FIZIKA Fénytani alapfogalmak

Az előadások a következő témára: "FIZIKA Fénytani alapfogalmak"— Előadás másolata:

1 FIZIKA Fénytani alapfogalmak
Balthazár Zsolt Apor Vilmos Katolikus Főiskola

2 Fény terjedése Fény: látható elektromágneses sugárzás Homogén közegben
egyenes irányban állandó sebességgel vákuumban km/s más közegben lassabban: törésmutató

3 Időnként a lehetőségek mindegyike egyszerre is megjelenhet
Fény a határfelületen Ha a közeg hirtelen megváltozik (határ-felület), a fény számára több lehetőség van: visszaverődik  ez a tükör elnyelődik  ezért színes megtörik  például lencse Időnként a lehetőségek mindegyike egyszerre is megjelenhet

4 A beesési szög azonos a visszaverődési szöggel
Síktükör A beesési szög azonos a visszaverődési szöggel Látszólagos, azonos állású és méretű kép Amit a tükör mutat az valóság, csak · nem ott van · ami ott van, az nem látszik Ismerték az ókorban is: bronztükrök Az üveg ezüstözése: foncsorozás

5 Domború és homorú tükör
Főleg műszaki alkalmazások · közlekedés, reflektor, hősugárzó · csillagászati távcső (· parabolaantenna is!) Háztartásban: · borotválkozó tükör Bemutatásra: fényes kanál, karácsonyfadísz Vidám Park: görbe tükör

6 Snellius-Descartes törvény
Fénytörés Snellius-Descartes törvény n = sin / sin A törésmutató nem függ a szögektől, de függ a fény hullámhosszától (színétől) Drágakövek színszórása

7 Teljes fényvisszaverődés — 1
A fénysugár pályája megfordítható: ha „visszafelé” irányítjuk, ugyanazon a pályán halad A nagyobb törésmutatójú közegből érkező fénysugár a beesési merőlegestől törik a Snellius-Descartes törvény szerint De érkezhet a fénysugár olyan irányból is, hogy nincsen hová „törnie”

8 Teljes fényvisszaverődés — 2
A piros színnel jelölt fénysugarak pályája mindkét közegben lehetségesek, mindkét irány lehetséges A zölddel jelölt fénysugár nem tud kilépni az üvegből, visszaverődik

9 Teljes fényvisszaverődés — 3
Hasznosítás: (üveg) száloptika · endoszkóp · hírközlés · üvegszálas lámpa kivilágított szökőkút A természetben: délibáb

10 Délibáb A törésmutató hőmérséklet emelkedésével csökken
A talajt a Nap sugárzása felmelegíti, forró levegőréteg alakul ki, amely nem tud felemelkedni, felszíne vibrál A hidegebb levegőből nézve a felület tükröződik: vizesnek észleljük Közelről a víz „eltűnik”

11 Fogalmak: fókusztávolság (f), képtávolság (k), tárgytávolság (t)
Lencsetörvény Fogalmak: fókusztávolság (f), képtávolság (k), tárgytávolság (t) 1/f = 1/k + 1/t D = 1/f [m-1] !

12 Lencsék fajtái Domború, gyűjtő lencse - közepén vastagabb, mint a szélén Homorú, szóró lencse: középen vékonyabb, mint a szélén Speciális, kombinált lencsék: · bifokális · multifokális · cilinderes

13 Az emberi szem felépítése
A szemlencse a beérkező fényt a retinára vetíti, ahonnan idegsejtek továbbítják a jeleket az agyba Egészséges szemű embernek a szemlencséje a szükséges mértékben változó fókusztávolságú Ha a kép nem a retinán képződik, szemüveggel lehet javítani a látást

14 Szemüveg, szemüveghibák
Rövidlátó: közelre jobban lát: szórólencse Távollátó: közelre rosszul lát: gyűjtőlencse A szemlencse hibája irányfüggő: cilinderes lencse A lencsék optikai középpontja a pupilla előtt legyen Az optikai tengely fontossága

15 Néhány ellenőrző kérdés — 1
Hogyan látjuk a fekete tárgyat, ha arról nem érkezik fény a szemünkbe? Miért van az, hogy a szemüveges veszi utoljára észre, ha piszkos a szemüvegje? Lehetséges-e magasan, a horizont fölött 20 … 30o-al a délibáb? Lehet-e jéggel tüzet gyújtani?

16 Néhány ellenőrző kérdés — 2
Felgyújthatta-e a római hadihajókat a szirakuzai várból Archimédész? Hogyan lehet, hogy egy 25 dioptriás műanyag lencse az ember szemébe operálva jól működik, pedig az ember szemének átmérője nincsen 4 cm? Hogyan lehet a kis kirakatot tükör segítségével „növelni”?

17 Néhány ellenőrző kérdés — 3
Legalább mekkora legyen az a függőleges állású síktükör, amelyben magamat tetőtől talpig látom? Hol használják és hogyan működik a periszkóp? Miért készítik lencse helyett inkább tükörrel a nagy csillagászati távcsöveket?