Witam, muszę zaliczyć klasówkę z działu "Optyka". Chciałabym prosić was o podanie najważniejszych wzorów, łącznie z oznaczeniami (plus jakieś zadania do nich). I generalnie o uświadomienie mnie co mogę dostać do zrobienia na sprawdzianie. Zaznaczam, że u mnie nauczyciel skupia się głównie na zadaniach- raczej nie każe nam pisać teorii. Z góry bardzo dziękuję! ;)
More Questions From This User See All
Odp.
Optyka to nauka o świetle.
Pamiętaj , że światło to strumień fotonów.
Prędkość światła w próżni jest największa , c = 300000[km/s].
Światło ma naturę falowo - korpuskularną.
Przykładem zjawiska potwierdzającego korpuskularną naturę światła jest efekt fotoelektryczny.
Polega on na wybijaniu elktronów walencyjnych na skutek działania strumienia fotonów.
Światło białe jest mieszaniną różnych barw,
Rozchodzi się w postaci równoległych promieni.
Widma światła widzialnego mają określoną długość i energię.
Wzór na długośc:
(lambda) = v*T ; gdze T - okres w [s] , czas jednej pełnej zmiany .
Śwaitło jest falą elektromagnetyczną. Graficznie przedstawia je krzywa , zwana sinusoidą.
Światło ulega:
- polaryzacji;
- załamaniu;
- odbiciu ;
- intereferencji ;
- dyfrakcji.
Na pracy klasowej będziesz miał powstawanie obrazów w zwierciadłach i soczewkach.
Musisz umieć skonstruować te obrazy.
Musisz wiedzieć co to jest :
- ognisko , (punkt przecięcia się promieni świetlnych po przejściu przez soczewkę;
- rodzaje soczewek;
- powstawanie obrazów w zwierciadłach;
- ognisko i ogniskowa soczewki lub zwierciadła;
- obraz rzeczywisty i pozorny , prosty i odwrócony.
Wzory , które musisz znać.
Wzór soczewki:
1/x + 1/y = 1/f ; gdzie : x - odległość przedmiotu od soczewki (zwierciadła);
y - odległośc obrazu l f - ogniskowa , odległość ogniska od środka geometrycznego soczewki.
Np. wzór na ogniskową :
f = (xy ) / (x +y).
Musisz znać wzór na powększenie:
n = x / y , może być pomniejszenie.
Wzór na zdolnosć skupiającą soczewki:
D = 1 / f.
Jednostką jest dioptria [d].
[D] = [1 / f ].
Jeżeli np. ogniskowa f = 25[cm] , zamieniasz to na metry f = 0,25 [m] , dioptria to [1 /m ].
D = 1 / 025[m] = 4[D].
Pamiętaj o współczynniku załamania światła , kącie odbicia i padania , prostopadłej padania.
OPTYKA jest nauką o swietle.
Swiatło ulega:
- odbiciu
- załamaniu
- dyfrakcji, czyli uginainiu
- interferencji , czyli nakładaniu się (superpozycji)
- polaryzacji
ODBICIE I ZAŁAMANIE ŚWIATŁA
1. Prawo odbicia światła:
Kąt padania jest równy kątowi odbicia. Promień padający, normalna i promień odbity leżą w jednej płaszczyźnie
α = β
gdzie:
α - kąt padania
β - kąt odbicia
Zad.
Oblicz kąt odbicia wiedząc, że 5/9 kąta między promieniem padającym i promieniem odbitym wynosi 10°
dane: szukane:
5/9 (α+β) = 10° β = ?
Rozwiązanie
Korzystamy z prawa odbicia światła:
5/9 (α+β) = 10°
5/9 (β+β) = 10°
5/9 · 2β = 10°
10/9 β = 10° /·(9/10)
β = 9°
====
Odp. Kąt odbicia wynosi 9°.
