Волны всякие 🤭(4 вопроса)

1.Kas ir gaismas vilnis no elektromagnētisko svārstību viedokļa?

1.Kas ir gaismas vilnis no elektromagnētisko svārstību viedokļa?

Gaismas vilnis ir elektromagnētiskais vilnis, kurā elektriskā un magnētiskā lauka svārstības notiek perpendikulāri viena otrai un virzienam, pa kuru izplatās vilnis.

2.Salīdzini elektromagnētiskos un mehāniskos viļņus.

Elektromagnētisko viļņu izplatīšanai nav vajadzīgas nekādas vielas, tostarp radioviļņi un gaisma. Mehāniskie viļņi izplatās vielā: gāzē, šķidrumā vai cietā veidā. Elektromagnētiskais lauks var pastāvēt telpā, kas nesatur atomus.

Электромагнитные волны распространяются не зависимо от материальной среды, а только с помощью эл. магнитного поля, создаваемого самой волной. Механические волны распространяются в материальной среде, которую можно осязать (это вода, воздух, земная кора и прочее. 

3.Izskaidro viļņu izplatīšanos, izmantojot Heigensa principu.

каждая точка волнового фронта становится источником вторичных волн, который порождает вторичные сферические волны. В результате, световое поле в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн.

(katrs viļņu frontes punkts kļūst par sekundāro viļņu avotu, kas rada sekundāros sfēriskos viļņus. Rezultātā gaismas lauku katrā telpas punktā noteiks šo viļņu iejaukšanās)

4.Doplera efekta būtība. Kā izpaužas skaņas un gaismas viļņiem.

4.1.Novērotājam pienākošo svārstību frekvences maiņa, ko rada svārstību avota un novērotāja kustība viens attiecībā pret otru.

Изменение частоты при движении источника или наблюдателя.

Чел стоит. Ближе звук выше, дальше звук ниже. 

Чел стоит. Ближе фреквенция выше, дальше меньше.

Чел стоит. Ближе свет синее, отдаляясь красный.

4.2 f=(v+-v принимающего)/(v-+v источника) * f0

v - скорость волны

f0 - фреквенция принимающего

5.Ko sauc par baltās gaismas dispersiju? Piemēri, ierīces

Balta gaisma, kad iekļūst kādā vidē dalās uz spektru, kur katrai krāsai ir savs laušanas koeficients.

 ПРИМЕРЫ: Prizma, LED gaismas avoti, varavīksne (капельки)

6.Kas raksturīgs dispersijai, interferencei, difrakcijai un polarizācijai? Piemēri.

dispersija-Kad baltā gaisma tiek izlaista caur stikla prizmu, tā sadalās savā krāsu spektrā (violetā, indigo, zilā, zaļā, dzeltenā, oranžā un sarkanā secībā).(varavīksne)

interference- ir jābūt vismaz divi koherenti viļņu avoti, kas parklašanās procesā,viļņi pastiprinās vai pavājinās. (gaisma, kas atspoguļota no eļļas plēves, kas peld uz ūdens). 

difrakcija- gaisma apliecās ap šķērsli, jo lielāks attālums no centra, jo maksimum intensitāte samazinas (CD vai DVD) (režģis - šķērsli) (не будет работать с большим источником света)

polarizācijai- gaismas nepolorizēts vilnis izejot caur polarizātoru tiek virzīts vienā kustības plaknē(kino vai saules brilles) 

7.Kas ir spektrs (krāsas secība)? Kā no Gaismas viļņu teorijas viedokļa var izskaidrot gaismas staru dažādās krāsas?

7.1. Lauztā baltā gaisma pārvērtās varavīksnē ar septiņām krāsu svītrām, ko Ņūtons sauca par spektru. Совокупность цветных полос, получающихся при прохождении светового луча через преломляющую среду.

sarkanā (šī krāsa noliecas vismazāk)

oranža

dzeltena

zaļa

gaiši zila

zila

violeta (jeb indigo) - (šī krāsa noliecas visvairāk)

Мы можем видеть цвета разных предметов, потому что они отражают и поглощают падающие на них лучи. Эти предметы не светят собственным светом, а поглощают электромагнитные волны определенной длины из диапазона видимого света, отражая остальные. 

