, k = jousivakio F F. ) x x / m. kx 2, työ: W = 1

Transkriptio

1 3. KURSSI: Aallot (FOTONI 3: PÄÄKOHDAT) VÄRÄHTELYT: harmoie voima ja värähdysliike - harmoie voima: F = -kx, taajuus eli frekvessi: f = T O T - T = jaksoaika = yhtee värähdyksee kuluut aika (s) - f = frekvessi = värähdyste lukumäärä sekuissa (s) F / N m - jaksoaika: T = π, k = jousivakio F F k = k x vrt. heiluri heilahdusaika T = π ) x x / m g - harmoise värähtely eergia: E p = kx, työ: W = kx E = E p + E k = kx + mv = ka = mv liikeyhtälö: ma = -kx - resoassi = ilmiö, jossa värähtelijä luovuttaa eergiaa toiselle värähtelijälle tämä omiaistaajuudella, jolloi amplitudi kasvaa. Esimerkkejä! AALTOLIIKE: peruskäsitteet - mekaaie aaltoliike (esim. ääi) ja sähkömageettie aaltoliike (esim. valo) - poikittaie aaltoliike - pitkittäie aaltoliike - värähtely tapahtuu kohtisuorassa värähtely tapahtuu eteemisliikkee eteemissuutaa vastaa max suuassa - sähkömageettie aaltoliike, esim. valo - esim. ääi (vrt. MAOL s. 87 (84)) (vrt. MAOL s (87-89)) - INTERFERENSSI = aaltoliikkeide yhtymie summa-aalloksi eli iterferessiaalloksi: - iterferessiaallo (+) kuki värähtelijä poikkeama o yksityiste aaltoliikkeide aiheuttamie poikkeamie ja vektorisumma; x = x + x (yhdistymis- eli superpositioperiaate) - esim. samatajuiset värähtelyt: ) vahvistava iterferessi; ) heiketävä iterferessi: sama vaihe vastakkaie vaihe - lisäesimerkkejä: seisova aaltoliike, huojuta, iterferessi ohuissa kalvoissa (sähkömag. säteily)

2 Huygesi periaate - jokaista aaltoritama pistettä voidaa pitää uude alkeisaallo keskuksea, josta aaltoliike leviää palloaaltoia kaikkii suutii - aaltoliikkeide luokittelu: -ulotteie aaltoliike, -ulotteie aaltoliike (regasaallot), 3-ulotteie aaltoliike (palloaallot) - koheretit aallot = aaltoja, joide vaihe-ero tietyssä pisteessä o ajasta riippumato vakio DIFFRAKTIO = aaltoliikkee taipumie väliaieessa oleva estee vuoksi (esim. kapea rako) rako: rakoa: - tasoaalto - tasoaalto regasaaltoja regasaaltoja - rako toimii uude aallo lähteeä - raot toimivat uusie aaltoje lähteiä - diffraktio - diffraktio + iterfressi AALTOLIIKKEEN ETNEMINEN: - polarisaatiosuuta = väliaiee hiukkase värähtelysuuta aaltoliikkee eteemissuutaa ähde (vrt. poikittaie ja pitkittäie aaltoliike) - aaltoliikkee eteemisopeus = häiriö eteemisopeus (riippuu väliaieesta, vrt. MAOL s. 9 (88)) KIINTEÄ NESTE KAASU - pitkittäie ja poikittaie - vai pitkittäie aaltoliike - vai pitkittäie aaltoliike aaltoliike - sidokset heikkoja - sidokset hyvi heikkoja - sidokset lujia v suuri v piei v hyvi piei - PERUSAALTO: siiaalto - mookromaattie ( yksivärie ) aalto: sama taajuus f ja jaksoaika T - jokaie mielivaltaie aaltoliike voidaa aia kota mookromaattisista siiaalloista - vaihe-ero = kahde värähtelijä matkaero ilmaistua joko värähdysaja (jaksoaja), aallopituude λ tai vaihe-kulma φ avulla - sama vaihe: värähtelijä asema ja liikesuuta sama AALLONPITUUS λ A = kahde samavaiheise värähtelijä välimatka A = amplitudi = suuri poikkeama tasapaioasemasta π

