A fény útjába kerülő akadályok és rések mérete. Sokkal nagyobb. összemérhető. A fény hullámhoszánál. A fény hullámhoszával

Hasonló dokumentumok
A fény útjába kerülő akadályok és rések mérete. Sokkal nagyobb. összemérhető. A fény hullámhoszánál. A fény hullámhoszával

Geometriai optika. A fénytan (optika) a fényjelenségekkel és a fény terjedési törvényeivel foglalkozik.

d) Az a pont, ahova a homorú tükör az optikai tengely adott pontjából kiinduló sugarakat összegyőjti.

Fénysugarak visszaverődésének tanulmányozása demonstrációs optikai készlet segítségével

A lencsék alkalmazásai optikai rendszerek

Digitális tananyag a fizika tanításához

2. OPTIKA 2.1. Elmélet Geometriai optika

Az optikai jelátvitel alapjai. A fény két természete, terjedése

O 1.1 A fény egyenes irányú terjedése

Számos lumineszkáló (világító) élőlény létezik: baktériumok, gombák, egysejtűek, hidrák, férgek, szivacsok, korallok, medúzák, rákok, kagylók,

EÖTVÖS LABOR EÖTVÖS JÓZSEF GIMNÁZIUM TATA FELADATLAPOK FIZIKA. 11. évfolyam. Gálik András. A Tatai Eötvös József Gimnázium Öveges Programja

FIZIKA munkafüzet. o s z t ály. A Siófoki Perczel Mór Gimnázium tanulói segédlete

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

Fénytörés vizsgálata. 1. feladat

Elektromágneses hullámok, a fény

Nyugat-magyarországi Egyetem Geoinformatikai Kara. Csordásné Marton Melinda. Fizikai példatár 1. FIZ1 modul. Optika feladatgyűjtemény

A fény visszaverődése

B2. A FÉNY FOGALMA, FÉNYJELENSÉGEK ISMERTETÉSE,

X. Fénypolarizáció. X.1. A polarizáció jelenségének magyarázata

Fizika belépő kérdések /Földtudományi alapszak I. Évfolyam II. félév/

Mit mond ki a Huygens elv, és miben több ehhez képest a Huygens Fresnel-elv?

Hősugárzás Hővédő fóliák

Fizika 8. osztály. 1. Elektrosztatika I Elektrosztatika II Ohm törvénye, vezetékek ellenállása... 6

d) A gömbtükör csak domború tükröző felület lehet.

Optika feladatok (szemelvények a 333 Furfangos Feladat Fizikából könyvből)

2010. november 10. KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT! Önök Horváth András: Égi szín-játék c. előadását hallhatják!

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Budainé Kántor Éva Reimerné Csábi Zsuzsa Lückl Varga Szidónia

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

Fizika 11. osztály. 1. Mágneses mező szemléltetése és mérése, mágneses pörgettyű (levitron) Lenz törvénye: Waltenhofen-inga, Lenz-ágyú...

Fény, mint elektromágneses hullám, geometriai optika

Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat (BMEGEMTAGK1)

GEOMETRIAI OPTIKA I.

A geometriai optika. Fizika május 25. Rezgések és hullámok. Fizika 11. (Rezgések és hullámok) A geometriai optika május 25.

Történeti áttekintés

FIZIKA MUNKAFÜZET 7-8. ÉVFOLYAM IV. KÖTET

OPTIKA-FÉNYTAN. A fény elektromágneses hullám, amely homogén közegben egyenes vonalban terjed, terjedési sebessége a közeg anyagi minőségére jellemző.

1. A gyorsulás Kísérlet: Eszközök Számítsa ki

OPTIKA-FÉNYTAN. A fény elektromágneses hullám, amely homogén közegben egyenes vonalban terjed, terjedési sebessége a közeg anyagi minőségére jellemző.

