Transcript Rafsegulrófið

5-1 Hvað er ljós?
• Ljóseind er örsmá eind sem
flytur orku ljóss og annarra
rafsegulbylgna. Mynd 5-2.
• Rafsegulbylgja er þverbylgja
sem þarf ekki bylgjubera til
þess að færast úr stað.
Þær berast í gegnum tómarúm
á hraðanum 300.000 km/sek.
Kennari Eggert J Levy
1
5-1 Hvað er ljós?
• Allar bylgjur ljóss eru þverbylgjur og
hreyfistefnan er hornrétt á raf- og
segulsviðið. Sjá mynd 5-3.
• Rafsvið er sviðið umhverfis rafhleðslu.
• Segulsvið er sviðið þar sem rafsegulkrafta
gætir.
Kennari Eggert J Levy
2
5-1 Hvað er ljós?
• Í þverbylgju er
hreyfistefna
bylgjunnar hornrétt
á raf og
segulsviðið.
(Mynd 5-3)
Kennari Eggert J Levy
3
5-1 Hvað er ljós?
• Rafsegulrófið er röð mismunandi
rafsegulbylgna sem raðað er eftir
mismunandi tíðni og orku.
• Rafsegulrófið nær meðal annars yfir
útvarpsbylgjur, örbylgjur, ljósbylgjur,
útfjólubláa geislun og gammageislun.
Mynd 5-5, bls 113, sjá næstu glósu.
Kennari Eggert J Levy
4
5-1 Hvað er ljós?
Rafsegulrófið
Kennari Eggert J Levy
5
5-1 Hvað er ljós?
• Sýnilega litrófið þar er tíðni ljósbylgjanna
milli 400 - 750 milljarðar Hz.
Rautt ljós hefur lægstu tíðnina, en
fjólublátt þá hæstu.
• Ósýnilega litrófið, þar eru ljósbylgjur sem
hafa lægri tíðni en rautt ljós og hærri tíðni
en fjólublátt ljós.
Kennari Eggert J Levy
6
5-1 Hvað er ljós?
• Örbylgjur nefnast þær útvarpsbylgur, sem
hafa mestu bylgjulengdina og minnstu
tíðnina.
• Tvíeðli ljóss, ljósið hefur bæði eiginleika
bylgna og agna, en aldrei samtímis.
Kennari Eggert J Levy
7
5-1 Hvað er ljós?
• Ljósröfun er eingöngu
hægt að útskýra með
því að ljósið sé úr
ögnum, að flestu öðru
leyti hagar ljós sér út
frá bylgjueiginleikum
þverbylgna.
• Sjá mynd 5-9, bls 116.
Kennari Eggert J Levy
8
5-1 Hvað er ljós?
• Sólarrafhlaða
Kennari Eggert J Levy
9
5-2 Ljósgjafar
• Lýsandi hlutir gefa frá sér eigin ljós.
• Upplýstir hlutir endurkasta ljósgeislum.
• Myndun ljóss
Glóðarljós: Grannur vír úr volframi hitnar
þegar rafeindir flæða gegnum vírinn sem
veitir viðnám, hann tekur að glóa og gefur frá
sér ljós.
Kennari Eggert J Levy
10
5-2 Ljósgjafar
• Flúorljós: Rafeindir dynja á
gassameindumm undir litlum þrýstingi í
glerpípu. Ljómefnið inn í pípunni breytir
útfjólublárri geislun í sýnilegt ljós, ljósið
myndast þegar gasið afhleðst.
• Neonljós: Rafmagn fer í gegnum glerpípu
sem inniheldur gas undir litlum þrýstingi.
Rautt ljós myndast við afhleðslu rafmagns
sem fer í gegnum neongas.
Kennari Eggert J Levy
11
5-2 Ljósgjafar
• Gagnsæ efni hleypa ljósi greiðlega í
gegnum sig.
• Hálfgagnsæ efni hleypa ljósi í gegnum sig
á óskýran hátt.
• Ógagnsæ efni hleypa ljósi ekki í gegnum
sig.
Kennari Eggert J Levy
12
5-3 Speglun
• Speglun kallast það þegar
ljósgeisli endurvarpast af
fleti.
• Speglun getur verið
tvenns konar
Regluleg speglun
einkennist af því að
ljósgeislar endurvarpast af
sléttum fleti og dreifast lítið
sem ekkert.
Kennari Eggert J Levy
Innfalls- og útfallshorn
eru jafnstór
13
5-3 Speglar
• Dreifð speglun
einkennist af því
að geislarnir
endurvarpast af
ósléttum fleti og
dreifast í allar
áttir.
Kennari Eggert J Levy
14
5-3 Speglar
Regluleg speglun
Kennari Eggert J Levy
Dreifð speglun
15
5-3 Speglar
• Til eru þrenns
konar speglar:
Sléttir speglar,
kúptir speglar og
íhvolfir speglar.
Kennari Eggert J Levy
16
5-3 Speglar
Sléttur spegill er með
fullkomlega sléttan
speglunarflöt. Aðfalls- og
útfallshorn geislans eru alltaf
jafn stór.
Spegilmyndin snýr eins og
fyrirmyndin, sýnist vera sömu
stærðar og virðist vera jafn
langt aftan við spegilinn og
fyrirmyndin er fram við hann.
