Lühikokkuvõte
Ümbritsevaid esemeid suudab inimene näha tänu valgusele. Silmadega tajutav kiirgus levib valgusallikast kehadeni, peegeldub või neeldub neil ning muudab kehad seeläbi nähtavaks. Optika on füüsika haru, mis kirjeldab valgusnähtusi ning nende põhjuseid. Valgus saab levida vaid keskkondades, mis on optiliselt läbitavad ehk läbipaistvad. Optilist keskkonda iseloomustab optiline tihedus, mis määrab ka valguse kiiruse selles. Suurim on valguse kiirus vaakumis – 3⋅108 – ning see tähistab ühtlasi ka suurimat võimalikku energia ja informatsiooni levimise kiirust universumis. Ühtlase optilise tihedusega keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt. Valguse levimisel liigub valgusosake footon valgusallikast vastuvõtjani. Footonil on kindla väärtusega energia, mille määrab tema lainepikkus. Vastuvõtjas footon neeldub ning energia kandub vastuvõtjale.
Optika jaguneb kaheks valdkonnaks: laineoptikaks ja kiirteoptikaks. Laineoptika käsitleb optika lainelist levikut ning siia kuulub erinevate värvuste teke ja valguse energia. Kuna üksiku footoni energia on väga väike ja seda on väga raske tajuda, ei ole paljusid valgusega seotud nähtusi mõistlik uurida footoni tasemel, seepärast kasutatakse valguse leviku kirjeldamiseks kiirte mudelit ehk kiirteoptikat.
Värvused on lainepikkuste järgi koondatud spektriks ning enamasti eristatakse 7 põhivärvust: punane, oranž, kollane, roheline, helesinine, sinine ja violetne. Keha värvus sõltub valguse peegeldumisest ja neeldumisest kehas ning pealelangeva valguse intensiivsusest.
_l.jpg)
Sarnaselt helilainega võivad ka eri lainepikkusega valguslained liituda, moodustades nii uue liitlaine. Valge valgus tekib näiteks sinise, punase ja rohelise valguse liitumisel. Sellisest liitvalgusest on üksikuid värvusi võimalik eraldada valgusfiltri abil. Valgusallika kiiratud valguse lainepikkuste spekter kannab nime kiirgusspekter, keha poolt neelatud lainepikkuseid väljendab neeldumisspekter.
Põhiliseks valgusallikaks ning elu aluseks Maal on Päike. Osa valgusallikaid suudab samuti tekitada valget valgust, kuid vastavalt valgusallika tüübile on nende spektrid erinevad. Soojuslike valgusallikate puhul kaasneb valguse kiirgamisega ka soojusenergia kiirgumine. Külmad valgusallikad kiirgavad ainult valgust. Lisaks tüübile iseloomustatakse valgusallikaid veel nende energiakulu, värvitemperatuuri ja muude omaduste järgi.
_l.jpg)
Mõisted
- Valgus on silmaga tajutav kiirgus, mille lainepikkus on vahemikus 380–760 nm.
- Optika on valgust ja selle levikut uuriv füüsika haru.
- Optiline keskkond on keskkond, kus valgus levib.
- Optiline tihedus määrab ära valguse leviku kiiruse keskkonnas.
- Valgusallikas on valgust kiirgav keha.
- Footon on valguse energiat edasi kandev osake.
- Laineoptika uurib valguse lainelist levikut ja sellega kaasnevaid nähtusi. Valguskiir on kindlas suunas levivate footonite kogum.
- Kiirteoptika uurib valguskiirte levikut ja sellega kaasnevaid nähtusi.
- Valguse spekter on värvuste skaala, millele vastab kindel lainepikkus.
- Värvus ehk värvitoon on valguse lainepikkusest sõltuv tajutav keha omadus.
- Valguse intensiivsus on ajaühikus pinnale kandunud energia.
- Liitvalgus on mitme erineva lainepikkusega valguse liitumisel tekkinud valgus.
- Valgusfilter on valguse kindlat lainepikkust või lainepikkuste vahemikku läbi laskev keha.
- Piksel on üksik pildipunkt, mis koosneb eri värvi rakkudest.
- Kiirgus- ja neeldumisspekter näitavad kiiratava ja neelatava valguse lainepikkusi.
- Pigment on keemiline aine, mis neelab ühe või mitme lainepikkusega valgust.
- Soojuslik valgusallikas on keha, mis kiirgab nii valgus- kui ka soojuskiirgust.
- Külm valgusallikas on keha, mis kiirgab ainult valgust.
- Valgusallika võimsus väljendab valguse tekitamiseks kuluvat energiat.
Skeemid, joonised, tabelid
| Värvus | Valguse lainepikkus nm |
| Violetne | 380‒435 |
| Sinine | 435‒490 |
| Helesinine | 490‒520 |
| Roheline | 520‒565 |
| Kollan | 565‒590 |
| Oranž | 590‒625 |
| Punane | 625‒760 |
Kordamisküsimused
- Millise lainepikkusega kiirgust suudab inimene silmaga tajuda?
- Kuidas on valgus seotud informatsiooni levikuga?
- Mida tähendab optiliselt läbitav?
- Kuidas muutub valguse kiirus, kui footon siseneb optiliselt tihedamasse keskkonda?
- Miks footoni energia ei saa teel Päikeselt Maale muutuda?
- Miks kasutatakse valguse leviku kirjeldamiseks kahte optika alaliiki: laineoptikat ja kiirteoptikat?
- Mille poolest erineb footon teistest osakestest?
- Miks ei uuri kiirteoptika üksikuid footoneid?
- Millest sõltub kehade värvuse tajumine?
- Millest sõltub valguse intensiivsus?
- Kuidas mõjutab kehale langev erinev valgus nähtavaid värve?
- Miks ei ole spektris musta ega valget värvust?
- Milliseid värvusi peale põhivärvuste võib spektris veel näha?
- Millised valge valguse värvused neelduvad rohelist värvi keha pinnal?
- Kus kasutatakse valgusfiltreid?
- Kuidas tekivad värvused arvutiekraanile?
- Millised protsessid tekitavad Päikesel valgust?
- Too näiteid soojuslike ja külmade valgusallikate kohta.
- Millest tuleneb hõõglambi nimetus?
- Miks on mõne auto esitulede värvitemperatuur tavapärasest erinev?
- Millist tüüpi valgusallikaid võib leida tavaliselt kodudest?
- Mida iseloomustab valgusallika võimsus?
