Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

FY3: Valo

No description
by

Lauri Hellstén

on 8 January 2015

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of FY3: Valo

Valo aaltoliikkeenä
keskeisiä käsitteitä ja lainalaisuuksia
Sähkömagneettisessa aaltoliikkeessä

sähkökenttä
ja
magneettikenttä
värähtelevät kohtisuorasti aallon etenemissuuntaa vastaan.
Aaltoliikkeen perusyhtälö
Valon nopeus tyhjiössä on
c
= 299 792 458 m/s
valon nopeus
aallonpituus
taajuus
Valolla on samoja ominaisuuksia kuin aaltoliikkeellä
(esim. taittuminen, diffraktio)
Toisaalta valolla on samoja ominaisuuksia kuin suoraviivaisesti etenevällä hiukkasella. (esim. liikemäärä)
Aalto-hiukkasdualismi
http://fi.wikipedia.org/wiki/Aalto-hiukkasdualismi
Valon luonne
Sähkömagneettisen säteilyn spektri
Näkyvän valon aallonpituusalue on noin 400 - 700 nm.
Sähkömagneettinen aalto syntyy, kun varattu hiukkanen
värähtelee
.
Valo
etenee hiukkasina!
(n.k. Kaksoisrakokoe)
Valo on
aaltoliikettä!
Valo on
aaltoliikettä!
Isaac Newton
1642 - 1727
Christiaan Huygens
1629 – 1695
Thomas Young
1773 – 1829
Väittelyä
kunnes...
Eri aikojen tutkijoita on askarruttanut valon syvin luonne...
Valon luonne
Valo ei tarvitse väliainetta edetäkseen!
Valon nopeus tyhjiössä on kaiken informaation etenemisnopeuden
yläraja (
c
= 299 792 458 m/s).
Polarisaatio
samat
det
yleisesti
Valon taittuminen
Saapuessaan kahden aineen rajapintaan valo
heijastuu
ja
taittuu
.
Valon taittuminen noudattaa n.k.
Snellin lakia
Snellin laki
Simulaatio osoitteessa:
https://peda.net/id/TtHNjj
Valon kokonaisheijastuminen
Huomataan, että jos tulokulmaa kasvatetaan, niin myös taitekulma kasvaa.
Tietyllä tulokulmalla taitekulma on 90 astetta ja tapahtuu
valon kokonaisheijastuminen.
Kyseistä kulmaa kutsutaan
kokonaisheijastumisen rajakulmaksi
.
Kokonaisheijastuminen tapahtuu aina rajakulmalla ja sitä suuremmilla kulmilla.
Simulaatio osoitteessa:
https://peda.net/id/thmNj3
Tulokulma
=
Heijastuskulma
Dispersio
Valkoinen valo sisältää kaikkia näkyvän valon aallonpituuksia
400
-
700
nm.
Prisma-aineen taitekerroin riippuu valon aallonpituudesta, jonka takia eri aallonpituudet taittuvat eri tavoin.
Valkoisen valon kulkiessa prisman läpi, valo taittuu kummassakin rajapinnassa taittumislain mukaisesti.
CC-BY-SA Joanjoc / Wikipedia Commons
CC-BY-SA-2.5 Ykstoinen / Wikipedia commons
Tavanomaisen valolähteen lähettämässä valossa sähkö- ja magneettikenttä värähtelevät satunnaisesti kaikkiin suuntiin eli valo on

polarisoitumatonta
Jos sähkökenttä värähtelee vain yhteen suuntaan, valon sanotaan olevan

täysin polarisoitunutta
.
Polarisaatiota voi aiheuttaa
aallon heijastuminen eristeestä
aallon kulkeminen erittäin ohuen raon läpi
aallon kulkeminen tietyistä aineista koostuvien kiteiden läpi (polarisaattori).
polarisaattori 1
polarisaattori 2
Diffraktio
Etenevä aalto muuttaa muotoaan aina kohdatessaan tiellään esteen.


Diffraktoituneiden aaltojen aiheuttamat kuviot johtuvat aallon eri osien välisestä
interferenssistä

niiden matkatessa eri teitä havaitsijan tai varjostimen luo.
Diffraktion
vaikutukset ovat selvimpiä kun esteen koko ja aallonpituus ovat samaa luokkaa.
Hilayhtälö
d
on rakojen välinen etäisyys
k
on intensiteettimaksimin kertaluku
Simulaatio osoitteessa https://peda.net/id/MtMh4d
Full transcript