Notagildi: Á baðherbergjum.
Kennari Eggert J Levy
17
5-3 Speglar
Kúptur spegill er kúptur
eða kúlulaga.
Kúptur spegill dreifir
ljósgeislum sem
endurvarpast af
speglunarfleti.
Kennari Eggert J Levy
18
5-3 Speglar
Spegilmyndin er alltaf
réttstæð og minni en
fyrirmyndin og virðist vera
fyrir aftan spegilinn. Þeir
veita rangar upplýsingar um
fjarlægðir.
Notagildi: Í verlsunum eru
kúptir speglar til að veita
yfirsýn yfir stærra svæði.
Kennari Eggert J Levy
19
5-3 Speglar
Holspegill er íhvolfur.
Holspegill endurvarpar
þeim geislum sem koma
samsíða ási spegilsins
þannig að þeir koma
saman í punkti sem nefnist
brennipunktur.
Ás spegilsins er ímynduð
lína sem dregin er gegnum
brennipunktinn og miðju
spegilsins.
Kennari Eggert J Levy
20
5-3 Speglar
• Ef ljósgjafa er komið fyrir í brennipunkti
holspegils endurkastast ljósgeislarnir allir
samsíða til baka frá speglinum.
Engin mynd verður þá til, en samþjappaður
ljósgeisli myndast.
Holspegill endurvarpar geislum sem falla
samsíða spegilásnum í brennipunktinn.
Notagildi: Í aðalljósum bíla eru holspeglar.
Kennari Eggert J Levy
21
5-4 Ljósbrot
• Ljósbrot er stefnubreyting sem ljósgeisli
tekur þegar hann fer úr
einu efni á annað.
• Ljósbrot stafar af því
að ljósið fer mishratt í
gegnum mismunandi
efni.
Kennari Eggert J Levy
22
5-4 Ljósbrot
• Ljós sem berst
í lofti og fer í
gegnum vatn
undir ákveðnu
hægir á sér,
þess vegna
brotnar ljósið.
Kennari Eggert J Levy
23
5-4 Ljósbrot
• Hvernig greinir
augað fisk í vatni?
Kennari Eggert J Levy
24
5-4 Ljósbrot
• Hvítt ljós samanstendur
af rauðum, gulum,
grænum, bláum og
fjólubláum litum.
Þegar hvítt ljós fer í
gegnum prisma
(glerþrístrending) brotnar
það í litróf.
Mynd 5-22, bls 124.
Kennari Eggert J Levy
Ljósbrot í prisma
25
5-4 Ljósbrot
• Ljósbrot í regndropa
Kennari Eggert J Levy
26
5-4 Ljósbrot
• Mótun regnbogans
Athugandi sér rautt
ljós koma frá
vatnsdropum í
skýjunum hátt upp,
meðan dropar í
lægri skýjum senda
fjólublátt ljós til
augans.
Kennari Eggert J Levy
27
5-4 Ljósbrot
Að standa undir
regnboga
• Regnboginn er alltaf
framan við þig. Ef
athugandinn hreyfir
sig, þá hreyfist
regnboginn.
Kennari Eggert J Levy
28
5-4 Linsur
• Linsa er gagnsær hlutur sem
brýtur ljósgeisla.
Til eru tvær gerðir
Safnlinsur og dreifilinsur.
Kennari Eggert J Levy
29
5-4 Linsur
Safnlinsa brýtur
ljósgeisla þannig að
þeir færast nær hver
öðrum.
Dreifilinsa brýtur
samsíða ljósgeisla
þannig að þeir
dreifast í allar áttir.
Kennari Eggert J Levy
30
5-4 Augað og sjónin
• Fjarsýnir nota safngler.
• Nærsýnir nota dreifigler.
Kennari Eggert J Levy
31
5-5 Litir ljóssins
• Þegar ljós fellur á efni fer það eftir gerð
efnisins hvort það drekkur ljósið í sig,
endurvarpar því eða hleypir því í gegnum
sig.
• Hvaða litur ljóss endurkastar hlutur sem er
grænn og ógagnsær?
Grænn litur endurkastast.
Kennari Eggert J Levy
32
5-5 Litir ljóssins
• Hvaða litum ljóss hleypir grænn og
ógagnsær hlutur í gegnum sig?
Engum.
• Hvaða liti ljóss gleypir rauður, gagnsær
hlutur?
Alla liti nema rauða litinn.
Kennari Eggert J Levy
33
5-6 Ljós og tækni
• Ljósþráðatækni er fólgin í flutningi ljóss
langar leiðir eftir grönnum streng úr gleri
eða plasti.
Notagildi: Læknisfræði og miðlun á
sjónvarpsefni.
Kennari Eggert J Levy
34
5-6 Ljós og tækni
• Leysar byggjast á ljósi af aðeins einni
bylgjulengd, þannig að allar bylgjur eru
samfasa.
Notagildi: Á sviði lækninga, iðnaðar og
flutninga.
Kennari Eggert J Levy
35
5-6 Ljós og tækni
• Heilmyndun byggir
á að nota ljós og fá
fram þrívíða mynd.
Notagildi: Geymir
magn upplýsinga í
litlu rými, sýnir
innviði líffæra og
bílvéla.
Kennari Eggert J Levy
36