Optikai jelenségek kristof
-
Upload
stefi-kovacs -
Category
Education
-
view
591 -
download
1
description
Transcript of Optikai jelenségek kristof
![Page 1: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/1.jpg)
![Page 2: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/2.jpg)
Fényvisszaverődés
A fényvisszaverődés (reflexió) egy optikai jelenség. Ha a fény két eltérő optikai sűrűségű közeg határára érkezik, akkor egy része visszaverődik, másik része pedig belép az új közegbe. Az új közegben haladó fénysugár általában megtörik.
![Page 3: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/3.jpg)
Ha a fényvisszaverődés egy kellően sima[1] felületről történik, akkor a visszaverődést szabályos fényvisszaverődésnek nevezzük. Az alábbi törvények a szabályos fényvisszaverődésre vonatkoznak.
![Page 4: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/4.jpg)
A fényvisszaverődés törvényeinekmegfogalmazásához szükséges fogalmak:-Beesési pontnak nevezzük a két közeg határfelületén azt apontot, ahova a (vizsgált) fénysugár beérkezik.-Beesési merőlegesnek nevezzük a beesési pontonátmenő, két közeg határfelületére merőleges egyenest.-Beesési szögnek hívjuk a beeső fénysugár és a beesésimerőleges közti szöget.-Visszaverődési szögnek nevezzük a visszaverődő fénysugárés a beesési merőleges közti szöget.
![Page 5: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/5.jpg)
A fényvisszaverődés törvényeiEukleidész, i. e. 300 k
-A beeső fénysugár, a beesési merőleges és avisszavert fénysugár azonos síkban van.-A beesési szög (α) és a visszaverődési szög (α')ugyanakkora. Képlettel felírva: α = α'.
![Page 6: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/6.jpg)
A fényvisszaverődés törvényeinekkövetkezményei:-A határfelületre merőlegesen beeső fénysugárönmagába verődik vissza.-A sík visszaverő felületre egymássalpárhuzamosan beeső fénysugarak egymássalpárhuzamosan verődnek vissza.
![Page 7: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/7.jpg)
Szórt (diffúz) fényvisszaverődésHa a fényvisszaverő felület érdes, akkor a szórt
(diffúz) visszaverődés jön létre. A diffúz visszaverődés miatt látjuk a (saját fénnyel nem rendelkező, de megvilágított) tárgyakat gyakorlatilag minden irányból.
![Page 8: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/8.jpg)
Fényképek a visszaverődésrőlPárhuzamos fénynyaláb visszaverődése sík felületről
![Page 9: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/9.jpg)
Párhuzamos fénysugarak visszaverődése sík felületről.
![Page 10: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/10.jpg)
FénytörésA fénytörés (refrakció) egy optikai jelenség.
Ha a fény két eltérő optikai sűrűségű közeg határára érkezik, akkor egy része visszaverődik, másik része pedig belép az új közegbe. Az új közegben haladó fénysugár általában megtörik
![Page 11: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/11.jpg)
A fénytörés törvényei
Állítsunk merőlegest a két közeg határára abban a pontban, ahova a fénysugár érkezik! Ez az egyenes a beesési merőleges. A felületre érkező fénysugár és a beesési merőleges által bezárt szög a beesési szög (α), a megtört fénysugár és a beesési merőleges közti szög a törési szög (β).
![Page 12: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/12.jpg)
A fénytörés törvényei a következők:-A beeső fénysugár, a beesési merőleges és a megtörtfénysugár egy síkban van.-A merőlegesen beeső fénysugár nem törik meg.-A beesési szög szinuszának és a törési szög
szinuszánakhányadosa a két közegre jellemző állandó. (SnelliusDescartes-törvény, 1621 és 1629)[1] A Snellius–Desca
Sini/sinr=állandó
![Page 13: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/13.jpg)
A törésmutatóA Snellius-Descartes-törvényben szereplő
állandót a második közegnek az első közegre vonatkozó törésmutatójának nevezzük. és n21-gyel jelöljük. (Egyértelmű esetekben gyakran csak a törésmutató kifejezést használjuk.) Képlettel felírva:
Egy anyag vákuumra vonatkozó törésmutatóját az adott anyag abszolút törésmutatójának nevezzük, és n-nel jelöljük.
