OPTIKA. Hullámoptika. Dr. Seres István

Hasonló dokumentumok
OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

OPTIKA. Hullámoptika Színek, szem működése. Dr. Seres István

OPTIKA. Szín. Dr. Seres István

OPT TIKA. Hullámoptika. Dr. Seres István

OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István

OPTIKA. Optikai rendszerek. Dr. Seres István

Színek

A színérzetünk három összetevőre bontható:

Optika Gröller BMF Kandó MTI

Név... intenzitás abszorbancia moláris extinkciós. A Wien-féle eltolódási törvény szerint az abszolút fekete test maximális emisszióképességéhez

A digitális képfeldolgozás alapjai


Talián Csaba Gábor Biofizikai Intézet április 17.

Számítógépes grafika. Készítette: Farkas Ildikó 2006.Január 12.

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Mézerek és lézerek. Berta Miklós SZE, Fizika és Kémia Tsz november 19.

Optika kérdéssor. 2010/11 tanév. Milyen kapcsolatban van a fényvisszaverődés törvénye a Fermat elvvel?

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Kristályok optikai tulajdonságai. Debrecen, december 06.

Műszeres analitika II. (TKBE0532)

Koherens fény (miért is különleges a lézernyaláb?)

Optika kérdéssor 2013/14 tanév

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Távolságmérés hullámokkal. Sarkadi Tamás

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

A lézer alapjairól (az iskolában)

Színképelemzés. Romsics Imre április 11.

ELEKTROMÁGNESES REZGÉSEK. a 11. B-nek

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Abszorpció, emlékeztetõ

Sugárzáson, és infravörös sugárzáson alapuló hőmérséklet mérés.

TÁVKÖZLÉSI ISMERETEK FÉNYVEZETŐS GYAKORLAT. Szakirodalomból szerkesztette: Varga József

OPTIKA. Elektromágneses hullámok. Dr. Seres István

Alapfogalmak folytatás

Képernyő. monitor

Az elektromágneses hullámok

Koherens fény (miért is különleges a lézernyaláb?)

Lézerek. A lézerműködés feltételei. Lézerek osztályozása. Folytonos lézerek (He-Ne) Impulzus üzemű lézerek (Nd-YAG, Ti:Sa) Ultrarövid impulzusok

Optika Gröller BMF Kandó MTI

A látás és látásjavítás fizikai alapjai. Optikai eszközök az orvoslásban.

Visszaverődés. Optikai alapfogalmak. Az elektromágneses spektrum. Az anyag és a fény kölcsönhatása. n = c vákuum /c közeg

Legyen a rések távolsága d, az üveglemez vastagsága w! Az üveglemez behelyezése

Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény

Optika kérdéssor 2016/17 tanév

11/23/11. n 21 = n n r D = Néhány szó a fényről nm. Az elektromágneses spektrum. BÓDIS Emőke november 22.

SZÍNES KÍSÉRLETEK EGYSZERÛEN

Abszorpciós spektrometria összefoglaló

Abszorpciós fotometria

Abszorpciós spektroszkópia

10/8/ dpr. n 21 = n n' r D = Néhány szó a fényről nm. Az elektromágneses spektrum. BÓDIS Emőke Október 2.

Fény, mint elektromágneses hullám, geometriai optika

Gyakorló feladatok Fizikai optikából

OPTIKA. Ma sok mindenre fény derül! /Geometriai optika alapjai/ Dr. Seres István

Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak

Az optika tudományterületei

A NEM-IONIZÁLÓ SUGÁRZÁSOK. Elektromágneses sugárzások és jellemzőik

LÁTÁS FIZIOLÓGIA I.RÉSZ

Műszeres analitika. Abrankó László. Molekulaspektroszkópia. Kémiai élelmiszervizsgálati módszerek csoportosítása

Lézerek. Extreme Light Infrastructure. Készítette : Éles Bálint

Fénytechnika. A szem, a látás és a színes látás. Dr. Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

jelszó: geta5

FÉNYTAN A FÉNY TULAJDONSÁGAI 1. Sorold fel milyen hatásait ismered a napfénynek! 2. Hogyan tisztelték és minek nevezték az ókori egyiptomiak a Napot?

