fiza-Zjawiska optyczne, ŚCIĄGI, FIZYKA(sciagi)

1.Światło jest falą elektromagnetyczną-poprzeczną. Prędkość z jaką światło rozchodzi się w próżni jest stała, niezależna od barwy (C=299729458m/s)

2. Prawo odbicia światła

Kąt padania jest równy kątowi odbicia.

Promień padający odbity i prosta normalna leżą w tej samej płaszczyźnie.

3.Zwierdziadło płaskie to takie, którego powierzchnia odbijająca jest częścią powierzchni.

4. Obraz powstający w punkcie przecięcia się promieni po przejściu przez układ nazywamy obrazem rzeczywistym, a w punkcie przecięcia się przedłużeń promieni nazywamy obrazem pozornym.

5. W zwierciadle płaskim powstaje obraz pozorny, nie odwrócony (prosty) tej samej wielkości .

6.Gdy powierzchnia odbijająca jest fragmentem strefy to mówimy o zwierciadle sferycznym (wyróżniamy: wklęśłe, wypukłe) 7.zwierciadło wklęsłe-promienie świetlne odbijają się od wewnętrznej części sfery . R-promień krzywizny O- środek krzywizny F-ognisko zwierciadła f- ogniskowa

(f)ogniskowa- odległość ogniska od zwierciadła f=1/2R

* W zwierciadle wklęsłym powstaje obraz odwrócony, pomniejszony i rzeczywisty

8. zwierciadło wypukłe- gdy promienie świetlne odbijają się od zewnętrznej części sfery.

* W zwierciadle wypukłym powstaje obraz prosty, pomniejszony i pozorny.

9.Zależność między odległościami przedmiotu od zwierciadła -x, obrazu przedmiotu od zwierciadła -y, a ogniskową zwierciadła wklęsłego -F ma postać

(1/x)+(1/y)= (1/f) - równanie zwierciadła wklęsłego

(1/x)+(1/y)= -(1/f) -równanie zwierciadła wypukłego

10.Zjawisko załamania światła

11.załamanie światła(refrakcja)to zmiana kierunku rozchodzenia się światła przekraczającego granicę przezroczystych ośrodków( szkło, woda)spowodowana różną prędkością światła w tych ośrodkach.

12.Bezwzględnym współczynnikiem załamania ośrodka nazywamy stosunek szybkości w próżni (C) do szybkości światła w ośrodku(v)

n=C/V ; C=299792458m/s~3*10⁸m/s

13.Bezwzględnym współczynnikiem załamania ośrodka drugiego względem ośrodka pierwszego nazywamy iloraz:

n_2*1=V₁/V₂;

V₁-szybkość światła w ośrodku pierwszym

V_2-szybkość światła w ośrodku drugim

14. Prawo załamania światła

sin(alfa) /sin (beta) = n_2*1

* stosunek sin kąta padania do sin kąta załamania jest „=” współczynnikowi ośrodka 2-go względem 1-go. CZYLI:

sin(alfa)/ sin(beta) = V₁/V₂= n₂/n₁

GDY:

V₁>V₂to alfa>beta

V₁<V₂to alfa<beta

15. kąt przy którym promień załamany biegnie po powierzchni dzielące ośrodki nazywamy kątem granicznym.

Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia zachodzi wtedy, gdy promienie nie przejdą do 2 ośrodka lecz odbiją się od granicy ośrodka.

16.Soczewka - ciało przezroczyste ograniczone dwiema powierzchniami kulistymi lub kulistą i płaską.

17.Typy soczewek:

a)Dwuwypukłe:

b)płasko-wypukłe:

c) Wklęsło-wypukła:

d)dwuwklęsła:

e)płasko-wklęsła:

f)wypukło-wklęsła:

18.Soczewka skupiająca - to soczewka dla której wiązka promieni równoległych do osi optycznej, po przejściu przez soczewkę, skupia się w ognisku soczewki: f>0 (obraz rzeczywisty)

19.Soczewka rozpraszająca - to soczewka, dla której wiązki promieni równoległych do osi optycznych staję się rozbieżną po przejściu przez soczewkę, zaś przedłużenia tych promieni skupiają się w ognisku pozornym tej soczewki. f<0 (obraz pozorny)

20. Ogniskową soczewki możemy obliczyć ze wzoru:

1/f = (n-1)*(1/r1 + 1/r2)

n1 - współczynnik załamania soczewki względem ośrodka wewnętrznego.

r1,r2 - promienie krzywizn, powierzchni ograniczających soczewkę.

21. Równanie soczewki:

1/f = 1/x + 1/y

x - odległość przedmiotu od ośrodka soczewki

y - odległość obrazu od środka soczewki.

