By Michal Sroka , Karin Rzeszutová , Jan Kunt , Eva Rosová SVĚTLO [Taken by Fir0002] By Michal Sroka , Karin Rzeszutová , Jan Kunt , Eva Rosová

Aké je svetlo? (stručný vývoj názorov) SVETLO: tá časť elektromagnetického vlnenia ( ), ktorá spôsobuje v oku fyziologicky vnem – videnie (stredoškolská definícia, pre nás je lepšie definovať svetlo jeho vlastnosťami) Aké je svetlo? (stručný vývoj názorov) Newton – corpusculárna teória, svetlo je prúd letiacich častíc Huygens – 17. stor. – vlnová teória – svetlo je vlnenie Maxwell – svetlo = elektromagnetické vlnenie Planck – zač. 20. stor. – corpusculárno-vlnová teória Vlastnosti na zopakovanie: zákon priamočiareho šírenia svetla (pozn. svetelný lúč = priamka kolmá na vlnoplochu) Huygensov princíp šírenia vlnenia (každý bod prostredia, do ktorého sa vlnenie dostalo sa stáva zdrojom elementárneho vlnenia, z ktorého sa vlna ďalej šíri vo forme elementárnych vlnoplôch) princíp nezávislosti chodu lúčov pojem absolútny index lomu:

Disperzia svetla: biele svetlo (slnečné) sa skladá zo 7 farebných zložiek, ktoré sa navzájom odlišujú absolútnym indexom lomu → uhlom lomu → rýchlosťou šírenia [NASA]

Interferencia svetla (uvažujeme o koherentných vlneniach: t.j. frekvencia rovnaká, Δφ=konšt.) → Youngov pokus (dokazuje interferenciu)

Difrakcia (ohyb) svetla na prekážkach ohyb svetla na štrbine http://www.walter-fendt.de/ph14cz/singleslit_cz.htm ohyb svetla na dvojštrbine http://www.walter-fendt.de/ph14cz/doubleslit_cz.htm ohyb svetla na optickej mriežke Maximum k-tého řádu : b * sinα = k * λ Pokus s mrizkou tg

Zhrnutie: doteraz sme hovorili o vlnových vlastnostiach svetla Teraz: ešte si stručne a zjednodušene načrtneme niečo ku corpusculárnej teorii – t.j. svetlo má aj časticovú podstatu Toto veľmi názorne ukázal Comptonov jav: - potvrdenie existencie fotónu = akási častica svetla - ak na grafitovú platničku necháme dopadať Röntgenove žiarenie (s frekvenciou f) - - - ak by bolo svetlo „len vlnenie“ – frekvencia odrazeného žiarenia f0 by sa mala rovnať f. LENŽE: f> f0 - to znamená že žiarenie sa odrazilo s menšou frekvenciou, takže vysvetlením je, že časť svojej hybnosti fotón odovzdal elektrónom na grafitovej platničke, a to znamená, že svetlo má aj ČASTICOVÉ VLASTNOSTI.

A posledná teória: Ako funguje LASER? - na princípe stimulovanej emisie – základ v kvantovej fyzike [The University of Liverpool] [The University of Iowa] - keď sa atóm nachádza v excitovanom stave a je ožiarený žiarením, prechádza do základného stavu a vyžiari energiu -žiarenie vyvolané atómom pri stimulovanej emisii má rovnakú frekvenciu ako žiarenie, ktoré túto emisiu vyvolalo

Měření vlnové délky světla laseru pomocí ocelového měřítka

Laserový paprsek – zhruba 1 mm široký tok koherentního monochromatického záření Dopadá-li šikmo s malou odchylkou na měřítko s milimetrovou stupnicí, zasáhne větší počet dílků měřítka, které se chovají jako optická mřížka na odraz Na stínítku vzniká difrakční jev tvořený svislou řadou bodů Interferenční maxima vznikají ve směrech, ve kterých je dráhový rozdíl δ elementárních vlnění roven celistvému násobku vlnové délky světla Odchylky světelného paprsku, pro které je to splněno určíme na základě obrázku

Platí: Interferenční maximum se nachází na stínítku ve výši Z toho určíme Obdobně pro interferenční maximum nultého řádu:

Reference Walter Fendt (http://www.walter-fendt.de) +překlad Miroslav Panoš Krempaský, J., Prof. RNDr., DrSc.: Fyzika. ALFA / Vydavatelstvo technickej a ekonomickej literatúry, Bratislava 1982 Kolektív autorov: Fyzika pre 4. rocník gymnázia. Slovenské pedagogické nakladatelstvo, Bratislava 1987 NASA (http://www.nasa.gov) University of Illinois WW2010™ (http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/rs/rad/basics/wvl.rxml) Bertram Neville Brockhouse na SCIENCE.ca (http://www.science.ca/scientists/viewactivity.php?aID=18) Optical Coatings Japan (http://www.ocj.co.jp/english/products/lightpickup_fm/lightpickup_fm.htm) SPECTROGON (http://www.spectrogon.com/gratappl.html) Hyperphysics (http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html) Physlink (http://www.physlink.com/SiteInfo/Index.cfm) The University of Iowa (http://www.physics.uiowa.edu/adventure/fall_2005/oct_15-05.html) The University of Liverpool (http://www.lasers.org.uk/laser_welding/howalaserworks.htm)