3 - aaltoliike eteee aallopituude λ värähdysajassa T: AALTOLIIKKEEN PERUSYHTÄLÖ: v = λ f = T λ v = aaltoliikkee eteemisopeus (m/s) λ = aallopituus (m) f = taajuus eli frekvessi, taajuude yksikkö: [f] = /s = Hz (= hertsi) AALTOLIIKE RAJAPINNASSA - heijastumislaki: tulokulma = heijastuskulma (α = α ), siα v λ - taittumislaki: = = = = (f) siβ v λ (f säilyy), α α f = T - (f) = = rajapia taitesuhde TIH. v λ - aiee taitekeroi ilmaisee kuika paljo rajapita valo opeus muuttuu valo tullessa tyhjiöstä kyseisee HARV. β v λ valo opeus tyhjiössä c tyhjiö aieesee eli = eli aie = valo opeus aieessa c - aieide taitekertoimia o taulukossa; MAOL s. 88 (85). esim. ilma:,00, vesi,33, lasi,50 (Huom.! riippuu taajuudesta f) - pulssi käyttäytymie rajapiassa: a) tiheämmästä väliaieesta (a) heijastuva pulssi vaihe muuttuu vastakkaiseksi harvemmasta aieesta (b) heijastuva pulssi säilyttää vaiheesa - KOKONAISHEIJASTUS = ilmiö, jossa aieide rajapitaa tuleva aaltoliike (esim. valo) kokoaisuudessaa heijastuu - tapahtuu, ku aaltoliike tulee riittävä suuressa tulokulmassa rajapitaa, v joka taitesuhde = <. v Tällöi aaltoliike taittuu ormaalista poispäi, (β > α), ku se saapuu aalto-opillisesti tiheämmästä aieesta aalto-opillisesti harvempaa aieesee (v < v ). Valo tulessa aieesta aieesee o rajapia taitesuhde Taittumislaki valolle voidaa esittää yt taitekertoimie avulla: siα v λ = = = = siβ v λ (Huom! taittumisessa taajuus f säilyy!) aie = b) yhdesuutaissiirtymä

4 ormaali α α HARV TIH β Optisesti tiheämmä aiee taitekerroi o suurempi kui optisesti harvemma aiee. Ku tulokulma α = kokoaisheijastukse rajakulma α r eli α = α r ja taitekulma β = 90 o, ii taittumislaista saadaa kokoaisheijastukse rajakulmalle α r lauseke : v λ si α r = = = =. v λ ormaali - ku tulokulma o suurempi kui kokoaisheijastukse rajakulma α r eli α > α r, ii aaltoliike (esim. valo) kokoaisuudessaa heijastuu - kokoaisheijastus valolle; si α r = - sovelluksia: optiset kuidut ja laitteet (esim. kokoaisheijastavat prismat), valokaapelit, kagastukset, taivaa kuva SEISOVA AALTOLIIKE = aaltoliike, jossa vaihe ei etee eikä aaltoliike kuljeta eergiaa - aaltoliike värähtelee paikallaa ääriasetoje välillä; solmut ovat levossa ja kuvut värähtelevät vuorotelle (välei λ/4) - sytyy, ku kaksi samalaista (sama A, λ, f) vastakkaisii suutii eteevää aaltoliikettä kohtaavat ja iterferoivat, esim. aaltoliikkee heijastuessa - jäitety kiele ja ilmapatsaa omiaisvärähtelyt: f - omiaisvärähtelyt eli omiaistaajuudet: f - perusvärähtely eli perustaajuus f 3f - ylivärähtelyt = perustaajuude moikertoja: f, 3f, 4f, - esim. kitara kieli, urkupilli 4f