IX. Az emberi szem és a látás biofizikája

OPTIKA. Vékony lencsék, gömbtükrök. Dr. Seres István

FIZIKAÓRÁK FÉNYFOLTJAI TANÁRI EMLÉKMORZSÁK

Témakörök fizikából ősz

RAJZOLATI ÉS MÉLYSÉGI MINTÁZATKIALAKÍTÁS II:

2. OPTIKA. A tér egy pontján akárhány fénysugár áthaladhat egymás zavarása nélkül.

Tanulói munkafüzet. Fizika. 8. évfolyam 2015.

MÛSZAKI INFORMÁCIÓK. Érzékelési távolság

Optikai alapmérések. Mivel több mérésről van szó, egyesével írom le és értékelem ki őket. 1. Törésmutató meghatározása a törési törvény alapján

OPTIKA. Teljes visszaverődés plánparallel lemez, prizma. Dr. Seres István

Miskolc - Szirmai Református Általános Iskola, AMI és Óvoda

FÉNYKÉPEZŐGÉPEK. Készítette: Musza Alexandra Anyagtudomány MSc

1. MINTAFELADATSOR KÖZÉPSZINT

A fizika középszintű szóbeli érettségi vizsga témakörei és a hozzá kapcsolódó kísérletek/ mérések/ ábraelemzések 2015.

Optika fejezet felosztása

Gömbtükrök, leképezési hibák, OPTIKA. Dr. Seres István

Árnyék. Félárnyék. 3. A fény keletkezése

A 34. Nemzetközi Fizikai Diákolimpia mérési feladata 1 : Lézerdióda és nematikus folyadékkristály optikai tulajdonságai 2

Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Kar Geometriai Tanszék AZ EVOLUTÁK VILÁGA. BSc szakdolgozat. tanári szakirány. Budapest, 2013.

Spektrográf elvi felépítése

A RÁDIÓTECHNIKA. KÖNYVEI

MŰSZERTECHNIKA Gépészmérnöki BSc Felkészülési kérdések és válaszok a ZH-hoz

Eszközök: Két egyforma, könnyen mozgó iskolai kiskocsi rugós ütközőkkel, különböző nehezékek, sima felületű asztal vagy sín.

5.1. ábra. Ábra a 36A-2 feladathoz

1. Ha két közeg határfelületén nem folyik vezetési áram, a mágneses térerősség vektorának a(z). komponense folytonos.

OPTIKA. Geometriai optika. Snellius Descartes-törvény szeptember 19. FIZIKA TÁVOKTATÁS

Akuszto-optikai fénydiffrakció

EGYEZMÉNY. 52. Melléklet: 53. számú Elõírás. 2. Felülvizsgált változat

Színminták előállítása, színkeverés. Színmérés szín meghatározás. Színskálák, színrendszerek.

18, A zaj fogalma, hullámegyenletek, szintek, műveletek szintekkel,hangszin zaj hatása az emberi fülre..

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Geometria I.

TÁVKÖZLÉSI ISMERETEK FÉNYVEZETŐS GYAKORLAT. Szakirodalomból szerkesztette: Varga József

A es május-júniusi érettségi témakörök és elvégzendő kísérletek fizikából:

Kompenzátoros szintezőműszer horizontsík ferdeségi vizsgálata

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

mélységben elsajátíttatni. Így a tanárnak dönteni kell, hogy mi az, amit csak megismertet a fiatalokkal, és mi az, amit mélyebben feldolgoz.

Elektromágneses hullámok - Hullámoptika

OPTIKA. Vékony lencsék képalkotása. Dr. Seres István

Sugárzási alapismeretek

Fizika helyi tanterv

RELATIVITÁSELMÉLET. bevezető

Körmozgás és forgómozgás (Vázlat)

A válaszok között több is lehet helyes. Minden hibás válaszért egy pontot levonunk.

