Optika
Optikaks nimetatakse teadust, mis käsitleb elektromagnetkiirguse levimist ning ainega vastastikmõjusid lainepikkuste vahemikus 1.....105 nm. Meie piirdume peamiselt nähtava piirkonnaga (380.....760 nm).
Optikas kasutatakse kolme valguse mudelit: valguskiir, valguslaine, valguskvant.
Valguskiirt kasutatakse siis, kui on ainult oluline valguse levimise suund (näiteks peegeldumine, murdumine, jms.) ja pole oluline, milline on valguse olemus. Valgust kujutatakse koosnevat üksikutest pidevatest kiirtest. Sellise valgusekirjelduse võttis kasutusele Eukleides III sajandil e.m.a. Valguskiir on geomeetrilise optika (kiirteoptika) põhimõiste.
Valguskiire mudeliks on nool, mis näitab valguse levimise suunda.
Valguslaine mõiste võttis kasutuseleC. Huygens 1678.a. pannes aluse valguse laineteooriale. Tollal arvati, et valguslained on mingid pikilained nagu helilained ja et need levivad mingis erilises nähtamatus aines – eetris, mis peitub kõikides teistes ainetes. 1865.a. püstitas J. Maxwell hüpoteesi, et valgulained on elektromagnetlained, mis levivad tühjuses valguse kiirusega c. Aluse selleks andis tema poolt loodud elektromagnetlainete teooria ja fakt, et arvutused andsid elektromagnetlaine levimiskiiruseks ka ca 300 000 km/s nagu oli määratud valguse kiirus. 1888.a. tõestas H. Hertz katseliselt, et valgulained on elektromagnetiained.
Valguslaine mudeliks on elektromagnetlaine (E ja B - vektorite ajaline ja ruumiline muutumine.) Valgus kui elektromagnetlaine on ristlaine, sest nii vektorid E ja B kui ka valguse levimise suund on omavahel risti nagu x,y ja z telg.
(E- elektriväljatugevuse vektor, B- magnetväljatugevuse vektor)
Valguskvandi mõiste võttis kasutusele I. Newton 1675.a. korpuskli nime all. Korpuskliteks nimetas ta silmale nähtamatuid valguse osakesi. 1900. a. võttis M. Planck puhtformaalsetest asjaoludest lähtudes valguskvandi mõiste, mis aitas tal leida valemi absoluutselt musta keha kiirgusspektri arvutamiseks. Valguskvantide ehk footonite reaalsuse tõestas 1905.a. A. Einstein, andes seletuse fotoefekti katsetele.
Valguskvandi mudeliks on osake, millel pole seisumassi ja mis liigub kiirusega c.
Osutub, et erinevate valgusnähtuste seletamiseks kasutatakse kas valguse lainemudelit või kvantmudelit. Mõningaid nähtusi (difraktsioon, interferents, murdumine, dispersioon) seletatakse lainemudeli abil, teisi (fotoefekt, Comptoni efekt, fotokeemilised reaktsioonid) kvantmudeli abil ja kolmandaid nii laine- kui ka kvantmudeli abil (valguse peegeldumine, valguse rõhk, kehade värvus). Sellepärast räägitakse valguse dualismist (omaduste kahesusest). valitseb seaduspärasus, et suuremate sageduste korral avalduvad rohkem valguse kvantomadused ja väiksemate sageduste korral laineomadused.
Õigem oleks rääkida valguse dualistlikust kirjeldamisest. Valgus on üks kindel loodusnähtus, mille kirjeldamiseks inimene kasutab kord lainemudelit, kord kvantmudelit.
Toome ka seose värvuste ja valguse lainepikkuse vahel vaakumis:
Punane
760…..630
Oranž
630…..600
Kollane
600…..570
Roheline
570…..520
Helesinine
520…..470
Sinine
470…..420
Violetne
420…..380
Optikas kasutatakse kolme valguse mudelit: valguskiir, valguslaine, valguskvant.
Valguskiirt kasutatakse siis, kui on ainult oluline valguse levimise suund (näiteks peegeldumine, murdumine, jms.) ja pole oluline, milline on valguse olemus. Valgust kujutatakse koosnevat üksikutest pidevatest kiirtest. Sellise valgusekirjelduse võttis kasutusele Eukleides III sajandil e.m.a. Valguskiir on geomeetrilise optika (kiirteoptika) põhimõiste.
Valguskiire mudeliks on nool, mis näitab valguse levimise suunda.
Valguslaine mõiste võttis kasutuseleC. Huygens 1678.a. pannes aluse valguse laineteooriale. Tollal arvati, et valguslained on mingid pikilained nagu helilained ja et need levivad mingis erilises nähtamatus aines – eetris, mis peitub kõikides teistes ainetes. 1865.a. püstitas J. Maxwell hüpoteesi, et valgulained on elektromagnetlained, mis levivad tühjuses valguse kiirusega c. Aluse selleks andis tema poolt loodud elektromagnetlainete teooria ja fakt, et arvutused andsid elektromagnetlaine levimiskiiruseks ka ca 300 000 km/s nagu oli määratud valguse kiirus. 1888.a. tõestas H. Hertz katseliselt, et valgulained on elektromagnetiained.
Valguslaine mudeliks on elektromagnetlaine (E ja B - vektorite ajaline ja ruumiline muutumine.) Valgus kui elektromagnetlaine on ristlaine, sest nii vektorid E ja B kui ka valguse levimise suund on omavahel risti nagu x,y ja z telg.
(E- elektriväljatugevuse vektor, B- magnetväljatugevuse vektor)
Valguskvandi mõiste võttis kasutusele I. Newton 1675.a. korpuskli nime all. Korpuskliteks nimetas ta silmale nähtamatuid valguse osakesi. 1900. a. võttis M. Planck puhtformaalsetest asjaoludest lähtudes valguskvandi mõiste, mis aitas tal leida valemi absoluutselt musta keha kiirgusspektri arvutamiseks. Valguskvantide ehk footonite reaalsuse tõestas 1905.a. A. Einstein, andes seletuse fotoefekti katsetele.
Valguskvandi mudeliks on osake, millel pole seisumassi ja mis liigub kiirusega c.
Osutub, et erinevate valgusnähtuste seletamiseks kasutatakse kas valguse lainemudelit või kvantmudelit. Mõningaid nähtusi (difraktsioon, interferents, murdumine, dispersioon) seletatakse lainemudeli abil, teisi (fotoefekt, Comptoni efekt, fotokeemilised reaktsioonid) kvantmudeli abil ja kolmandaid nii laine- kui ka kvantmudeli abil (valguse peegeldumine, valguse rõhk, kehade värvus). Sellepärast räägitakse valguse dualismist (omaduste kahesusest). valitseb seaduspärasus, et suuremate sageduste korral avalduvad rohkem valguse kvantomadused ja väiksemate sageduste korral laineomadused.
Õigem oleks rääkida valguse dualistlikust kirjeldamisest. Valgus on üks kindel loodusnähtus, mille kirjeldamiseks inimene kasutab kord lainemudelit, kord kvantmudelit.
Toome ka seose värvuste ja valguse lainepikkuse vahel vaakumis:
Punane
760…..630
Oranž
630…..600
Kollane
600…..570
Roheline
570…..520
Helesinine
520…..470
Sinine
470…..420
Violetne
420…..380