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

A hőmérsékleti sugárzás

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (a) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: november 15. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Történeti áttekintés

Elektromágneses hullámok, a fény

Geometriai és hullámoptika. Utolsó módosítás: május 10..

Látás. Látás. A környezet érzékelése a látható fény segítségével. A szem a fényérzékelés speciális, páros szerve (érzékszerv).

Rövid ismertető. Modern mikroszkópiai módszerek. A mikroszkóp. A mikroszkóp. Az optikai mikroszkópia áttekintése

Tömörítés, kép ábrázolás A tömörítés célja: hogy információt kisebb helyen lehessen tárolni (ill. gyorsabban lehessen kommunikációs csatornán átvinni

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

Bevezetés a színek elméletébe és a fényképezéssel kapcsolatos fogalmak

A fény mint elektromágneses hullám és mint fényrészecske

Abszorpciós fotometria

Abszorpciós fotometria

RENDHAGYÓ FIZIKAÓRÁK: KÍSÉRLETES FOTONIKAI BEMUTATÓK A SZENT-GYÖRGYI ALBERT AGORA SZTE INFORMATORIUMBAN

Abszorpciós fotometria

Tipikus megvilágítás szintek a szabadban (délben egy napfényes napon) FISHER LED

A kvantummechanika kísérleti előzményei A részecske hullám kettősségről

Infokommunikáció - 3. gyakorlat

Modern Fizika Labor. 17. Folyadékkristályok

Elektrooptikai effektus

Elektromágneses hullámok OPTIKA. Dr. Seres István

B8. A CIE 1931 SZÍNINGER-MÉRŐ RENDSZER ISMERTETÉSE;

Elektromágneses hullámegyenlet

Dr. Nagy Balázs Vince D428

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Dr. Vincze Árpád

Bevezetés a színek elméletébe és a fényképezéssel kapcsolatos fogalmak

MUNKAANYAG. Kruzslicz Zsolt. Színkeverés. A követelménymodul megnevezése: Mázolás, festés, felújítási munkák I.

Optika fejezet felosztása

Atommodellek de Broglie hullámhossz Davisson-Germer-kísérlet

A légköri sugárzás. Sugárzási törvények, légköri veszteségek, energiaháztartás

2. Miért hunyorognak a csillagok? Melyik az egyetlen helyes válasz? a. A Föld légkörének változó törésmutatója miatt Hideg-meleg levegő

A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKÁJA. A szem törőközegei. D szem = 63 dioptria, D kornea = 40, D lencse = 15+

Lumineszcencia. Lumineszcencia. mindenütt. Lumineszcencia mindenütt. Lumineszcencia mindenütt. Alapjai, tulajdonságai, mérése. Kellermayer Miklós

Hogyan és mivel világítsunk gazdaságosan?

Mit értünk a termikus neutronok fogalma alatt? Becsüljük meg a sebességüket 27 o C hőmérsékleten!

FIZIKA. Sugárzunk az elégedettségtől! (Atomfizika) Dr. Seres István

Átírás:

Dr. Seres István

: A fény elektromágneses hullám S S E H Seres István 2 http://fft.szie.hu

Elektromágneses spektrum Elnevezés Hullámhossz Frekvencia Váltóáram > 3000 km < 100 Hz Hangfrekvenciás váltóáram < 3000 km > 100 Hz Hosszúhullámok < 30 km > 10 khz Hosszúhullám (LW) < 10 km > 30 khz c = f Középhullám (MW) < 650 m > 650 khz Rövidhullám (KW) < 180 m > 1,7 MHz Ultrarövid hullám (URH) < 10 m > 30 MHz Mikrohullám 300 µm - 30 cm 1 GHz - 1 THz Infravörös sugárzás (IR) < 1,0 mm > 300 GHz Fény 380-780 nm > 384 THz Ultraibolya sugárzás (UV) < 380 nm > 789 THz röntgensugárzás < 1 nm > 300 PHz Gamma-sugárzás < 10 pm > 30 EHz Seres István 3 http://fft.szie.hu www.szgti.bmf.hu/opto/2_em_spektr.htm