FIZIKA PRÓBAÉRETTSÉGI FELADATSOR - B - ELSŐ RÉSZ

I.- V. rendű vízszintes alapponthálózat I.- III. rendű magassági alapponthálózat Állandó- és ideiglenes pontjelölések Őrjelek Végleges pontjelölések

Geometriai alapfogalmak

TGBL1116 Meteorológiai műszerek. Meteorológiai sugárzásmérés. Az elektromágneses sugárzás tulajdonságai: Sugárzásmérések. Sugárzási törvények

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Geometria V.

Földhasználati tervezés és monitoring 3.

CCD detektorok Spektrofotométerek Optikai méréstechnika. Németh Zoltán

Az elektromágneses spektrum

Leképezési hibák. Főtengelyhez közeli pontok leképezésénél is fellépő hibák Kromatikus aberráció A törésmutató függ a színtől. 1 f

Geometriai és hullámoptika. Utolsó módosítás: május 10..

Optoelektronikai Kommunikáció. Az elektromágneses spektrum

Sugárkövetési algoritmusok (2. rész)

A fizika középszintű szóbeli érettségi vizsga témakörei és a hozzá kapcsolódó kísérletek/ mérések/ ábraelemzések 2016.

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Akusztika terem. Dr. Reis Frigyes előadásának felhasználásával

Geodézia 9. Magasságok meghatározása Tarsoly, Péter

Axonometria és perspektíva. Szemléltető céllal készülő ábrák

Elektromágneses rezgések, elektromágneses hullámok Hasonlóan a mechanikai hullámokhoz, ahol rezgés hoz létre hullámot (pl. gitárhúr rezgése levegőben

Átírás:

Optika Fénytan

A fény útjába kerülő akadályok és rések mérete Sokkal nagyobb összemérhető A fény hullámhoszánál. A fény hullámhoszával

rádióhullám infravörös látható ultraibolya röntgen gamma sugárzás A fény és rokonai mobil telefon mikrohullám frekvencia nem ionizáló sugárzás ionizáló sugárzás

Látható fény

Sötét helyiségbe szűk nyíláson fényt vetítünk be, oldalról kéveszerű fényjelenséget látunk. Ez a fénynyaláb. A nyílást egyre szűkítve, a határeset a geometriai vonallal ábrázolható fénysugár.

A fénysugár a fény útját jelöli, a fénynyaláb együtt haladó fénysugarak összessége.

Fényforrások Valódi, vagy elsődleges fényforrásnak nevezzük az önállóan világító testeket, pl. a Nap, izzólámpa, lézerdióda, működő tűzhányó, zseblámpa, izzó parázs, gyertyaláng Az olyan testeket, amelyek csak a rájuk eső fény hatására láthatók, és ezáltal szerepelhetnek fényforrásként, a másodlagos fényforrások pl. Hold, bolygók, vetítővászon, fal,...stb.

Élő fényforrások

Számos lumineszkáló (világító) élőlény létezik: baktériumok, gombák, egysejtűek, hidrák, férgek, szivacsok, korallok, medúzák, rákok, kagylók, csigák, tintahalak, soklábúak és rovarok.

A biolumineszcencia az élő szervezet által történő fénykibocsátás, amelynek során a biokémiai energia közvetlenül, hő fejlődése nélkül, fényenergiává alakul át.

A legismertebb biolumineszcens élőlény a szentjánosbogár

Világító polip és medúza

neonhal Mélytengeri világító halak

A fény biológiai, kémiai hatásai Fény hatására: A fényérzékeny lemez megfeketedik. A bőrünk lebarnul. A talaj és vele együtt a környezet felmelegszik. A fényképek megsárgulnak. A fénynek energiája van, mert a testek állapotát képes megváltoztatni. Kölcsönhatásra képes.

Látás Akkor látunk egy testet, ha róla fény jut a szemünkbe. A fényforrásokból közvetlen fénysugarak A megvilágított tárgyakról pedig visszavert fénysugarak érkeznek a szemünkbe.

