Ljus/optik

Optik Lgr11 Ljusets utbredning, reflektion och brytning i vardagliga sammanhang. Förklaringsmodeller för hur ögat uppfattar färg. Ljusets utbredning, reflektion och brytning i vardagliga sammanhang. Förklaringsmodeller för hur ögat uppfattar färg. Historiska och nutida upptäckter inom fysikområdet och hur de har formats av och format världsbilder. Historiska och nutida upptäckter inom fysikområdet och hur de har formats av och format världsbilder. Upptäckternas betydelse för teknik, miljö, samhälle och människors levnadsvillkor. Upptäckternas betydelse för teknik, miljö, samhälle och människors levnadsvillkor.

För att kunna se något måste det finna en ljuskälla En ljuskälla är ett föremål som sänder ut ljus tex solen stearinljus eller en glödlampa Ljus är en form av energi. Energi kan aldrig försvinna bara omvandlas till andra former. I solen är det fusion som skapar energin I stearinljuset är det stearinet och i glödlampan är det den elektriska strömmen

Ljusets egenskaper Ljus rör sig rätvinkligt det vill säga att det färdas rakt fram. (Det är därför skuggor bildas) Ljusets hastighet i vakuum är km/s Ljusstyrkan mäts i Candela (cd) (det vill säga hur starkt ljuset är) Belysningen är hur mycket ljus det kommer fram till din bänk till exempel och det mäts i lux

Ljusets reflektion Reflektion betyder att ljuset kan studsa. Bäst reflekteras ljuset i speglar och det använder vi i uppfinningar  Plan spegel riktar ljuset i ett periskop  Konkav spegel samlar ljuset i ett teleskop och i ficklampor  Konvex spegel ger större synfält i backspeglar och snatterispeglar

Speglar En spegel som har den blanka sidan inåt i en buktig spegel kallas KONKAV En spegel som har den blanka sidan utåt i en buktig spegel kallas KONVEX

Ljusstålar i en konkav spegel brännpunkt Ju mer böjd spegel desto närmre spegeln hamnar brännpunkten

Ljusstrålar i en konvex spegel brännpunkt

Spegel Normalen ritas alltid 90° mot spegeln I R I = infallsvinkel R = reflektionsvinkel Reflektionslagen: I=R Ljuset reflekteras mot en yta på samma sätt som en biljardboll studsar mot ett biljardbords raka kant

Ljusets brytning Ljus som bryts fortsätter igenom materialet och ändrar riktning. Bäst bryts ljus i slipade linser som vi använder i uppfinningar:  Konvex lins (”växer på mitten”) förstoringsglas, mikroskop, kikare  Konkav lins (”av på mitten”) sprider ljuset, glasögon för närsynta Mer om linser och synfel Mer om linser och synfelMer om linser och synfel

Hur ser vi?  Den uppochnedvända bilden på näthinnan är i verkligheten mycket mindre, skarpare och ljusstarkare. mycket mindre, skarpare och ljusstarkare.

Asfalt Sand luft glas Tunnare medium högre hastighet c:a km/s i luft Tätare medium, lägre hastighet km/s i glas Ljus bryts när :  ljusets hastighet är olika i de medium ljuset passerar  ljusstrålarna kommer in snett mot gränsytan mellan medierna Vad krävs för att ljus ska brytas?

Brytning i olika medium. Asfalt Sand luft glas Tänk så här: Ett hörn av bilen (tjocka strålen) kommer att nå gränsytan före det andra hörnet. I detta fall så kommer det första hörnet att bromsas upp eftersom hastigheten är lägre i det tätare mediet. Det andra hörnet fortsätter i samma hastighet. Då kommer strålen/bilen att svänga av mot normalen.

Konvex lins, samlar ljuset Positiv lins XX Fokus eller brännpunkt Ex på beteckning +15 Det betyder konvex lins med brännvidden 15 cm brännvidd Linser Ger förstorade bilder och bild som kan visas på duk  projektor, många kan se samtidigt

konkav lins, sprider ljuset, negativ lins XX Brännpunkt, fokus Ex på beteckning -15 betyder konkav lins med brännvidden -15 brännvidd

Hur ser vi färger? våra ögon kan se ljus som har våglängderna 400 – 700 nm våra ögon kan se ljus som har våglängderna 400 – 700 nm (nm = nanometer = miljarddelsmeter =0, m (nm = nanometer = miljarddelsmeter =0, m olika våglängder uppfattar ögat som olika färger olika våglängder uppfattar ögat som olika färger

Radioaktivitet röntgen ultraviolett UV synligt ljus infraröd IR radiovågor Violett indigo blått grönt gult orange rött Mycket energi, kort våglängd Lite energi, lång våglängd

Varför ser vi olika färger? Olika föremål/material absorberar olika färger (våglängder). När en färg absorberas så är det ofta komplementfärgen man ser. Tex om grönt absorberas så ser man en rödaktig färg. Olika föremål/material absorberar olika färger (våglängder). När en färg absorberas så är det ofta komplementfärgen man ser. Tex om grönt absorberas så ser man en rödaktig färg. Den färgen man ser är den våglängd som reflekteras Den färgen man ser är den våglängd som reflekteras Ett objekt som reflekterar alla våglängder uppfattas som vit Ett objekt som reflekterar alla våglängder uppfattas som vit Ett objekt som absorberar alla våglängder uppfattas som svart. Ett objekt som absorberar alla våglängder uppfattas som svart.

Spektra Vitt ljus är en blandning av alla färger (våglängder) Ljus kan delas upp med hjälp av ett prisma till de olika färgerna. Ju kortare våglängd desto kraftigare bryts det. Kom ihåg: Blått bryts bäst Kom ihåg: Blått bryts bäst Regnbågen är ett exempel på ett spektra där alla färger syns. Spektrats färger är röd, orange, gul, grön, blå, indigo och violett. (ROGGBIV)

totalreflektion luft Om infallsvinkeln är tillräckligt stor (49 grader vatten-luft, 45 grader glas-luft) så reflekteras strålen istället för att brytas. Vatten /glas Den här upptäckten har gett oss fiberoptik

fiberoptik v=evSgbe6sBv4 Ljus skickas in snett i en glas/plastfiber, då totalreflekteras strålen och inget ljus hamnar utanför. Används för att skicka information. Mycket information kan skickas med ljusets hastighet  SNABBT bredband  titthålskirurgi

Upptäckt  Uppfinning  ? Ljusbrytning  mikroskop  bakterier Ljusbrytning  mikroskop  bakterier Bättre hygien, minskade infektioner, upptäckt av penicillin Ljusbrytning  kikare  upptäckt av planeter, stjärnor  ny världsbild, jorden inte i centrum. Ljusbrytning  kikare  upptäckt av planeter, stjärnor  ny världsbild, jorden inte i centrum. Totalreflektion  fiberoptik  snabbare bredband Totalreflektion  fiberoptik  snabbare bredband Mer information kan överföras, snabbare kommunikation, global spridning av information.

Laser Ljus av en våglängd, i en riktning och där alla vågorna ”går i takt”. Därför blir den väldigt energirik om den t ex bryts i en lins. Används för att läsa CD, som ”operationskniv”,mm