Lääts ja Kujutis

Õppetükid 25-28
Kokkuvõte ja üldistus

Läätseks nimetatakse kõverpindadega ümbritsetud läbipaistvat keha, mida kasutatakse valguse koondamiseks ja harjutamiseks.

• Läätsi liigitatakse kumerläätsedeks ja nõgusläätsedeks.
• Kumerläätsed koondavad valgust.
• Nõgusläätsed hajutavad valgust.
• Läätse keskel paikneb läätse optiline keskpunkt.
• Läätse optilist keskpunkti läbivat joont nimetatakse läätse optiliseks teljeks.
• Läätse fookusi läbivat joont nimetatakse optiliseks peateljeks.
• Punkti, kus koondub kumerläätse läbinud, optilise peateljega paralleelne valgusvihk, nimetatakse läätse fookuseks.
• Läätse iseloomustatakse arvuliselt fookuskauguse ja optilise tugevuse abil.
• Fookuskauguseks nimetatakse läätse keskpunkti ja fookuse vahelist kaugust.
• Optiliseks tugevuseks nimetatakse fookuskauguse pöördväärtust.
• Optiline tugevus = 1/fookuskaugus
• D=1/f
• Läätse optilise tugevuse ühik on dioptria (lühend 1dpt).

Kujutid on optikaseadmega saadav esemega sarnane pilt.

• Fookustamine tähendab ekraani ja läätse sellise vastastikuse asendi leidmist, kui kujutise detailid on võimalikult selgepiirilised.
• Tõelist kujutist saab tekitada ekraanile.
• Näivat kujutist ei saa ekraanile tekitada ega fotografeerida, kuid saab silmaga vaadelda.
• Kaugest esemest tekib kujutis läätse fookuse lähedale, kujutis on ümberpööratud, vähendatud ja tõrline.

Fotoaparaat

• Fotoaparaat on optikaseade, millega jäädvustatakse kujutisi.
• Kujutise fookustamine toimub objektiivi nihutamisega ekraani suhtes.
• Suumimisel muudetakse objektiivi fookuskaugust.

Silm ja nägemine

• Silm on nägemisorgan.
• Sarvkesta pinnas toimub valguse esmane koondumine.
• Silmaavaga reguleerib organism silma sattuva valguse hulka.
• Silmalääts fookustab kujutise võrkkestale.
• Fookustamine toimub silmaläätse fookuskauguse muutmise abil.
• Võrkkestas tekkivatest elektrilistest signaalidest tekitab peaaju nägemistaju.
• Lühinägelikkust korrigeeritakse nõgusläätsedega -
• Kaugelenägelikkust korrrgeeritakse kumer +
• Prillinumber on prilliklaasi opriline tugevus dioptriated.

Valguse Peegeldumine ja Murdumine IV

Õppetükid 18-24
Kokkuvõte ja üldistus

Valguse peegeldumiseks nimetatakse nähtust, kus valgus langeb mingile pinnale ja pöördub tagasi samasse keskkonda, kust see tuli.

• Langev kiir kujutab valguse levimise suunda enne peegeldumist.
• Langev kiir ja pinna ristsirge moodustavad langemisnurga.
• Peegeldunud kiir kujutab valguse levimise suunda pärast peegeldumist.
• Peegeldunud kiir ja pinna ristsirge moodustavad peegeldumisnurga.
• Valguse peegeldumise seadus: valguskiire peegeldumisnurk  on võrdne langemisnurgaga, β=a (kr väiketäht beeta)

Peegelpind on täiesti sile valgust peegeldav pind.

Mattpind on mikrokonaurustega; valgus peegeldub pattpinnalt kõikvõimalikes suundades.

• Valguse peegeldumist mattpinnalt nimetatakse hajuvaks ehk difuusseks.
• Mattpinnalt peegeldunud calgust nimetatakse hajusaks valguseks.

Keskkonnas valgus nõrgeneb, üks nõrgenemise põhjustest on valguse neeldumine, teine valguse hajumine keskkonnas olevatelt väikestelt osakestelt.

Kuu faasiks nimetatakse Kuu nõhtavat kuju.