Átlátszó és átlátszatlan anyagok Átlátszó anyagok: átengedik a fénysugarakat Pl: üveg, plexi, víz Átlátszatlan anyagok: nem engedik át a fénysugarakat Pl: tégla, vas,

A fény terjedése A fény egyenes vonalban terjed. Következménye az árnyék. félárnyék árnyék

A fény terjedése A fény állandó sebességgel terjed! A fény terjedési sebessége vákuumban c v = 300 000 km/s Ez a fénysebesség. Egyetlen test, hatás sem terjed ennél gyorsabban. (határsebesség) Különféle anyagokban más-más a fény terjedési sebessége, ezért az anyagok különböző optikai sűrűségűek. (Optikailag az a közeg sűrűbb, amelyikben a fény lassabban terjed.) A fénysugarak útja megfordítható.

Egyszerű optikai eszközök Tükrök: síktükör, homorú tükör, domború tükör Lencsék: Domború lencsék: melyeknek közepe vastagabb Homorú lencsék: melyeknek a közepe vékonyabb, mint a széle Egyéb: prizma

Képalkotás A testeket ott látjuk, ahonnan a fény kiindul, vagy ahonnan kiindulni látszik, mielőtt a szemünkbe jut. Tárgy: ahonnan a fénysugarak ténylegesen kiindulnak, azaz a fényforrás. Kép: ahonnan az eszközön áthaladó fény kiindulni látszik valódi kép: a szemünkbe érkező fénysugarak valóban metszik egymást, a kép megfelelő eszközzel (ernyő, film) adott helyen felfogható; látszólagos kép: a szemünkbe érkező fénysugaraknak csak a meghosszabbításai metszik egymást, csak látszólag indul ki onnan a fény.

Az optikai eszközök a rájuk eső fény haladási irányát, terjedési tulajdonságait megváltoztatják. Ha egy fénysugár, amely egyenes vonalban terjed, valamely test vagy eltérő közeg határfelületére érkezik, akkor három dolog történhet: a fény egy része elnyelődik, és az anyagban hővé alakul a fény egy része visszaverődik; a fény egy része áthatol a határfelületen, behatol az új közegbe, ott tovább terjed.

A fényvisszaverődés törvénye: (1, 2) A beeső fénysugár, a beesési merőleges és a visszavert fénysugár egy síkban van. A visszaverődési szög egyenlő a beesési szöggel. A törvényt Euklidesz már Kr. e. 300 körül megállapította.

Szabályos (tükrös) Ha a felületet párhuzamos fénysugarak érik, a visszavert sugarak is párhuzamosak lesznek. A visszaverődés fajtái Diffúz (szórt) Ha a felületet párhuzamos sugarakkal világítunk meg, akkor a fénysugarak szabálytalanul, szétszóródva verődnek vissza. Abban az esetben, ha a felület egyenetlenségei kisebbek, mint a fény hullámhossza. Abban az esetben, ha a felület egyenetlenségei összemérhetőek, vagy nagyobbak mint a fény hullámhossza.

A tükrök a fény visszaverődésén alapuló eszközök. Fajtái: síktükör Gömbtükrök: domború tükör homorú tükör

t k T K A kép látszólagos egyenes állású K = T k = t

A domború tükör Optikai középpont G F O Görbületi középpont fókuszpont optikai tengely A párhuzamos fénynyaláb a domború tükrön való visszaverődés után széttartó nyaláb lesz.

A homorú tükör Optikai középpont fókuszpont Görbületi középpont Optikai tengely O F G A párhuzamos nyaláb a homorú tükrön való visszaverődésés után összetartó nyaláb lesz.

1. Az optikai tengellyel párhuzamosan beeső fénysugár domború tükör esetén G F O A visszavert fénysugár olyan, mintha a fókuszból indult volna ki.

2. A fókuszpont felé tartó beeső fénysugár domború tükör esetén G F O A fénysugár a fényvisszaverődés után párhuzamos lesz az optikai tengellyel.

3. A geometriai középpontba tartó beeső fénysugár domború tükör esetén G F O A visszavert fénysugár önmagába verődik vissza.