![Page 14: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/14.jpg)
A fénytörés néhány következménye
Ha egy ceruzát félig vízbe mártunk: felülről nézve úgy tűnik, mintha a ceruza a levegő és a víz határán megtört volna. A tárgyak egy-egy pontját ott látjuk, ahol a róluk kiinduló, és a szemünkbe jutó fénysugarak visszafelé történő meghosszabbításai metszik egymást. Amikor a ceruzát vízbe mártjuk, a róla kiinduló fénysugarak a víz és a levegő határán megtörnek. Emiatt úgy látjuk, mintha a ceruza vége máshol lenne, mint amikor még üres volt a pohár.
Üres pohárban Vízzel teli pohárbanCeruza a vízben
![Page 15: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/15.jpg)
Teljes fényvisszaverődésA teljes fényvisszaverődés (totálreflexió) egy
optikai jelenség. Ha a fény egy optikailag sűrűbb közegből egy optikailag ritkább közeg határához érkezik, továbbá a beesési szög elég nagy, akkor a teljes fénymennyiség visszaverődik a határfelületről.
![Page 16: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/17.jpg)
FelfedezéseA teljes fényvisszaverődést Vitello fedezte fel a 13.
században. A fénytörés alapján 1611-ben Johannes Kepler adott magyarázatot a jelenségre. A határszög és a törésmutató közti összefüggést 1802-ben William Hyde Wollaston ismerte fel.
![Page 18: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/18.jpg)
Gyakorlati alkalmazásaiMivel a legjobb minőségű tükrök is csak a fény 95
százalékát verik vissza, egyes optikai eszközökben a tükrök
helyett a teljes fényvisszaverődést használják a fény irányának
megváltoztatására. Ilyen alkalmazások például:-Visszatükrözés (retroreflexió) megvalósítása-Képfordító prizma.-Refraktométerek egyes típusai.-Optikai szál.
![Page 19: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/19.jpg)
PrizmaA prizma olyan átlátszó anyagból készült test, melynek
optikai sűrűsége eltér a környezet optikai sűrűségétől. Emiatta fény terjedési sebessége a prizmába lépve megváltozik, és afénynyaláb megtörik. A fénysugár a prizmában tovább halad,majd az újabb határfelülethez érve ismét megtörik. Azegyszerű prizmára eső fénysugár tehát általában kétszer törikmeg: a prizmához érve és a kilépéskor.
![Page 20: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/20.jpg)
Fajtái Egyszerű prizma
A gyakorlatban leggyakrabban használt prizmákháromélű üveghasábok, amelyeknek a keresztmetszeteegyenlő szárú háromszög. A fénysugár eltérülésének
mértékefügg a prizma anyagának a környezetére vonatkoztatotttörésmutatójától , a fény beesési szögétől , és a prizmatörőszögétől , vagyis az egyenlő szárú háromszögcsúcsszögétől.
![Page 21: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/21.jpg)
Egyeneslátású vagy Amici-prizma Az egyeneslátású prizma 3 vagy 5 különböző
diszperziójú, egyszerű prizmából vanösszeragasztva. Úgy bontja színeire a ráesőnyalábot, hogy a középső (sárga) tartományirányváltozás nélkül halad tovább.
![Page 22: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/22.jpg)
Képfordító vagy derékszögű prizma Az egyszerű prizma egy speciális változata, a törőszöge 90˚-os. A prizma belsejében az üveg és a levegő határfelületére 45°-kal beeső fénysugár teljes visszaverődést szenved, így ez a prizma 90°-kall, illetve 180°-kal téríti el a fénysugarakat. Gyakran alkalmazzák tükrök helyett (pl. Lencsés távcsövek).
![Page 23: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/23.jpg)
Optikai szálAz optikai szál egy igen tiszta, néhány tíz
mikrométer átmérőjű üvegszálból és az ezt körülvevő, kisebb optikai törésmutatójú héjból álló vezeték. Működési elve a fénysugár teljes visszaverődésén alapul: A fénykábel egyik végén belépő fényimpulzus a vezeték teljes hosszán teljes visszaverődést szenved, így a vezeték hajlítása esetén is – minimális energiaveszteséggel – a szál másik végén fog kilépni.
![Page 24: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/24.jpg)
DélibábA délibáb (vagy fata morgana) egy légköri
fényvisszaverődési jelenség.Főleg sík területeken, meleg időben fellépő
légtükröződési jelenség, ami a távolságuk miatt egyébként nem látható tárgyakat láthatóvá teszi, amint a látóhatáron lebegnek, megkettőződnek; vagy fordított állásban látszanak az egyébként is látható tárgyak.
![Page 25: Optikai jelenségek kristof](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052508/559ca70d1a28abbe0d8b4876/html5/thumbnails/25.jpg)
Köszönöm a figyelmet!
Készítette: Reszler Kristof