• Kuu eri faasid tekivad seetõttu, et Kuu on kerakujuline ja Päike valgustab erinevalt Kuu nähtavat osa.
• Täiskuu on näha, kui Päike valgustab Kuud vaatleja poolt.
• Poolkuu on näha siis. kui Päike valgustab Kuud vaatleja suhtes küljelt.
• Kuusirp on näha siis, kui Päike valgusta Kuu Maa-poolset osa vähem, kui Kuu tagakülge.

Valguse murdumiseks nimetatakse valguse levimissuuna muutumist valguse üleminekul ühest keskkonnast teise.

• Murdunud kiir kujutab valguse levimise suunda pärast murdumist.
• Murdumisnurga moodustavad murdunud kiir ja pinna ristsirge.
• Valguse levimisel keskkonda, kus valguse kiirus on väiksem, murdub valgus pinna ristsirge poole..
• Valguse levimisel keskkonda, kus valguse kiirus on suurem, murdub valgus pina ristsirgest eemale.
• Prismat saab kasutada valguse spektri saamiseks, sest eri värvi valgus murdub erinevalt.

Füüsikaseadus on füüsikaterminite abil väljendatud loodusseadus.

Valgus

Õppetükid 11-17
Kokkuvõte ja üldistus

Valgus kujutab endast lainet.

• Valgus kannab energiat.
• Energia tõttu saab valgus soojendada kehi, kutsuda esile keemilisi reaktsioone; valguse abil saab tekitada elektrivoolu.

Valgusallikas on valgust kiirgav keha. 

• Valgusallikaid liigitatakse soojuslikeks ja külmadeks.
• Soojuslikes valgusallikates saadakse valguse kiirgamiseks vajalik energia soojusliikumise arvelt.
• Külmad valgusallikad on soojuslikest energiasäästlikumad.

Valguse spekter on selle valguse koostisse kuuluvate värviliste valguste kogum. Mõnikord nimetatakse spektriks ka liitvalguse lahutamise tulemusena saadud värviliste valguste riba ekraanil.

• Lihtvalgus koosneb ühest värvilisest valgusest.
• Liitvalgus koosneb mitmest värvilisest valgusest.
• Valgusallika spekter näitab, millist valgust valgusallikas kiirgab.
• Valge valgus koosneb värvilistest valgustest, mille koostis on samasugune nagu Päikese valgusel.
• Ultravalgus ja infravalgus pole inimesele nähtav.
• Ultravalgus on organismidele ohtlik.

Valgusfilter on seade (keha), mis laseb valgust läbi valikuliselt. Valgusfiltreid kasutatakse värviliste valguste eraldamiseks liitvalgusest.

• Valgusfilter laseb läbi iseenda värvi valgust.
• Valgused, mille värvus ei lange kokku filtri värvusega, neelduvad selles.

Värviline pind on pind, mis peegeldab valgust valikuliselt.

• Värviline pind peegeldab iseenda värvi valgust.
• Valgused, mille värvus ei lange kokku keha pinna värvusega, neelduvad kehas.

Nägemine on ümbritseva maailma tajumine valgusaistingu abil.

• Silm on nägemisorgan. Nägemiseks peab valgus silma sattuma.
• Võrkkest koosneb valgustundlikest rakkudest.
• Silmaava ehk pupilli abil reguleerib organism silma sattuva valguse hulka.
• Mida suurem on vaatenurk, seda suurem on eseme kujutis võrkkestal ja seda täpsemalt on eseme detailid näha.

Valguse levimine on valguslaine edasikandumine ruumis.

• Ühtlases keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt.
• valguse kiirus õhus ja õhuta ruumis on 300 000km/s.
• Valgusaasta on vahemaa, mlle valgus läbib ühe aasta jooksul.

Vari on ruumipiirkond, kuhu valgusallikast tulev valgus ei levi või levib ainult mõnest valgusallika osast.

• Täisvari on varju osa, kuhu valgusallikast tulev valgus ei levi.
• Poolvari on varju osa, kuhu valgus levib ainult mõnest valgusallika osast.

Võnkumine, Laine ja Heli

Õppetükid 4-10
Kokkuvõte ja üldistus

Võnkliikumiseks ehk võnkumiseks nimetatakse liikumist, kus keha läbib sama tee edasi-tagasi korduvalt kindla ajavahemiku järel.