4. Az optikai középpontba tartó beeső fénysugár domború tükör esetén G F O A visszavert fénysugár azonos szög alatt verődik vissza. ( = )

1. Az optikai tengellyel párhuzamosan beeső fénysugár homorú tükör esetén O F G A visszavert fénysugár a fókuszponton fog keresztül menni.

2. A fókuszponton át beeső fénysugár homorú tükör esetén O F G A visszavert fénysugár az optikai tengellyel párhuzamos lesz.

3. Az optikai középpont irányába beeső fénysugár homorú tükör esetén O F G A visszavert fénysugár önmagába verődik vissza.

4. A C pontba beeső fénysugár homorú tükör esetén O F G A visszavert fénysugár azonos szög alatt verődik vissza. ( = )

A domború tükör képalkotása (1, 2) G F O A keletkezett kép mindig: egyenes állású kicsinyített látszólagos

A homorú tükör képalkotása a fókusztávolságon belüli tárgyról O F G A keletkezett kép: egyenes állású nagyított látszólagos (virtuális)

A homorú tükör képalkotása a fókuszpontban elhelyezett tárgyról 2. Sugármenet nincs! O F G A visszavert sugarak és azok meghosszabbításai sem találkoznak, ezért a fókuszpontban elhelyezett tárgyról nem keletkezik kép.

A homorú tükör képalkotása az egyszeres és kétszeres fókusztávolság között levő tárgyról A keletkezett kép: fordított nagyított valódi O F G

A homorú tükör képalkotása a kétszeres fókusztávolságban elhelyezett tárgyról 3. Sugármenet nincs! O F G A keletkezett kép: fordított állású azonos nagyságú valódi

A homorú tükör képalkotása a kétszeres fókusztávolságon kívül elhelyezett tárgyról O F G A keletkezett kép: fordított állású kicsinyített valódi

A tárgy helye szerint Fókuszon belül Fókuszban Fókuszon kívül G-n belül G-nél G-n kívül Minősége látszólagos valódi Állása egyező fordított Nincs kép Nagysága nagyított nagyított egyező kicsinyített Helye tükör mögött G-n kívül G-nél G és F között

A tükrök leképezési törvénye, a nagyítás kép (K) G F O tárgy (T) fókusztávolság (f) képtávolság (k) tárgytávolság (t) A leképezési törvény: 1 1 1 = + f k t A nagyítás: k K N = = t T

Kozmetikai vagy borotválkozó tükör: homorú tükör, nagyított képet ad. Visszapillantó tükör autóban és más járműveken, hévmegállóban, veszélyes utcasarkon: domború tükör, kicsinyített, de nagy látószögű képet ad. Előszoba tükör: sík tükör, ugyanakkora képet ad.

Amikor a fénysugár az egyik átlátszó anyagból a másikba lép, megváltoztatja irányát. Ez a fénytörés jelensége. Fénytörés

A beeső fénysugár és a beesési merőleges által bezárt szöget beesési szögnek nevezzük. A megtört fénysugár és a beesési merőleges által bezárt szög a törési szög. Amikor a fény az optikailag ritkább közegből az optikailag sűrűbb közegbe jut, a fénysugár a beesési merőlegeshez törik (a törési szög kisebb, mint a beesési szög)

Fénytörés törvénye Ezt a törvényt törési törvénynek vagy Snellius Descartestörvénynek nevezzük.

A beesési szög szinuszának és a törési szög szinuszának hányadosát a két anyag relatív törésmutatójának nevezzük. A törésmutató megegyezik a fénynek a két közegben mért sebességének a hányadosával. n 2,1 = c 1 / c 2 n 2,1 : a második közegnek az első közegre vonatkozó relatív törésmutatója (ahol c 1 az első közegben, c 2 a második közegben mért fénysebesség) Két anyag közül fénytanilag sűrűbbnek nevezzük azt, amelyikben a fény lassabban terjed. Az optikailag sűrűbb közegbe lépve a fény a beesési merőlegeshez törik. Fordított irányba pedig a beesési merőlegestől törik. A merőlegesen beeső fénysugár változatlan irányban halad tovább.