Látható fény tartomány Vörös 640-780 nm 384-468 THz Narancs 600-640 nm 468-500 THz Sárga 570-600 nm 500-526 THz Zöld 490-570 nm 526-612 THz Kék 430-490 nm 612-697 THz Ibolya 380-430 nm 697-789 THz Seres István 4 http://fft.szie.hu

Hullámjelenségek: a fény sebessége polarizáció kettőstörés diszperzió interferencia elhajlás Seres István 5 http://fft.szie.hu

A fény terjedési sebessége Römer (1675) Hold két eltűnése közötti időtartamokat mérte: ABC íven (fél év alatt) kb. 1000 s volt az együttes késés (CDA íven ugyanennyi együttes sietés ) Probléma: a Föld-Nap távolságot pontosan kell ismerni Seres István 6 http://fft.szie.hu

A fény terjedési sebessége Fizeau (1849) Gyorsan forgó fogaskerekeken a fény bizonyos fordulatszám esetén nem jut át, mivel a véges terjedési idő alatt a fogaskerék foga elfordul. Probléma: a fordulatszám stabil értéken tartása és pontos mérése http://www.tiszaparti-szolnok.sulinet.hu/sulinetverseny/12b2001/uses/feny/fenysebesseg_meresi_modszerei.htm Seres István 7 http://fft.szie.hu

Polarizáció: Csak transzverzális hullám esetén tapasztalható Lineárisan polarizált hullámban a rezgési sík csak egy adott síkkal párhuzamos lehet Seres István 8 http://fft.szie.hu

Polarizáció: A fény: transzverzális (polarizálható) elektromágneses hullám Polárszűrők párhuzamos és keresztezett állásban Seres István 9 http://fft.szie.hu

Polarizáció: A felületről visszavert fény sokszor polarizált Brewster szög sin sin sin cos tg n Seres István 10 http://fft.szie.hu

Polarizáció: A felületről visszavert fény sokszor polarizált Ugyanarról a kirakatról polárszűrő nélkül és polárszűrővel készített kép http://www.mozaik.info.hu/mozaweb/feny/p241.htm Seres István 11 http://fft.szie.hu

Polarizáció: A felületről visszavert fény sokszor polarizált Ugyanarról a témáról polárszűrő nélkül és polárszűrővel készített kép http://www.polarization.com/water/water.html Seres István 12 http://fft.szie.hu

Polarizáció: felhasználása technika Polárszűrős szemüveg, mikroszkópia fényképezés, LCD kijelzők, polarizációs iránytű, stb. természet szórt sugárzás tájékozódás (méhek) táplálék keresés (octopus ) Seres István 13 http://fft.szie.hu

Polarizáció: LCD képernyő, LCD kijelző Seres István 14 http://fft.szie.hu

: A fény elektromágneses hullám: Diszperzió: Különböző hullámhosszúságú összetevők szóródása) prizma (spektrométer) kromatikus aberráció szívárvány stb. Seres István 15 http://fft.szie.hu

: A fény elektromágneses hullám: Diszperzió rés prizma fényforrás Ernyő Seres István 16 http://fft.szie.hu

: Diszperzió oka: a törésmutató hullámhosszfüggő Néhány átlátszó anyag törésmutatója ibolya kék zöld sárga narancs vörös 410 nm 470 nm 550 nm 580 nm 610 nm 660 nm koronaüveg 1,538 1,531 1,526 1,552 1,522 1,52 könnyû flintüveg 1,604 1,596 1,591 1,588 1,587 1,585 kvarc 1,557 1,551 1,547 1,544 1,543 1,542 gyémánt 2,458 2,444 2,426 2,417 2,415 2,41 jég 1,317 1,3136 1,3110 1,3087 1,3080 1,306 Seres István 17 http://fft.szie.hu

: Diszperzió: kromatikus aberráció Seres István 18 http://fft.szie.hu

: Diszperzió: szívárvány http://www.atoptics.co.uk/rainbows/primcone.htm Seres István 19 http://fft.szie.hu

: Diszperzió: szívárvány http://www.kep-tar.hu/download.php?img=192389 Seres István 20 http://fft.szie.hu

: A fény elektromágneses hullám: interferencia Olajfolt nedves úton Szappanhártya CD írott oldala Seres István 21 http://fft.szie.hu