5 AKUSTIIKKA ELI ÄÄNIOPPI: pääkohdat ääi aaltoliikkeeä, ääe korkeus ja taajuus - ääi = mekaaista aaltoliikettä, joka eteee ilmassa väliaiehiukkaste pitkittäiseä värähtelyä, joka paievaihtelut aiheuttavat ihmiskorvassa kuuloaistimukse taajuusalueella Hz. Ääe kuluvoimakkuus riippuu aaltoliikkee itesiteetistä (I = P/A) ja myös taajuudesta f (vrt. kuulokäyrät, MAOL s (87-88)). - ääi aaltoliikkeeä, käyttäytymie rajapioissa (heijastumie, taittumie, kokoaisheijastumie) - ääe korkeus ja taajuus, seisova ääiaalto soittimet v = λf (f säilyy) - huojuta = ääe voimakkuude jaksottaie vaihtelu, joka sytyy kahde melkei sama taajuise ääiaallo iterferoidessa keskeää v - ääe opeus ilmassa; v = T T v ~ T (T = lämpötila kelvieiä) ääe voimakkuus ja itesiteetti: itesiteetti I = kohtisuora teho pita-alaa kohti (W/m ) P - ääe itesiteetti: I =, I = k (P = teho (W), A = ala (m ) A r I - ääe itesiteettitaso: L = 0 lg yksikkö: [L] = db (= desibeli) I o (ks. ääe itesiteettitasoja ja turvallisuusrajoja, MAOL s. 9 (89)). I o = 0 - W/m. - ääekkyystaso = ääe fysiologie asteikko, yksikkö fo (= foi) - kuuloaluee kuulokäyrät eli foikäyrät ovat sama kuulovoimakkuude käyriä (ks. kuuloalue, MAOL s. 90 (87), ääe spektri, MAOL s. 90 (87)), soitiväri ja spektri - Doppleri ilmiö: aaltoliikkee taajuus havaitaa erilaisea f muuttuu: kui aaltolähtee taajuus johtue aaltoliikkee ja havaitsija liikkeestä toistesa suhtee. f < f o tai f > f o - ts. havaitsija rekisteröimä aaltoliikkee taajuus o erilaie kui aaltolähtee taajuus, jos aaltolähde ja havaitsija liikkuvat toistesa suhtee - lähestymie havaittu taajuus suurempi, loittoemie havaittu taajuus pieempi - esimerkkejä: - hälytysajoeuvo ajaessa ohi sireei ääe korkeude havaitaa laskeva - puasiirtymä etäätyvä tähde lähettämässä spektrissä (ks. MAOL s. (6)). Äätä opeammi letävä koe (v koe > v ääi ) jättää jälkeesä voimakkaa kiila-aallo (Machi aalto).

6 Ku letokoe letää äätä opeammi sytyy se perää kartiomaisesti eteevä iterferessiaalto, jota kutsutaa Machi aalloksi. Letokoee ulkopuolella kartioaalto kartio pia suuresta eergiatiheydestä johtuvaa pamauksea (sytyy paie-ero), jota saotaa ääivalli murtumiseksi. - Doppleri ilmiö esiityy siis myös valolla tähdistä tuleva valo spektriviivat ovat siirtyeet puaista kohti (puasiirtymä; valo aallopituus ja taajuus pieetyyt) tähdet ja galaksit etäätyvät maailmakaikkeus laajeee Doppleri ilmiö sovelluksia (mitataa taajuude muutosta) - galaksie opeudet - opeustutkat eli ajoeuvoje opeude mittalaitteet - esteide virtausopeude määritys - satelliittiavigoiti - lääketieteessä kiila-aalloilla (shokkiaalloilla) rikotaa sappi- ja muuaiskiviä ultraääi: f > 0 khz (0 khz -- THz) = mekaaista (pitkittäistä) aaltoliikettä ihmise kuuloaluee yläpuolella (ks. MAOL s. 90 (87)) omiaisuuksia: - eteee esteissä ja kaasuissa paieaaltoia, joka o pitkittäistä aaltoliikettä, kiiteissä aieissa myös poikittaisvärähtelyä - aaltoliikkee omiaisuudet, kute siroamie, heijastumie, taittumie, iterferessi, je - piei aallopituus, suuri itesiteetti, v = λf, - ultraääe värähtelyeergia siirtyy ja absorboituu tehokkaasti aiee sisää, esim. kudoksii ja ivelii, eläimet: koirat, lepakot, delfiiit - syty: - mekaaisesti (ääiraudat, pillit, värähtelevät kielet, pyörivät reikälevyt, ), sähkömageettisesti (sähkömageettie värähtelypiiri + pietsosähköie kide = sähköstriktio, magetostriktio) - sovelluksia: - kaikuluotaus (esim. vede syvyys), rakeevikoje tutkimie (valuviat, halkeamat, jäitystilat), paksuusmittaus (esim. jää paksuus) ( ultraääe heijastumie, aikamittaus oskilloskoopilla) - raketeide tutkimie, läpivalaisu (korvaa rötgesäteily), esim. sikiötutkimus ( kuva muodostumie ultraääe heijastumise ja taittumise tuloksea, ultraääe piei λ) - desifioiti, hammaskive poisto, sappikivie pilkkomie, metallipitoje puhdistus, emulsioide aikaa saamie (maalie ja voiteide sekoitus), muovie ultraääihitsaus ( ultraääellä saadaa suuria värähtelyeergia tiheyksiä aiee pitaa ja aiee sisälle) - kliiiset tutkimukset ja hoidot; läpivalaisu lisäksi esim. lämpöhoidot, vere virtausopeude mittaus, akustie mikroskooppi, je. ( ultraääe eergia absorboitumie kudoksii lämpeemie, ultraääe Doppleri ilmiö)