22. Miarą zdolności skupiającej soczewki jest odwrotność jej ogniskowej.

zad.4

W odległości x=4 od soczewki o ogniskowej f=3cm, na głównej osi jest przedmiot o wys. AB=2m. Gdzie i jaki obraz powstanie?

D: f=3c,;h=2m; x=4cm.

1/f - 1/x = 1/y

1/y = x/fx - f/fx

1/y = 4/12 - 3/12 cm.

1/y = 1/12 cm

y= 12cm.

odp.: Obraz powstaje od soczewki o 12cm.

* P= Y/X = 12/4 cm

P = 3

odp.: 3 razy większy (powiększony)

23. Promień świetlny monochromatyczny (jednobarwny) - przechodzący przez pryzmat załamuje się dwa razy (np. lasek)

γ - kąt łamiący pryzmat

alfa1 - kąt padania

alfa2 - kąt wyjścia

ε - kąt odchylenia pryzmatu.

ε = γ (n-1)

n- współczynnik załamania materiału pryzmatu względem środowiska.

n= C/V

C- prędkość w powietrzu

V - prędkość w szkle

24. Przechodząc przez PRYZMAT oprócz załamania ulega rozszczepieniu (DYSPERSJI) na poszczególne barwy (fioletowa, niebieska, zielona, żółta, pomarańczowa, czerwona)

V=alfa/ T = alfa * f

V1<V2

n1>f2

E1>E2

*WNIOSEK:

Rozczepienie światła białego w pryzmacie następuje, gdyż w każdej barwie odpowiada inny kąt odchylenia.

25. Światło przechodząc przez szczelinę ulega dyfrakcji, czyli ugięcia.

26. DYFRAKCJA - jest najsilniejsza, gdy szerokość szczeliny jest bliska długości fali. ( W przypadku światła są to wlk. rzędu ułamka milimetra i mniejsze).

27. ZASADA HUYGENSA:

Każdy pkt. ośrodka, do którego dociera fala staję się źródłem nowej fali.

28. Interferencja światła - polega na nakładaniu się wiązek światła, co prowadzi do osłabienia lub wzmocnienia fali świetlnej w wyniku, czego otrzymujemy na ekranie obraz interferencyjny w postaci ciemnych i jasnych prążków.

29. Doświadczenie YOUNG'A:

*Na ekranie pojawi się układ jasnych i ciemnych krążków. Najjaśniejszy powstanie w pkt. PO, Pn-ty prążek jasny. Prążki jasne odpowiadają maksymalnej interferencji, a ciemne minimum interferencji.

30. Zbiór Strzelin umieszczonych na jednej płaszczyźnie w równiej odległości od siebie, nazywamy siatką płaszczyzny. Służy ona do analizy światła białego.

31. Światło docierając do ziemi ze słońca, podobnie jak światło żarówki, jest falą niespolaryzowną.

32. Zjawisko polaryzacji światła, polega na tym, że z pośród wielu kierunków drgań w fali świetlnej są wybierane tylko ściśle określane.

33. METODY POLARYZACJI:

a) przez odbicie: (np.: od powierzchni nie mechanicznych - woda, szkło)

*Jeżeli jest niespolaryzowany promień światła pada na pow. pod „kątem alfa” takim, że promień odbity i załamany tworzą kąt prosty, to promień odbity jest spolaryzowany całkowicie liniowy.

Alfa + Beta = 180st.

n= sin alfa / sin beta

n= sin alfa / sina (90st - alfa) =sin alfa/cos alfa = tg alfa

„n-ty” wyraz (współczynnik załamania światła, z której wykonana jest płyta polaryzacyjna)

b) przy użyciu polaryzatora:

* Światło spolaryzowane liniowe:

zad.1

jaki obraz powstanie w zwierciadle wklęsłym w nast. przypadkach:

a) x>2f (obraz pomniejszony i odwrócony)

x - odległość ciała od zwierciadła

y - odległość obrazu ciała od zwierciadła

f - ogniskowa

b) f<x<2f (obraz powiększony, odwrócony i rzeczywisty)

c)x=2f (obraz odwrócony, rzeczywisty, tej samej wlk.)

d) x=f (obraz nie powstaje, promienie odbite nie przecinają się)

e) x<f (obraz pozorny, powiększony, prosty nie odwrócony)

zad2.

Jaki promień krzywizny zwierciadła wklęsłego, jeżeli obraz rzeczywisty przedmiotu odległego od zwierciadła o 40cm, powstał w odległości 10cm od zwierciadła.

1/40+1/10 = 1/f ; 1/40+4/40=1/f ; 5/40=1/f ;

5f=40|:5 ; f= 8 ; 2f=R PROMIEŃ ; R=16

zad.3

jaką zdolność skupiającą ma soczewka o ogniskowej 20cm.

f = 20cm = 0,2m.

D=1/0,2m = 5dp.