: interferencia Szappanhártya http://complex.elte.hu/~cserti/okt/o_spr-4.pdf Seres István 22 http://fft.szie.hu

: interferencia olajfolt Az első és hátsó felületről visszavert sugarak közötti útkülönbség összemérhető a hullámhosszal Seres István 23 http://fft.szie.hu

: interferencia Különböző törésmutatójú dielektrikumokból készített, néhány hullámhossznyi (pontosan meghatározott) vastagságú rétegekből változatos tulajdonságú, pl. nagyon nagy vagy nagyon kis reflexiójú rendszerek alakíthatók. http://complex.elte.hu/~cserti/okt/o_spr-4.pdf Seres István 24 http://fft.szie.hu

: Antireflexiós réteg Ritkábból sűrűbb közegbe haladva a visszavert hullám 180 fokos fázisugrást szenved! Sűrűbb közegből ritkább közegbe haladva a visszavert hullám nem szenved fázisugrást! Seres István 25 http://fft.szie.hu

: Antireflexiós réteg Kioltás (antireflexió) A visszavert sugárban, ha A rétegvastagság = 4 Seres István 26 http://fft.szie.hu

Színrendszerek: Additív színrendszer Seres István 27 http://fft.szie.hu

Színrendszerek: RGB (vagy 24 Bit Color): Egy képpont a piros, a kék és a zöld 256-256-256 féle árnyalatából áll össze, összesen 16 millió színárnyalattal, 24 biten tárolja az információt. Ez additív színrendszer, tehát a három alapszín egyforma keverése fehér, hiányuk fekete színt eredményez. Ezeket a színeket használja minden elektronikus kivetítőeszköz (monitor, kivetítő). Seres István 28 http://fft.szie.hu

Színrendszerek: RGB (vagy 24 Bit Color): Seres István 29 http://fft.szie.hu

Színrendszerek: Szubsztraktív színrendszer Seres István 30 http://fft.szie.hu

Színrendszerek: CMYK (vagy 32 Bit Color): Egy képpont a türkiz (Cyan), a bíbor (Magenta) a sárga (Yellow) (másodlagos alapszínek) és a fekete (black) 256*4 féle árnyalatából áll össze. 32 biten (4 byte) tárolja az információt. 4,3 milliárd árnyalata lehet egy képpontnak. Seres István 31 http://fft.szie.hu

Színrendszerek: Seres István 32 http://fft.szie.hu

Komplementer színek: A színkörön vele szemben levő szín Seres István 33 http://fft.szie.hu

Polarizáció, színkeverés: LCD képernyő Seres István 34 http://fft.szie.hu

Látás, az emberi szem: http://www.mozaik.info.hu/mozaweb/feny/p431.htm Szaruhártya ~ 42 dioptria, szemlencse ~ 24 dioptria Seres István 35 http://fft.szie.hu

Látás, az emberi szem: k állandó t változik D= 1/f változik a szemlencse alakjának változtatásával pupilla: fényerősség szabályozás Seres István 36 http://fft.szie.hu

Látás, az emberi szem: Seres István 37 http://fft.szie.hu

Látás, az emberi szem: Látóideghártya (retina): Gömbszelet alakban elhelyezkedő szerv, mely a szemgolyó falának legbelső rétegét képezi. Tartalmazza azokat az érzékelősejteket (csapok és pálcikák), melyek képesek a fényingert elektromos ingerületté átalakítani. http://www.mozaik.info.hu/mozaweb/feny/p431.htm Seres István 38 http://fft.szie.hu

Látás, az emberi szem: Csapok: http://www.mozaik.info.hu/mozaweb/feny/p431.htm Olyan fényérzékelő receptor-sejtek, melyek a világosban látásért felelősek. Az emberi retina 6-7 millió csapot tartalmaz. Az éleslátásért és a színlátásért felelősek. Ez utóbbitól származik elnevezésük is: a vörös, a zöld és a kék csapok a nevüknek megfelelő hullámhosszúságú ún. elsődleges fényt érzékelik leginkább. Seres István 39 http://fft.szie.hu