7 ifraääi: f < 6 Hz - sytyy esim. maajäristyksissä ja koeissa haitallie ihmiselle rakeus- ja huoeakustiikka jälkikaiuta-aika - AALTO-OPTIIKKA: sähkömageettie aaltoliike ja se spektri - sähkömageettie spektri (MAOL s. 87 (84)) - gammasäteily (ytimestä) λ: fm - rötgesäteily (atomi sisäkuorilta) λ: pm - ultraviolettisäteily (atomi ulkokuorilta) λ: m (UV-ideksit, ks. MAOL s. 87) - äkyvä valo (atomi ulkokuorilta) λ: m - ifrapuasäteily (molekyylie ja atomie värähtelystä ja rotaatiosta eli pyörimisestä) λ: 700 m mm - radioaallot (sähköisistä värähtelypiireistä) λ: mm 00 km - valo aallopituus o välillä: m (MAOL s. 87 (84)) - violetti: m, - siie: m, - vihreä: m, - keltaie: m, - orassi: m, - puaie: m - valo o poikittaista sähkömageettista säteilyä, joka eteee valo opeudella - valo eteemisopeus tyhjiössä o c =, m/s - sähkömageettiselle aaltoliikkeelle (esim. valo) pätee aaltoliikeopi perusyhtälö: c = λf - valaistus ja itesiteetti - säteilyteho eli säteilyvirta (W) - valo säteilytysvoimakkuus = valo teho pita-alaa kohti (W/m ), - valovirta: kuvaa subjektiivise äköaistimukse voimakkuutta (lm), - valovoima: mittaa valolähtee subjektiivista kirkkautta (cd), SI-järjestelmä perussuure (ks. MAOL s. 66 (66)). Taulukossa (MAOL s. 89 (86)) o esitetty silmä suhteellie väriherkkyys aallopituude fuktioa sekä silmä suhteellie väriherkkyys. - valaistusvoimakkuus eli valaistus = valovirta pita-alaa kohti (lx = lm/m ) (MAOL s. 89 (86)) esim. hyvä yleisvalaistus o oi 500 luksia (lx), tavallie luokkahuoe: 300 lx. - valotehokkuus (lm/w). Esim. tavallie hehkulamppu o 7 - lm/w. - jos valolähtee valovoima o kadela (cd), se saa aikaa metri etäisyydellä valaistusvoimakkuude luksi (lx). Yksi kadela ( cd) vastaa likimai yhde tavallise kyttilä kirkkautta.

