OPTIK     (läran om ljuset)

Kommer från grekiskans Optikos = berör synen


Hur uppkommer ljus?

   Alla föremål som är tillräckligt heta
    utsänder ljus. Tex. solen, glödlampa,
    stearinljus.

   Värmeenergi omvandlas till ljus.
                                               1
En atom tillförs energi, elektronen exciteras (hoppar
till högre energinivå).




  Då elektronen
  återvänder till sin
  gamla plats, avges
  energi i form av
  synligt ljus
                                                        2
Varför kan vi se ett föremål?

   Vi kan se ett föremål som själv sänder ut eller
    reflekterar ljus.
    •    Sänder ut ljus – en ljuskälla

    •    Reflekterar ljus – alla föremål

   Ett föremål reflekterar sin egen färg och
    absorberar övriga färger

        Varför är himlen blå?
                                                      3
Varför kan vi se månen?




Varför kan vi inte se luften?


                                4
Ex. Vi kan inte se luften eftersom den inte
    reflekterar ljus, däremot kan vi se glas-
    och vattenytor eftersom de reflekterar
    en del av ljuset.

Varför är det mörkt i rymden?




                                                5
Din reflexbricka syns bra när ljus
             från en bils strålkastare träffar
             den på kvällen när det är mörkt.



Varför tror du att den syns bra?

Reflexen är gjord av massor av små prismor
inbakade i plast. De kastar tillbaka ljuset.



                                                  6
Ljuset rör sig i raka linjer (ljusstrålar)
      (egentligen i små vågor)


   Eftersom ljuset inte kan gå runt ett föremål
    bildas skugga bakom det.
   Ex. sol- och månförmörkelse uppkommer
    pga. skugga.




                                               7
Solförmörkelse




partiell
                 total




                         8
Månförmörkelse




                 total




                         9
Ljusets hastighet
   Ljusets hastighet i luft är ca. 300000 km/s
   Hastigheten minskar i tätare ämnen
   Ett ljusår = den sträcka ljuset rör sig på ett år

Ljusstyrkan mäts i lux (lx)




       Hur mycket ljus en ljuskälla sänder ut mäts i
        enheten candela (cd)
                                                        10
Polarsering




              11
Polarisation
En transversell våg sägs vara linjärt polariserad om dess störningar
alltid sker längs en given riktning

En linjärt polariserad våg


                             Störnings-
                              riktning
kan passera genom en
öppning som är parallell
med störningarnas
                                                 Vågutbredningsriktning
riktning.

En linjärt polariserad våg
kan inte passera genom
en öppning som är vinkel-
rät mot störningarnas riktning.
                                                                   12
Ljusets reflexion i speglar


               ytnormal
                 ytnormal


infallande stråle            reflekterad stråle
    Infallande stråle        Reflekterad stråle


                   i
                   i    rr                        En ljusstråle som
                                                  träffar en slät yta
                                     spegel
                                     spegel
                                                  reflekteras så att
                                                  infallsvinkeln är lika
      infallsvinkel = reflektionsvinkel
                  i=r                             stor som
                  i=r                             reflektionsvinkeln =
   infallsvinkel = reflektionsvinkel
                                                  REFLEXIONSLAGEN
Vi repeterar!
Inkommande                Reflekterad
  ljusstråle               ljusstråle

               i   r                    Vid reflexion så är
                                        reflexionsvinkeln lika
                                        stor som infallsvinkeln




       Spegel reflexion            Diffus reflexion
Bilden i en plan spegel är en:

- skenbild eller virtuell bild
       (dvs. kan inte fångas på en skärm)
- rättvänd, höger o vänster omvända
- på samma avstånd bakom som framför spegeln.
Sfäriska speglar
   sfäriska speglar delas in i konvexa- och
    konkava speglar
Konvex spegel

                                        F = brännpunkt



                                    x       huvudaxel
                                    F




Reflektionsstrålarnas förlängning skär varandra i
brännpunkten F (bakom spegeln)
Bilden i en konvex spegel är :
- förminskad och rättvänd, men vi ser ett större område




    Används som:
    Övervakningsspeglar, bil backspegel,
    trafikspeglar
Konkav spegel

                                   F = brännpunkt


                            F
                            x              huvudaxel




De reflekterade strålarna samlas i brännpunkten F
framför spegeln.
Bilden på nära håll är:
- Rättvänd o förstorad (skenbild)
Bilden på långt håll är:
- Förminskad samt upp och nedvänd (reell bild)




                              Användning:
                              - tandläkarspegel
                              - sminkspegel
                              - sol-kraftverk
                              - strålkastare
helljus