(Если взять красный фильтр - он пропускает только красный и тд.  Световые волны сами по себе не имеют цвета. Цвет возникает лишь при восприятии этих волн человеческим глазом и мозгом.)

8.Kādas krāsas sauc par papildkrāsām? Nosaukt. Kādu ķermeņi sauc par baltu? Kādu krasu sauc par melnu?

8.1. Papildu krāsas ir krāsas, kas veidojas, sajaucot pamatkrāsas.

8.2. Ķermeņus, kas atspoguļo visus redzamos gaismas starus, sauc par baltiem.

8.3. Melnā krāsa rodas, kad ķermenis absorbē visus redzamos gaismas starus, neatspoguļojot tos.

9.Apraksti Janga dubultspraugas eksperimenta norisi un izskaidro to!

viņš izspīdēja gaismu cauri divām šaurām spraugām un novēroja uz attāla ekrāna izveidoto zīmējumu, Jangs neatrada divus spilgtus apgabalus, kas atbilstu spraugām, bet gan ieraudzīja gaišas un tumšas bārkstis.

10.Kas ir interference? Kādi nosacījumi interferences minimumu un maksimumu veidošanai. Formula.

10.1. Interference ir viļņu savstarpējā mijiedarbība, kad viļņi sastopas. 

10.2. Interferences ainas maksimumus novēro vietās, kur gaismas staru ceļu starpība Δx no avota līdz novērošanas vietai ir vienāda ar nulli vai vienāda ar gaismas viļņa garuma λ daudzkārtni. (k целое число)

Δx=k⋅λ; , k=0,1,2,3,...

10.3. Interferences ainas minimumus novēro vietās, kur gaismas staru ģeometrisko ceļu starpība Δx no avota līdz novērošanas vietai ir vienāda ar nepāra skaitu pusviļņa garumu vai to daudzkārtni.  (k = 2,5; 1,5)

Δx=(2k+1)⋅λ/2,  k=0,1,2,3,...

11.Kādus viļņus sauc par koherentiem? Kā iegūt koherentu gaismu? Kad veidojas interferences aina?

11.1. Viļņus, kuriem ir vienāds viļņu garums, sauc par koherentiem viļņiem.

11.2. Ja kādā punktā pārklājas divi koherenti gaismas viļņi, tad atkarībā no viļņu fāžu nobīdes ir iespējami dažādi punkta apgaismojumi. (?)

11.3. Lai iegūtu interferences ainu, ir jāiegūst koherentas gaismas stari. 

12.Ko sauc par gājumu diferenci? Optiskā un ģeometriskā ceļa atšķirības.

Геометрическая разница длины волн - перпендикуляр (∆х)

Maksimumu un minimumu nosacījumus var izteikt arī, izmantojot optisko ceļu garumu diferenci ∆s (jeb gājuma diferenci).

12.2

Кароче в Optiskais ceļš учитывается из какой и в какую среду перешел луч, его изменение скорости и направления. А в ģeometriskā ceļa это игнорит, просто из точки А в точку Б

13.Kā veidojās interferences aina plānā kārtiņā? Attēls, formula. 

13.1. Pret plāno kārtinu (piem., ziepjūdens plēvīti) atstarojas un tajā lūst apkārtējās gaismas stari un acij paveras krāšņa interferences aina.

13.3 Interferences ainas maksimumus: 2nd=k⋅λ

Interferences ainas minimumus: 2nd=(2k+1)⋅λ/2

n-parlikuma koeficents 

d-plevites biezums

14.Kas ir dzidrinātā optika? Attēls, paskaidrojums.

Оптические компоненты (линзы, призмы), покрытые тонким слоем специального вещества с внешней стороны, которое уменьшает отражение света от компонентов и, следовательно, увеличивает светопропускание. ( цитата Адольфовны - “что-бы больше зеленого света попадала внутрь/не отражалась”)

15.Kāpēc ziepju plēves (plānā petrolejas kārtiņas) krāsas dažādās? Attēls, skaidrojums.

Interferencijas dēļ.

(Когерентные волны интерферируют)

Этот феномен возникает из-за различных показателей преломления света в мыльной пленке, а также из-за наличия тонких пленок толщиной всего несколько длин волн света.