8 - valovoima; I = ω Φ (cd), lumiassi (valotiheys); B = A I (cd/m ), φ - valovirta; Φ = Iω (lm), valaistus (valaistusvoimakkuus); E = (lx), A --- ei keskeistä asiaa --- MAOL s (66-67), (7) DISPERSIO JA VÄRIT - dispersio = valo hajaatumie väreihi esim. prismassa - väreihi hajoamie eli dispersio johtuu siitä, että prisma taitekerroi riippuu valo aallopituudesta site, että violetti taittuu eite ja puaie vähite ts. viol > pu (vrt. MAOL s. 88 (85)) pu SPEKTRI valkoie valo koostuu eri väreistä viol - esim. dispersiosta: - sateekaare syty - valo taittumie lumikiteissä, kristalliesieissä, timateissa, je. - dispersiosta o myös haittaa; esim. kamera lissi hajottaa valkoise valo värillisiksi rekaiksi ( Newtoi rekaat ) kamerassa kamera objektiivi rakeetaa useista eri lasilaaduista - sirota: - ilmiö, jossa aurigosta tuleva valo osuu ilmakehä hiukkasii ja saa iide elektroit värähtelemää valo taajuudella, jolloi e itse lähettävät sama taajuista valoa esim. taivaa sie väri, taivaa puaie väri aurigo laskiessa VALON INTERFERENSSI JA DIFFRAKTIO - iterferessi = aaltoliikkeide yhtymie osoitus valo aaltoluoteesta esim.. iterferessi ohuissa kalvoissa - valo heijastuu kalvo ylä- ja alapiasta iterferoide Miksi vede pialla oleva ohut öljykalvo äyttää eriväriseltä eri suuasta katsottua? (YO-K00-4b, YO-K05-0b). Öljyläikä väri-ilmiöt johtuvat öljykalvo ylä- ja alapiasta heijastueide valosäteide iterferessistä. Säteide matkaero riippuu öljykalvo paksuudesta ja katselusuuasta. Ne aallopituudet, joide optie matkaero o kokoaie määrä aallopituuksia eli λ ( = kokoaisluku, =,, 3, ), vahvistuvat heijastueessa valossa, ku taas aallopituudet, joide matkaero o ( + ) λ, puuttuvat heijastueesta valosta. Oheisessa kuviossa öljykalvoo osuvat valosäteet heijastuvat kalvo yläpiasta (säde ) ja alapiasta (säde ). Säteet iterferoivat, jolloi tietyt aallopituudet vahvistuvat (säteide optie matkaero o kokoaie määrä aallopituuksia;

9 λ) ja tietyt aallopituudet puuttuvat heijastueesta valosta. Ylä- ja alapiasta heijastueide säteide matkaerot ja site myös iterferessi tuloksea vahvistuvat aallopituudet (värit) riippuvat kalvo paksuude ohella myös katsomissuuasta (kuviossa kulma α ). - koheretit aallot = aaltoja, joide vaihe-ero tietyssä pisteessä o vakio (samavaiheiset aallot) - mookromaattiset aallot = aaltoja, joilla o sama taajuus ja jaksoaika ( yksivärie valo ) LASERi valo: - koherettia, mookromaattista valoa ja yhdesuutaista valoa, jolla o suuri itesiteetti - syty: stimuloitu emissio, esim. He-Ne kaasulaser, puolijohdelaserit - laseri käyttö: - lasertulostimet, optiset hiiret, CD-levyt, lasertutkat (etäisyyde mittaus), viivakodilukijat (esim. kassat), tutkimukset, leikkaukset (esim. silmäleikkaukset), hammashoito, kudos- ja ihohoidot, metallie työstö, fuusioreaktorit, valokaapelit, hologrammit (3-ulotteiset kuvat), - koserttitehosteet, - diffraktio = aaltoliikkee taipumie - kaksoisrako ja diffraktiohila - valo diffraktio kaksoisraossa: Yougi koe eli kaksoisrakokoe (kahde rao diffraktio) - laseri valoa suuataa kaksoisrakoo valo taipumie eli diffraktio (varjostimella valopisteitä) valolla o aaltoluoe varjosti rakoa - valaistuksella o maksimi (suuri itesiteetti) suuassa, jossa aallot ovat samassa vaiheessa eli säteide matkaero o kokoaie määrä aallopituuksia: dsiα = k λ, d = rakoje etäisyys, α = s. suutakulma eli taipumiskulma (taα = b/a), k = kertaluku (k = 0,,, 3, ), λ = aallopituus m esim. hilavakio d = 65 rakosysteemi b a varjosti

