Heijastuminen ja taittuminen

Useimmat näkemämme esineet heijastavat valoa. 1. Heijastuminen Useimmat näkemämme esineet heijastavat valoa.

2. Pienimmän ajan periaate Fermat‘n sääntö: Valo etenee suoraviivaisesti nopeinta reittiä pitkin..

Fermat sanoo: tämä reitti.

3. Heijastumislaki Fermatin säännön perusteella: A B 1 5 2 4 3 peili

Heijastumislaki sanoo, että tulokulma = heijastuskulma Tämä pätee peilimäisillä, sileillä pinnoilla.

Normali Tuleva säde Heijastunut säde qi qr Heijastava pinta

tasopeili tasopeili

tasopeili

Tasopeilin muodostama kuva 1. Oikein päin 2. Samankokoinen 3. Valekuva.

Hajaheijastus

Suurennos pinnasta hajaheijastus

Tasopeili Kovera peili Sisäpinta heijastaa Kupera peili Ulkopinta heijastaa

Heijastuminen kaarevissa peileissä (Kovera peili) f Pääakseli Heijastava pinta Heijastuminen noudattaa heijastuslakia.

Heijastuminen kaarevissa peileissä (Kovera peili) f Pääakseli Heijastava pinta Heijastuminen noudattaa heijastuslakia.

Kupera peili Kupera peili muodostaa aina pienennetyn, oikeinpäin olevan valekuvan .

4. Taittuminen Fermatin sääntö selittää myös taittumisen (muista rantakuva). Valo taittuu,( eli valon kulkusuunta muuttuu), kun se kulkee väliaineesta toiseen. Tämä johtuu siitä, että valonnopeus muuttuu.

kangastus Kylmä ilma Kuuma ilma vesipinta

kangastusta Lämmin ilma Kylmä ilma

taittuminen valonsäde Normaali nopea ilma vesi hidas

aaltorintama qi ilma vesi qR

taittuminen ihminen ilma vesi Kala näyttää olevan täällä Oikea paikka

Taittuminen Valon nopeus hidastuu, kun se tulee ilmasta veteen, ja säde taittuu normaaliin päin. Analogia: Auto hidastaa kun se tulee asfaltilta soratielle ja kääntyy normaalia kohti.

Taittuminen aiheuttaa illuusioita. Esimerkiksi: Esineet näyttävät olevan lähempänä ja ylempänä. silmä ilma vesi

harhakuva Vlo kulkee nopeammin korkammalla koska ilma on harvempaa

Kalan näköalue:

960

Kokonaisheijastus... …tapahtuu, kun valo tulee tiheämmästä aineesta harvempaan riittävän vinosti

ilma rajakulma vesi kokonaisheijastus valonlähde

Kokonaisheijastus Valokaapeleissa käytetään hyväksi kokonaisheihatusta. Kaapelissa olevaa valoa ei pääse ulossos, joten signaali ei menetä tehoaan kulkiessaan kaapelissa.

Prismat

Väreihin hajaantuminen eli disperssio Valkoinen valo koostuu kaikista väreistä. Jokaisella värillä on oma frekvenssi. Prisma hajoittaa valkoisen valon väreihin.

Hajaantuminen väreiksi prismassa Valkoinen valo Prisma

sateenkaaari

kaksi sateenkaarta Toisessa sateenkaaressa värit ovat himmeämpiä, ja äinvastaisessa järjestyksessä..

Vihreä välähdys Aurinko Maa Disperssio aiheuttaa useita auringon kuvia. Suurin osa sinisestä on sironnut pois, joten jäljelle jää vihreä..

Kuvan muodostuminen kuperassa linssissä ja kulkeepolttopisteen kautta. Taittuu linsisä. Nuoli esineenä Taittuu linssissä Pääakselin suuntainen säde Näkee kuvan tässä. f Pääakseli Täällä oleva silmä Kupera linssi Linssin keskipisteen kautta kulkeva säde ei taitu. Syntyy ylösalaisin oleva, pienennetty todellinen kuva.

Linssit Kokoava kupera linssi Hajoittava kovera linssi Keskeltä paksuin linssi. Kokoaa samansuuntaiset valonsäteet Hajoittava kovera linssi Keskeltä ohuempi linssi. Hajoittaa yhdensuuntaiset säteet

Erilaisia linssejä Kuperat linssit ovat plus-linssejä. kaksoiskupera kaksoiskovera tasokupera tasokovera kupera Meniscus kovera Meniscus Kuperat linssit ovat plus-linssejä. Koverat linssit ovat miinus-linssejä.

Kupera linssi f Pääakseli

Kupera linssi f Pääakseli

Vielä kuperasta linssistä Taittuu saapuessaan linssiin. Taittuu kulkemaan polttopisteen kautta Nuoli esineenä . Pääakselin suuntainen säde f Pääakseli Näkee kuvan täällä. Kupera linssi Täällä oleva silmä Linssin keskipisteen kautta kuleva säde ei taitu. Kaukonäköiset ihmiset käyttävät tälläisiä linssejä. Syntyy oikeinpäin oleva suurennettu valekuva. Tämä on suurentava linssi

Kuvan muodostuminen koverassa linssissä Nuoli esineenä Taittuu linssissä. Ja linssin jälkeen se Pääakselin suuntainen säde Näyttää tulevan polttopisteeestä. f Täällä oleva silmä Pääakseli Näkee kuvan täällä. Kovera linssi Linssin keskipisteen kautta kulkeva säde jatkaa samaan suuntaan. Likinäköiset ihmiset käyttävät tälläisiä linssejä. Syntyy oikeinpäin oleva, pienennetty valekuva.

neulanreikäkamera

Veteen osittain asetettu airo näyttää katkenneelta, koska (a) taittuu (b) hajaantuu väreihin (c) polarisoituu (d) heijastuu (e) absorboituu

Mikä peili tuottaa suurennetun kuvan kasvoistasi? (a) tasopeili (b) kovera peili (c) kupera peili (d) sekä kovera että kupera peili (b) 

Tullessaan vedestä ilmaan , säde (a) taittuu normaalista poispäin (b) jatkaa samaan suuntaan (c) taittuu normaaliin päin (d) muuttaa frekvenssiä (e) hidastuu