Ziepju plēves biežums ir aptuveni tāds pats kā redzamā gaismas viļņa garums. Kad gaismas viļņi iet caur dažādu biezumu plēvēm, tie var starot, atstarot un sadurties. Tas var izraisīt interferenciālus efektus, kas maina gaismas krāsu, ko redzam. Atkarībā no biezuma un kvalitātes, plēve var rasties krāsu mainīšanās, ko sauc par interferenciālo krāsu.

16.Kas ir difrakcija, un kādos apstakļos to var noverot? Difrakcijas aina (baltā un monohromatiskā gaismā). Formula maksimumiem.

Gaismas difrakcija ir fiziska parādība, kad gaisma liecas ap šķēršļiem.

Можно наблюдать, ТОЛЬКО КОГЛА когда размер огибаемых препятствий соизмерим с длиной когда размер огибаемых препятствий соизмерим с длиной волны

Ja notiek baltās gaismas difrakcija, tad veidojas krāsu spektrs. Ja notiek monohromatiskas krāsas difrakcija, tad veidojas monohromatiska difrakcijas aina. Картинка радуги повторяющейся. 

d*sinα=k*λ, максимум будет когда к=1

17.Kā ar difrakcijas režģi var noteikt gaismas viļņa garumu? Paskaidrot ar zīmējumu un formulu.

d*sin(

) = n*λ

d ir attālums starp spraugām difrakcijas režģī

ir difrakcijas leņķis

n vai k ir difrakcijas secība (vesels skaitlis)

λ ir gaismas viļņa garums.

18.Interferences un difrakcijas izmantošana: spektroskopija, optisko instrumentu izšķirtspējas uzlabošana, hologrāfija.

Дифракция используется в спектроскопии, к примеру в спектрографак ставится дифракционная решетка, с помощью которой свет от вещества разбивается на свой спектр. После этого можно изучать свойства этого вещества.

Интерференция используется в просветлении оптики, к примеру фотоаппараты, чтобы было меньше потерей полуволн (меньше отражения) и свет был точнее.

Зеркало разделяет лазерный луч на две части, образуя две КОГЕРЕНТНЫЕ волны — опорную и объектную. Объектная волна попадает на предмет и отражается на фотопластине, создавая интерференционную картину, а опорная направляется напрямую на фотопластину. В месте соединения лучей в одну точку и появляется голограмма.

19.Kas ir polarizācija? Kas pierada? Kā iegūt polarizētu gaismu? Malī likums (attēls, formula).

gaisma iziet caur polarizātoram(filtram kas apstādina dažados virzienos gaisma stara izplatīšanu)un kļust polarizēta, tātad vērsta vienā linearā virzienā. To var pierādīt izmantojot vel vienu polarizātoru, un rotejot  to, tādā veidā var novērot vai gaismas intensitāte palielinās vai nē, var arī izmantot 3d brilles no kino, tie arī ir poralizēti.

20.Gaismas polarizācijas izmantošana: gaismas atstarošanās no ūdens virsmas, šķidro kristālu displejs, polarizētas saulesbrilles, mehānisko spriegumu vizualizācija.

Для ловли рыбы - Поляризационные фильтры устроены так, чтобы пропускать вертикальные лучи. А вот лучи, отраженные от горизонтальных поверхностей (в частности, воды) они улавливают и не допускают к нашим глазам, и к тому же пропускают не более 50% солнечного света.

ЖКД - Работа ЖКД основана на явлении поляризации светового потока. Известно, что так называемые кристаллы-поляроиды способны пропускать только ту составляющую света, вектор электромагнитной индукции которой лежит в плоскости, параллельной оптической плоскости поляроида. Для оставшейся части светового потока поляроид будет непрозрачным. Таким образом поляроид как бы «просеивает» свет. Этот эффект называется поляризацией света. Когда были изучены жидкие вещества, длинные молекулы которых чувствительны к электростатическому и электромагнитному полю и способны поляризовать свет, появилась возможность управлять поляризацией. Эти аморфные вещества за их схожесть с кристаллическими веществами по электрооптическим свойствам, а также за способность принимать форму сосуда, назвали жидкими кристаллами.

Mehanisko spriegumu vizualizacija (интерференция поляризованных лучей): https://www.youtube.com/watch?v=L3Hbr_ObTn0&pp=ygUr0L_QvtC70Y_RgNC40LfQsNGG0LjRjyDQvdCw0L_RgNGP0LbQtdC90LjQtQ%3D%3D