10 - [vastaavasti miimeille eli tummille kohdille varjostimella (valaistukse miimi) pätee: dsiα = (k + ) λ ] - diffraktiohila = lasi tai muovilevy, jossa o tasavälisiä ja yhdesuutaisia rakoja tai heijastavia uria - hilavakio d = vierekkäiste rakoje välimatka - valo diffraktio hilassa; d hila - hilayhtälö: dsiα = kλ, k = 0,,, 3, (d = hilavakio eli rakoje välimatka) (aallot iterferoivat vahvistae toisiaa, ku iide matkaero dsiα o aallopituude moikerta kλ varjostimella iterferessimaksimi, vrt. kaksoisrakokoe (Yougi koe) - laseri valo avulla voidaa määrittää esim. - hilavakio d arvo, aallopituus, hiukse paksuus, laga paksuus, CD-levyje urie etäisyys, - DVD-levy urie etäisyys, - heijastushila: urat tehty heijastavaa pitaa - VALON POLARISAATIO = ilmiö, jossa sähköketä värähtelyt tapahtuvat vai yhdessä tasossa (= polarisaatiotaso) kohtisuorasti eteemissuutaa vastaa - eristeaiee (esim. lasi, vesi) piasta heijastuut valo o osittai tai kokoaa polarisoituutta (pitaa vastaa kohtisuorat värähtelyt vähetyeet) - pitkittäie aaltoliike, esim. ääi, o aia lieaarisesti polarisoituutta - sähkömageettie aaltoliike, esim. valo, o poikittaista aaltoliikettä, joka polarisaatiosuuta o sähköketä suuta, radioaallot (dipoliatei säteily o lieaarisesti polarisoituutta site, että sähkökettä värähtelee eteemissuua ja atei määräämässä tasossa ateitekiikka), - polarisoivat kalvot ja epäsymmetriset kiteet (dikroismi) - syty: - heijastumie, polaroivat levyt, valo tulee viosti eristee rajapitaa kahtaistaittumie: - ku valo kulkee esim. kalkkisälpäkitee (CaCO 3 ) läpi, se jakaatuu kahdeksi eri tavoi taittuvaksi säteeksi (Y ja E), mikä johdosta esieet äkyvät kahtea (ks. kuva). Toie säteistä, s. yleissäätöie säde (Y), taittuu oudattaa tavallisia taittumislakeja, ku se sijaa toie, s. erikoissäätöie säde (E) taittuu poikkeuksellisella tavalla. Tämä o s. kahtaistaittumisilmiö, joka esiityy eräissä läpiäkyvissä kiteisissä aieissa. Samalla valo polaroituu: yleissäätöise (Y) ja erikoissäätöise sätee (E) värähdystasot oat aia toisiaa vastaa kohtisuorassa.