           Får parallella
           ljusstrålar



             Lampan i
halvljus   brännpunkten
solugn

Optik

  • 1.
    OPTIK (läran om ljuset) Kommer från grekiskans Optikos = berör synen Hur uppkommer ljus?  Alla föremål som är tillräckligt heta utsänder ljus. Tex. solen, glödlampa, stearinljus.  Värmeenergi omvandlas till ljus. 1
  • 2.
    En atom tillförsenergi, elektronen exciteras (hoppar till högre energinivå). Då elektronen återvänder till sin gamla plats, avges energi i form av synligt ljus 2
  • 3.
    Varför kan vise ett föremål?  Vi kan se ett föremål som själv sänder ut eller reflekterar ljus. • Sänder ut ljus – en ljuskälla • Reflekterar ljus – alla föremål  Ett föremål reflekterar sin egen färg och absorberar övriga färger Varför är himlen blå? 3
  • 4.
    Varför kan vise månen? Varför kan vi inte se luften? 4
  • 5.
    Ex. Vi kaninte se luften eftersom den inte reflekterar ljus, däremot kan vi se glas- och vattenytor eftersom de reflekterar en del av ljuset. Varför är det mörkt i rymden? 5
  • 6.
    Din reflexbricka synsbra när ljus från en bils strålkastare träffar den på kvällen när det är mörkt. Varför tror du att den syns bra? Reflexen är gjord av massor av små prismor inbakade i plast. De kastar tillbaka ljuset. 6
  • 7.
    Ljuset rör sigi raka linjer (ljusstrålar) (egentligen i små vågor)  Eftersom ljuset inte kan gå runt ett föremål bildas skugga bakom det.  Ex. sol- och månförmörkelse uppkommer pga. skugga. 7
  • 8.
  • 9.
  • 10.
    Ljusets hastighet  Ljusets hastighet i luft är ca. 300000 km/s  Hastigheten minskar i tätare ämnen  Ett ljusår = den sträcka ljuset rör sig på ett år Ljusstyrkan mäts i lux (lx)  Hur mycket ljus en ljuskälla sänder ut mäts i enheten candela (cd) 10
  • 11.
  • 12.
    Polarisation En transversell vågsägs vara linjärt polariserad om dess störningar alltid sker längs en given riktning En linjärt polariserad våg Störnings- riktning kan passera genom en öppning som är parallell med störningarnas Vågutbredningsriktning riktning. En linjärt polariserad våg kan inte passera genom en öppning som är vinkel- rät mot störningarnas riktning. 12
  • 13.
    Ljusets reflexion ispeglar ytnormal ytnormal infallande stråle reflekterad stråle Infallande stråle Reflekterad stråle i i rr En ljusstråle som träffar en slät yta spegel spegel reflekteras så att infallsvinkeln är lika infallsvinkel = reflektionsvinkel i=r stor som i=r reflektionsvinkeln = infallsvinkel = reflektionsvinkel REFLEXIONSLAGEN
  • 14.
    Vi repeterar! Inkommande Reflekterad ljusstråle ljusstråle i r Vid reflexion så är reflexionsvinkeln lika stor som infallsvinkeln Spegel reflexion Diffus reflexion
  • 15.
    Bilden i enplan spegel är en: - skenbild eller virtuell bild (dvs. kan inte fångas på en skärm) - rättvänd, höger o vänster omvända - på samma avstånd bakom som framför spegeln.
  • 16.
    Sfäriska speglar  sfäriska speglar delas in i konvexa- och konkava speglar
  • 17.
    Konvex spegel F = brännpunkt x huvudaxel F Reflektionsstrålarnas förlängning skär varandra i brännpunkten F (bakom spegeln)
  • 18.
    Bilden i enkonvex spegel är : - förminskad och rättvänd, men vi ser ett större område Används som: Övervakningsspeglar, bil backspegel, trafikspeglar
  • 19.
    Konkav spegel F = brännpunkt F x huvudaxel De reflekterade strålarna samlas i brännpunkten F framför spegeln.
  • 20.
    Bilden på närahåll är: - Rättvänd o förstorad (skenbild) Bilden på långt håll är: - Förminskad samt upp och nedvänd (reell bild) Användning: - tandläkarspegel - sminkspegel - sol-kraftverk - strålkastare
  • 21.
    helljus Får parallella ljusstrålar Lampan i halvljus brännpunkten
  • 22.

Editor's Notes

  • #2 Demo: släck lampan och tänd ett ljus Lågans temperatur för stearinljus 800 – 1400 0 C. Sid. 64 Oktetten
  • #3 Demo: Bränn koppar, litium, strontium
  • #4 Jo, ljuset från solen kan fara fram obehindrat genom rymden, men när ljuset kommer in i jordens atmosfär stöter ljuset på små partiklar och ljuset sprids iväg åt olika håll i nya riktningar. Ju mindre partikeln är desto kortare ljusvåglängder sprider den. Luften består mest av mycket små partiklar, som kallas molekyler, och därför sprids violett och blått ljus mest - de färgerna har kortast våglängd. Vi ser himlen som blå eftersom vi ser det spridda blå ljuset mot den svarta rymden.
  • #6 Att vi på jorden ser en blå himmel på dagen beror på att solljuset studsar mot jordens atmosfär. I rymden finns ingen atmosfär.
  • #7 Reflexen är gjord av massor av små prismor inbakade i plast. De kastar tillbaka ljuset.
  • #8 Demo. Penna på OH (skugga , Varför?), Sätt en matt glasskiva framför..sprider ljuset
  • #11 Demo: lux-mätaren
  • #14 Laborera + visa med lasertavlan
  • #17 Demo konkava och konvexa spegeln. Kolla hurudan bild de ser?
  • #20 Visa solugn (parabol speglarna)