzrokowy i dalsze składniki drogi wzrokowej impulsy nerwowe są przekazywane do ośrodków wzrokowych kory mózgowej. Bardzo ważna jest obecność rodopsyny w pręcikach i jej podobnych barwników w czopkach.

70 29. MIKROSKOP W mikroskopach otrzymuje się bardzo duże powiększenia dzięki dwom układom soczewek. Jeden układ to obiektyw, a drugim układem jest okular. Ostateczny obraz oglądany w mikroskopie jest obrazem pozornym i odwrócnym względem przedmiotu. Mikroskop składa się z obiektywu i okularu zamontowanych na końcach tubusa o ustalonej długości l. Obiektyw mikroskopu zbudowany jest z soczewki o ogniskowej rzędu kilku m. Wytwarza on bardzo silnie powiększony obraz A, we wnętrzu mikroskopu. Obraz ten jest dodatkowo powiększony przez okular.

71 MIKROSKOP Dla okularu ten obraz jest przedmiotem. Okular daje obraz A2, B2 pozorny prosty i powiększony. Powstający w mikroskopie obraz jest powiększony i odwrócony względem rzeczywistego obiektu. Mikroskop daje powiększenie liniowe oraz kątowe obiektu.

72 MIKROSKOP Współczesne mikroskopy umożliwiają oglądanie obiektów nawet w 1800-krotnym powiększeniu. Im silniejsze jest powiększenie, tym mniej światła dociera do naszego oka. Dlatego cienkie, przezroczyste obiekty podświetlane są od dołu silnym światłem za pomocą dodatkowej soczewki, zwanej kondensorem. Mogłoby się wydawać, że powiększenie możliwe do uzyskania w mikroskopie jest nieograniczone. Przy zastosowaniu bardzo małej ogniskowej obiektywu mogłoby się jednak zdarzyć, że oglądając małe przedmioty, zamiast ich ostrych kontu­rów, widzielibyśmy serie prążków i obraz okazałby się nieostry, zamazany.

73 Źródła: Egzamin gimnazjalny 2010-FIZYKA VADEMECUM- Wydawnictwo OPERON, Matura 2011-FIZYKA VADEMECUM- Wydawnictwo OPERON, Podręcznik – FIZYKA cz. 2 i 3 wyd. OPERON KONIEC DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ

74