11 Yleissäätöise ja erikoissäätöise sätee polarisaatiosuuat ovat kohtisuorassa toisiaa vastaa. Malus laki: I ~ E cos θ. - Brewsteri laki: heijastuut valo o täydellisesti polarisoituut (lieaaripolaroitu) heijastava taso suutaisesti, ku heijastuee ja taittuee sätee välie kulma o suora (90 o ) ta α = α polarisaatio sovelluksia: - polarisoivat aurikolasit, jäitysoptiikka, estekideäytöt (laskimet, matkapuhelimet, ) - mehiläiste suuistus, taivaa sii - optiivisesti aktiiviset aieet (kiertävät polarisaatiotasoa, esim. ruokosokeriliuos) aiee pitoisuude määritys - kahtaistaittumie (ks. ed.) Miksi järve pia häikäisevät heijastukset oleellisesti himmeevät sopivalaisia aurikolaseja käytettäessä? (YO-S97-5b). VASTAUS: Heijastuut valo o osittai polarisoituutta site, että se sähkökettä värähtelee vaakasuorassa. Ku käytetää tummeettuja polarisoiva aurikolaseja, joide läpäisysuuta o pystysuorassa, häikäisy väheee oleellisesti. GEOMETRINEN OPTIIKKA: sädeoptiika perusteet, peilit, lissit ja prismat - tasopeili, pallopeilit: kupera ja kovera - kokoava eli positiivie lissi (+), hajottava eli egatiivie lissi (-) - peilit, lissit, todellie kuva, valekuva, ---- kuva piirtämie + sääöt valekuva sytyy säteide jatkeide leikatessa toisesa, valekuvaa ei saada äkyvii varjostimelle - todellie kuva sytyy todelliste säteide leikatessa toisesa ja kuva saadaa varjostimelle k b - kuvausyhtälö (Gaussi kuvauslaki); + =, viivasuureus; m = =, a b f e a a = esiee etäisyys peilistä/lissistä, b = kuva etäisyys peilistä/lissistä f = polttoväli, f = r/ e = esiee korkeus, k = kuva korkeus (r = peili/lissi kaarevuussäde)

12 - lissi taittokyky D = taittokyvy yksikkö: [D] = /m = d (= dioptri) f esim. kuva muodostumie kuperassa peilissä kuva muodostumie kuperassa lississä - valekuva - todellie kuva - prisma, lissisysteemit (lissi esieeä toimii aia edellise lissi kuva) Miksi valkoie valo hajaatuu prismassa väreihi? (YO-S97-5c). VASTAUS: Valkoie valo sisältää aallopituusaluee m. Valo taittuessa prisma rajapioissa taitekulma riippuu valo väristä, koska prisma-aiee taitekerroi o sitä suurempi mitä lyhempi o valo aallopituus (vrt. MAOL s. 88 (85)). - kuvausvirheet: A) geometriset kuvausvirheet: pallopoikkeama, koma, astigmatismi, kuvaketä vääristymä ja kaarevuus B) kromaattiset kuvavirheet: pitkittäie ja poikittaie väripoikkeama - optiset laitteet: silmä, suureuslasi, silmälasit, mikroskooppi, kiikarit ja kaukoputket, kamera, spektrometriset laitteet - esim. mikroskooppi - suureus: M = δ d f f - δ = mikroskoopi optie pituus (objektiivi f ja okulaari f polttopisteide välimatka) - d = s. selvä äkemise etäisyys (= lyhi etäisyys, jolle silmä voidaa akkommodoida sitä rasittamatta esim. pitkäaikaisessa lukemisessa, ormaalisilmälle oi 5 cm) - aaltoliikeopi kaavat (MAOL s. - (6-7))

13 MAOL taulukko: TÄRKEITÄ SIVUJA: -s. 66 (66): SI-järjestelmä perussuureet ja yksiköt + määritelmät -s. 67 (67): kerraaisyksiköide etuliitteet ja johdaaisyksiköt -s. 68 (68): lisäyksiköt, mm. a 365 d, litra = dm 3, t = 000 kg = Mg, -s (69-70): muutokertoimia, mm. litra = dm 3 = 0,00 m 3, taittovoimakkuus d, -s. 7 (7): luoovakioita, mm. valo opeus tyhjiössä c o =, m/s, -s. 87 (84): Sähkömageettise säteily spektri ja äkyvä valo aallopituudet -s. 88 (85): aieide taitekertoimia, ilma taitekerroi eri aallopituuksille -s. 89 (86): valaistuksia, silmä suhteellie väriherkkyys -s. 90 (87): ääe spektri, kuuloalue -s. 9 (88): ääe opeus väliaieessa -s. 9 (89): ääe itesiteettitasoja, turvallisuusrajat -s. 6-9 (-4): KAAVOJA + tuukset ja yksiköt!!! - sivulla 6-8 (-3) o mekaiika kaavat (vrt. fy0) - sivulla 8 (3) o vai matemaattise heiluri kaava - sivulla 9 (4) o tiheyde kaava - sivuilla - (6-7) o aaltoliike- ja valo-opi kaavat