2. Prawo załamania:
Stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest wielkością stałą, rowną stosunkowi szybkości światła w tych ośrodkach i zwana względnym współczynnikiem załamania swiatła ośrodka drugiego względem pierwszego.
sinα/sinβ = v₁/v₂ = n₂/n₁ = n₂,₁
gdzie:
n₂ - współczynnik załamania ośrodka II
n₁ - wspóczynnik załamania ośrodka I
n₂,₁ - współczynnik ośrodka II względem I
v₁ - szybkość światła w ośrodku I
v₂ - szybkość światła w ośrodku II
Jezeli kąt załamania jest > 90°, to światło w ogóle nie wnika do drugiego osrodka, lecz zostaje na granicy osrodków całkowicie odbite. Zjawisko to nosi nazwę CAŁKOWITEGO WEWNĘTRZNEGO ODBICIA, a ką padania, przy którym kąt załamania jest rowny 90° nazywa się KĄTEM GRANICZNYM.
Sinus kąta granicznego wyraża się wzorem:
sin αgr/sin 90° = n₂/n₁
ale sin 90° = 1, więc
sin αgr - n₂/n₁
ZWIERCIADŁO PŁASKIE
daje obraz:
- pozorny
- prosty
- tej samej wielkości
ZWIERCIADŁO KULISTE:
- wklęsłe
- wypukłe - dają obraz zawsze pozorny (utworzony przez przecięcie przedłużeń promieni świetlnych),prosty,pomniejszony, odległość obrazu od zwierciadła: -f< y <0, czyli za zwierciadłem
Równanie zwierciadła (soczewki)
1/f = 1/x + 1/y
gdzie:
f - ogniskowa równa połowie promienia krzywizny zwierciadła (f = R/2)
x - odległość przedmiotu od zwierciadła
y - odległość obrazu od zwierciadła
Powiększenie:
p = IyI/IxI = ho/hp
Zad.
Za pomocą zwierciadła kulistego wklęsłego o promieniu krzywizny 80cm możemy otrzymać rzeczywisty obraz przedmiotu, którego wielkość byłaby równa połowie wielkości przedmiotu. W jakiej odległości od zwierciadła należy umieścić przedmiot i w jakiej odległości od zwierciadła powstanie obraz?
Rozwiązanie:
dane: szukane:
R = 80 cm x = ?
p = 1/2 y = ?
Powiększenie wyraż się wzorem:
p = y/x
1/2 = y/x
x = 2y
Z równania zwierciadła wyznaczamy y:
1/x + 1/y = 1/f
ale f = ½ R
1/x + 1/y = 1/(R/2)
1/2y + 1/y = 2/R
1/2y + 2/2y = 2/R
3/2y = 2/R
2·2y = 3·R
4y = 3R /:4
y = 3R/4
y = 3·80cm/4
y = 60 cm = 0,6 m
=============
Odległość przedmiotu od zwierciadła:
x = 2y
x = 2·0,6m
x = 1,2 m
=======
SOCZEWKI
a) skupiające - spełniają podobnie rolę jak zwierciadła wklęsłe.
b) rozpraszajace - spełniają podobną funkcję jak zwierciadła wypukłe.
Równanie soczewki:
1/f = 1/x + 1/y
gdzie:
f - ogniskowa
x - odległość przedmiotu od soczewki
y - odległość obrazu od soczewki
Powiększenie:
p = IyI/IxI = ho/hp
Długość ogniskowej dla soczewki dwuwypukłej:
1/f = (n/n₁ - 1)(1/r₁ + 1/r₂)
gdzie:
f - ogniskowa
n - współczynnik załamania soczewki
n₁ - współczynnik załamania otoczenia
r₁,r₂ - promienie krzywizny soczewki
Zdolność skupiajaca soczewki jest równa odwrotności jej ogniskowej:
Z = 1/f
Jednostką zdolności skupiajacej jest dioptria (1D)
1D = 1/m
Zad.
Oblicz ogniskową soczewki, jezeli jej zdolność skupiająca wynosi 100 dioptrii.
Rozwiązanie:
dane: szukane:
Z = 100 dioptrii f = ?
Z = 1/f I*f
Z·f = 1 /:Z
f = 1/Z
f = 1/100 m
f = 1 cm
======
Odp. Ogniskowa ma długość 1 cm.
Powiększenie lupy:
p = d/f + 1
gdzie:
p - powiększenie
d - odległość obrazu od soczewki
f - ogniskowa
Powiększenie mikroskopu:
p = (l - lob)d/(fob - fok)
gdzie:
p - powiększenie
l - odległość okular - obiektyw
fok - ogniskowa okularu
fob - ogniskowa obiektywu
d - odległość A"B" od okularu