Látás, az emberi szem: Pálcikák: http://www.mozaik.info.hu/mozaweb/feny/p431.htm Olyan fényérzékelő receptor-sejtek, melyek a sötétben látásért felelősek. Az emberi retina 125 millió pálcikát tartalmaz. Alacsonyabb ingerküszöbbel rendelkeznek, mint a csapok, így sötétben csak ezek működnek, de nem érzékelik a különbséget a színek között, és nem képesek a tárgyak részleteinek és körvonalainak éles megkülönböztetésére. Seres István 40 http://fft.szie.hu

Látás, az emberi szem: http://www.mozaik.info.hu/mozaweb/feny/p431.htm Seres István 41 http://fft.szie.hu

Látás, az emberi szem: vakfolt Seres István 42 http://fft.szie.hu

Bohr modell Mikor bocsát ki elektromágneses hullámot (pl. fényt) az atom? Ha az elektronja gerjesztett állapotból visszatér alapállapotba. Gerjesztési módok: Termikus gerjesztés (izzószál) Ütközési gerjesztés (fénycső, kompakt fénycső) Seres István 43 http://fft.szie.hu

Atom által kibocsátott spektrum (pl. izzó gáz) Vonalas színkép Rés Prizma Atomi fényforrás Ernyő Seres István 44 http://fft.szie.hu

Emissziós színképek Hélium Oxigén Xenon Seres István 45 http://fft.szie.hu

Elmélet: abszolút fekete test Definíció: minden ráeső sugárzást elnyel. modellje: üreg Seres István 46 http://fft.szie.hu

Elmélet: Wien-féle eltolódási törvény T 5C 2 2,8978 10 3 mk Melegített vas színe változik Kék színű csillagok melegebbek Seres István 47 http://fft.szie.hu

Besugárzási intenzitás (W/m 2 m) Fényforrások Természetes fény Nap spektruma: (T ~ 5800 K) A légkörön kívül max T 2,898 10 3 mk A felszínen max 5 10-7 m = 500 nm Hullámhossz ( m) Seres István 48 http://fft.szie.hu

Fényforrások Izzószálas égő Fekete test sugárzása: Wien-féle eltolódási törvény max T 2,898 10 3 mk http://www.egglescliffe.org.uk/physics/astronomy/blackbody/image21b.gif Seres István 49 http://fft.szie.hu

Fényforrások Fénycső, kompakt fénycső Ütközési gerjesztés a nagy feszültégre gyorsított gázionok segítségével beépített transzformátor Fénycső: 50 Hz villog!!! Kompakt fénycső 30 000 Hz egyenletes fény Fénycsövek színe fényporozás nélkül Neon Hélium Xenon Kripton Argon Seres István 50 http://fft.szie.hu

Fényforrások LED pn átmenet nyitóirányú kapcsolása A rekombinálódó elektronok a felesleges energiájukat fotonok formájában adják le. http://www.hazi-mozi.hu/cikkshow.php?aid=3&cid=678 Seres István 51 http://fft.szie.hu

Fényforrások Lézer Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Seres István 52 http://fft.szie.hu

Fényforrások Lézer Spontán és indukált emisszió Normál populáció, Inverz populáció tükörrezonátor http://www.mozaik.info.hu/mozaweb/feny/fy_lezer.htm Seres István 53 http://fft.szie.hu

Fényforrások He-Ne Lézer Normál populáció, Inverz populáció tükörrezonátor Seres István 54 http://fft.szie.hu

Fényforrások félvezető lézer Seres István 55 http://fft.szie.hu

Fényforrások Lézerfény tulajdonságai Monokromatikus (1 színképvonal) Koherens párhuzamos nyaláb Nagy energiasűrűség Seres István 56 http://fft.szie.hu

Lézerfény hatásai Hőhatás, ionizáció, fluoreszcencia, fotokémiai reakciók elsősorban a hőhatás elvén működnek: Például a CO 2 lézer: vízben szinte tökéletesen elnyelődő 10.6 m es infravörös a kék vagy zöld színű argonlézer csak a pigmentált részen nyelődik el. a szem részein minden károsító hatás nélkül keresztülhalad, ugyanakkor az erősen pigmentált retina elnyeli. Seres István 57 http://fft.szie.hu