OPTIK läran om ljuset
Vad är ljus Ljuset är en form av energi Ljus är elektromagnetisk strålning som färdas med en hastighet av 300 000 km/s. Ljuset kan ta sig igenom vakuum som är ett utrymme som inte innehåller någon materia alls och genom genomskinliga material som luft och glas. Hastighet minskar i ämnen med högre densitet.
Ljus är elektromagnetisk strålning
Solens vita ljus innehåller samtliga färger i färgspektrumet
Varifrån kommer ljuset? Primära ljuskällor, t.ex. solen, lampor och kamerans blixt, Sekundära ljuskällor, s.k. reflekterat ljus t.ex. månen
Ljuset utbreder sig rätlinjigt I figurer ritar man ljusstrålar som räta linjer. Strålarnas riktning visas med pilar.
Följande kan hända när ljusstrålarna träffar en yta Ljusstrålarna kan ta sig igenom olika material. Ljusstrålarna kan reflekteras.(studsa bort) Ljusstrålarna kan spridas. (reflekteras i alla möjliga vinklar) Ljusstrålarna kan absorberas av materialet Ljusstrålarna kan brytas t.ex. vid övergången mellan luft och glas
Hur ser vi ett föremål? Ljuskällor kan vi se eftersom de utsänder ljus. Andra föremål ser vi endast om de reflekterar ljuset från en ljuskälla.
Hur ser vi ett föremål?
Ljus och färg Det röda äpplet absorberar allt ljus förutom rött som istället reflekteras. En svart yta absorberar allt ljus En vit yta reflekterar allt ljus
Reflektion i plan spegel Normalriktning Inkommande ljusstråle Reflekterad ljusstråle i r Reflektionslagen En ljusstråle reflekteras alltid så att infallsvinkeln = reflektionsvinkeln i = r
Ljusets brytning i en vattenyta
Ljusets brytning i en vattenyta Brytningsvinkeln blir alltså mindre än infallsvinkeln. Detta beror på att ljus har lägre fart i materia med högre densitet jämfört med farten i materia med lägre densitet. Detta gör att det som finns under vattnet verkar närmare ytan än det egentligen är.
Ljusets brytning i en glasyta
Ljusets brytning i en glasyta När en stråle går från ett optiskt tunnare till ett optiskt tätare ämne, bryts strålen mot normalen. När en stråle går från ett optiskt tätare till ett optiskt tunnare ämne, bryts strålen från normalen.
Totalreflektion
LINSER Linser = av plast eller glas gjorda skivor som samlar eller sprider ljuset Det finns 2 sorters linser, konvexa och konkava. En konvex lins är alltid tjockast på mitten En konkav lins är alltid tunnast på mitten
Ljusbrytning konvexa linser Konvergerande lins Brännpunkt Fokus f = brännvidd En konvex lins är alltid tjockast på mitten Parallella strålar som kommer in mot en konvex lins bryts samman mot en brännpunkt bakom linsen En konvex lins kallas samlingslins eftersom den samlar strålarna och det står + på alla konvexa linser. Ju tjockare linsen är desto mer böjs ljuset.
Ljusbrytning konkava linser En konkav lins är alltid tunnast på mitten Parallella strålar som kommer in mot en konkav lins sprids. En konkav lins kallas spridningslins eller minuslins. Brännpunkt Fokus Divergerande lins f = brännvidd
Våglängd = avståndet mellan två toppar Våglängd
Samband mellan våglängd och frekvens Kort våglängd, hög frekvens Lång våglängd Låg frekvens
Ögat och synen Saker som du kan se skickar ut ljus eller reflekterar ljus som kommer från solen eller från lampor. Dina ögon kan fånga upp det här ljuset och skicka det vidare som signaler till hjärnan, där du kan förstå vad det är du ser. Ljuset går in i ögat genom hornhinnan. Innanför hornhinnan finns regnbågshinnan. Den släpper in lite eller mycket ljus genom att göra öppningen i mitten mindre eller större. Den här öppningen kallas pupillen. Ögat kan alltså ändra ljuskänsligheten beroende på hur mycket ljus det kommer till ögat (dag / natt). Ögats lins kan dessutom ändra sin tjocklek för att vi ska kunna se bra både på stort avstånd och på nära håll. Bilden av det du ser hamnar på näthinnan. Bilden är då upp- och nervänd. Hjärnan gör att du upplever bilden rätt. I näthinnan finns olika slags synsinnesceller. De som kallas stavar reagerar bara på vitt ljus. Andra celler kallas tappar, de reagerar på ljus som har färg. Det finns olika typer av tappar: en sort för rött, en för grönt och en för blått ljus. Från tapparna och stavarna går det nervsignaler till hjärnan genom synnerven. Signalerna går till syncentrum längst bak i stora hjärnan. När de kommer fram dit ser du bilden.
Ögat
Hur ögat uppfattar ljus Normalt öga Gula fläcken
Hur ögat uppfattar ljus Översynt öga En översynt person ser bra på långt håll men dåligt på nära håll. Det beror på att ögat är för kort. Strålar från föremål bryts inte ihop på näthinnan och bilden blir suddig.
Hur ögat uppfattar ljus Översynt öga En översynt person behöver glasögon med konvexa linser, de samlar ihop strålarna så att de bryts ihop på näthinnan.
Hur ögat uppfattar ljus Närsynt öga En närsynt person ser bra på nära håll men dåligt på långt håll. Det beror på att ögat är för långt. Strålar från föremål som är långt borta bryts ihop framför näthinnan och bilden blir suddig.
Hur ögat uppfattar ljus Närsynt öga En närsynt person behöver glasögon med konkava linser, de sprider strålarna så att de bryts ihop på näthinnan.
Närsynthet / översynthet
Vad är fiberoptik? Fiberoptik är ett optiskt system för överföring av ljus eller data där ljus leds genom så kallade optiska fibrer, vars kärnor är gjorda av mycket rent glas eller plast från flera millimeters diameter ned till mindre än ett hårstrås diameter.