• Võnkumine on üks mehaanilise liikumise liikidest.
• Võnkuma keha mudelit nimetatakse pendlist.

Võnkumise kirjeldamiseks kasutatakse mõisteid:

• Algasend on võnkuva keha asukoht vaatluse alghetkel. Algasendi valik on vaba.
• Tasakaaluasendiks nimetatakse võnkuva keha asendit, kus keha peatub võnkumise lakkamisel.
• Amplituudiasendiks nimetatakse võnkuva keha asukohta, kus liikumise suund muutub ja keha hakkab tagasi liikuma. 
• Amplituudiasendeid on kaks.
• Täisvõnkeks nimetatakse pendli käiku ühest amplituudiasendist teise ja tagasi.

Võnkumise kirjeldamiseks kasutatakse füüsikalisi suurusi:

• Amplituudiks nimetatakse võnkuva keha suurimat kaugust tasakaaluasendist.
• Amplituudu mõõdetakse pikkusühikutes.
• Võnkeperioodiks ehk perioodiks nimetatakse ühe täisvõnke soortamise aega.
• Võnkeperioodi mõõtühik on üks sekund (1s), perioodi tähis on T.
• Võnkesagedus ehk sagedus näitab võngete arvu ühes sekundis
• Sageduse mõõtühik on üks herts (1Hz), sageduse tähis on f.
• Sagedus on üks herts, kui võnkuv keha sooritab ühe täisvõnke ühes sekundis.
• 1Hz=1/1s
• Sagedust arvutatakse: võnkesagedus=1/võnkeperiood ehk f=1/T.

Laineks nimetatakse võnkumise levimist keskkonnas.

• Laineid on kahte liiki: ristlained ja pikilained.
• Ristlaines võnguvad keskkonna osakesed laine levimisega risti.
• Pikilaines võnguvad keskkonna osakesed laine levimise suuna sihiliselt.

Laine kirjeldamisel kasutatakse füüsikalisi suurusi:

• Lainepikkus on kahe kõrvutise laineharja vaheline kaugus.
• Lainepikkuse mõõtühik on üks meeter (1m).
• Lainepikkuse tähis on λ (kr väiketäht lambda)
• Laine kiirus on laine mingi punkti, näiteks laineharja levimise kiirus.

Heliks nimetatakse keskkonnas levivat võnkumist, mida organismid tajuvad.

• Heli tekitavad võnkuvad kehad.
• Õhus levib heli pikilainena.
• Hääl on heli, mida inimene kuuleb.
• Hääle sagedus on 16-20 000Hz.
• Heli valjust mõõdetakse detsibellides.
• Infraheli, kuuldav heli ehk hääl ja ultraheli on heli liigid.
• Kajaks nimetatakse tõkkelt peegeldunud heli, mis on kuuldav alghelist lahus.
• Müraks nimetatakse inimest häirivat, tema tervist ja heaolu kahjustavat heli.
• Füüsikas nimetatakse müraks korrapäratu võnkumise tulemusena tekkivat heli.

Päikesesüsteem

Õppetükid 1-3

Kokkuvõte ja üldistus

Päike

• Päike on üks tähtedest.
• Päikesel muundub vesinik heeliumiks.
• Vesiniku muundumisel heeliumiks eraldub energiat, mille arvelt Päike kiirgab soojust ja valgust.

Päikesesüsteem

• Päikesesüsteemi moodustavad Päike ja 8 planeeti ning väga palju väikekehi.
• Planeedid alates Päikesest on: Merkuur, Veenus, Maa, Marss, Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun.
• Planeedid tiirlevad ligikaudu ühes tasapinnas.
• Päike, planeedid ja paljud väikekehad moodustavad terviku ja sellepärast nimetatakse seda Päikesesüsteemiks.
• Kõiki kehi seob kõlgetõmbejõud.

Maa 

• Maa atmosfäär muutub kõrgemal hõredamaks.
• Atmosfääril puudub kindel ülapiir.
• Maa pöörleb ja kujutletava pöörlemistelje asend Põhjanaela suhtes ei muutu.
• Maa tiirleb ümber Päikese.
• Aastaajad vahelduvad, sest Maa pöördlemistelg pole tiirlemistasandiga risti.
• Tiirlemisel ümber Päikese muutub teljeasend Päikese suhtes.