Teljes visszaverődés Ha a fény optikailag sűrűbb közegből a ritkábba halad a törési szög nagyobb mint a beesési szög, így elérhetünk olyan beesési szöget, hogy a törési szög éppen 90 lesz. Ha tovább növeljük a beesési szöget, a fénysugár nem törik meg, hanem visszaverődik! Azt a beesési szöget, amelynél a törési szög éppen 90 -os, határszögnek nevezzük.

A lencsék fogalma, fajtái Az optikai lencsék a legegyszerűbb fénytörésen alapuló leképezési eszközök. Fajtái: a domború és a homorú lencse. optikai középpont optikai tengely A továbbiakban vékony lencsékkel foglalkozunk.

A domború lencse F fókuszpont (F) A párhuzamos nyaláb a domború lencsén való áthaladás után összetartó nyaláb lesz, ezért nevezik a domború lencsét gyűjtőlencsének.

A homorú lencse fókuszpont (F) F A párhuzamos nyaláb a homorú lencsén való áthaladás után széttartó nyaláb lesz, ezért a homorú lencsét szórólencsének nevezik.

1. Az optikai tengellyel párhuzamosan beeső fénysugár gyűjtőlencse esetén 2F F O F 2F A megtört fénysugár a fókuszponton halad keresztül.

2. A fókuszponton át beeső fénysugár gyűjtőlencse esetén 2F F O F 2F A megtört fénysugár az optikai tengellyel párhuzamosan halad tovább.

3. Az optikai középponton át beeső fénysugár gyűjtőlencse esetén 2F F O F 2F A fénysugár irányváltoztatás nélkül halad át a lencsén.

1. Az optikai tengellyel párhuzamosan beeső fénysugár szórólencse esetén 2F F O F 2F A megtört fénysugár úgy halad tovább, mintha a lencse előtti fókuszból indult volna ki.

2. A fókuszpont irányába beeső fénysugár szórólencse esetén 2F F O F 2F A megtört fénysugár az optikai tengellyel párhuzamosan halad tovább.

3. Az optikai középponton át beeső fénysugár szórólencse esetén 2F F O F 2F A fénysugár irányváltoztatás nélkül halad át a lencsén.

A gyűjtőlencse képalkotása a fókusztávolságon belüli tárgyról 2F F O F 2F A keletkezett kép: egyenes állású nagyított látszólagos

A gyűjtőlencse képalkotása a fókuszpontban elhelyezett tárgyról 2. Sugármenet nincs! 2F F O F 2F A megtört sugarak és azok meghosszabbításai sem találkoznak, ezért a fókuszpontban elhelyezett tárgyról nem keletkezik kép.

A gyűjtőlencse képalkotása az egyszeres és kétszeres fókusztávolság között levő tárgyról 2F F O F 2F A keletkezett kép: fordított nagyított valódi

A gyűjtőlencse képalkotása a kétszeres fókusztávolságban elhelyezett tárgyról 2F F O F 2F A keletkezett kép: fordított állású azonos nagyságú valódi

A gyűjtőlencse képalkotása a kétszeres fókusztávolságon kívül elhelyezett tárgyról 2F F O F 2F A keletkezett kép: fordított állású kicsinyített valódi

A szórólencse képalkotása 2F F O F 2F A keletkezett kép mindig: egyenes állású kicsinyített látszólagos

A vékonylencsék leképezési törvénye, a nagyítás képtávolság (k) tárgy (T) kép (K) 2F F O F 2F tárgytávolság (t) fókusztávolság (f) A leképezési törvény: A nagyítás: 1 f = 1 k + 1 t k N = = t K T

A lencse jellemzője a fénytörő képessége, a dioptria: D = 1 f A fókusztávolságot méterben kell mérni.

a lupe a vetítő a távcső a fényképezőgép az emberi szem a mikroszkóp