Mõtle ja arutle!
Kindlasti on sul vahel juhtunud, et nuti-telefoniga pildistades jääb mõni objekt pildile uduselt. Mis sa arvad, miks nii juhtub?
Kumer- ja nõguslääts optilistes seadmetes
Kui me vaatame aknast õue, paistavad seal olevad esemed meile tavalistena. Valguse murdumine ei moonuta neid. See on nii seetõttu, et valguskiired murduvad nii klaasi sisenedes kui ka sealt väljudes. Valguskiirte omavaheline nurk aga ei muutu.
Valguskiir läbib sirge pinnaga klaasplaati.
Kiirte omavaheline nurk ei muutu: ∠A = ∠C.
Kiirte omavaheline nurk ei muutu: ∠A = ∠C.
Valguskiirte levimis-suuna muutmiseks kasutatakse läätse.
Lääts on kumera pinnaga valgust läbi laskev keha. Läätse läbivad valguskiired ei jää pärast selle läbimist enam teineteise suhtes sama nurga alla.
Kumera välispinnaga läätse nimetatakse kumerläätseks.
Kumerlääts koondab valguskiiri, kuna kiirte omavaheline nurk väheneb.
Kumerlääts
Nõguslääts
Nõgusa välispinnaga lääts on nõguslääts. Selle läbimisel valguskiired hajuvad ja nende omavaheline nurk suureneb.
- Kumera pinnaga valgust läbi laskev keha on .
- Kumera välispinnaga lääts on .
- Kumerlääts valguskiiri.
- Nõgusa välispinnaga lääts on .
- Nõguslääts valguskiiri.
Fookus
Läätsed on erineva kumeruse või nõgususega.
Kumerale läätsele langevad paralleelsed valguskiired koonduvad pärast läätse läbimist kindlas punktis. Seda punkti nimetatakse fookuseks (vaata joonist kumerläätsest). Fookust tähistatakse tähega F.
Kaugust läätse keskpunktist fookuseni nimetatakse fookus-kauguseks.
Nõgusläätse fookus asub hajuvate valguskiirte pikenduste ristumispunktis läätse ees (vaata joonist nõgusläätsest).
Nõgusläätse fookuse leidmiseks tuleb liikuda valguskiirte levimisega vastupidises suunas.
Seetõttu nimetatakse nõgusläätse ka negatiivseks läätseks. Kumerläätse nimetatakse positiivseks läätseks.
- Kus koonduvad valguskiired kumerläätse läbides?
- Kus koonduvad nõgusläätse läbinud valguskiired?
- Miks nimetatakse nõgusläätse ka negatiivseks läätseks?
Vahendid: kolm erineva suurendusega luupi, taskulamp, joonlaud
Töö käik
- Suuna läbi luubi taskulambi valguskiir.
- Liiguta luupi nii, et valguskiired moodustaksid valgustäpi.
- Mõõda luubi läätse kaugus valgustäpist.
- Kanna tulemused tabelisse.
Luup | Fookuskaugus |
1. | |
2. | |
3. |
Miks foto tuli udune?
Foto-kaameras kasutatakse läätsede süsteemi ehk objektiivi, mis koondab erinevatest punktidest lähtuva valguse foto-sensorile.
Selleks, et sensorile tekiks terav kujutis, peab läätsede omavaheline kaugus olema täpselt paigas.
Objektiiv on fookustatud keskele, servadel olevad objektid on udused.
Kujutist fookustades ehk läätsede omavahelist kaugust muutes on võimalik muuta esialgu udune pilt teravaks. Mobiil-telefon fookustab kaamera automaatselt, kuid võib juhtuda, et ta teeb seda vale keha suhtes.
Kus veel läätsi kasutatakse?
Saime juba teada, et läätsi kasutatakse fotoaparaatide objektiivides.
Väga väikeste kehade, näiteks bakterite või rakkude nägemiseks kasutatakse mikroskoopi.
Mikroskoop koosneb vähemalt kahest kumer-läätsest, alusest, mille peal on vaadeldav objekt, ja seda valgustavast valgus-allikast või peeglist.
Mikroskoop suurendab suurendatud kujutist.
Lepatriinu luubi all
Kui asetada loetava teksti kohale luup, siis näeme teksti palju suuremana. Luup tekitab vaadeldavast kehast suurema kujutise.
Luup on kumerlääts, mille suurendus sõltub selle fookus-kaugusest. Fookuskaugus sõltub luubi kumerusest. Mida kumeram on luup, seda väiksem on fookuskaugus ja seda rohkem luup suurendab.
Kaugel olevate kehade vaatlemiseks kasutatakse pikksilma, binoklit või teleskoopi.
Pikksilm
Binokkel
Kõige lihtsam pikksilm koosneb kahest läätsest.
Selles võib olla kaks kumerläätse või kumer- ja nõguslääts.
Binoklis tekitatakse kujutis kahe kumerläätse abil. Lisaks läätsedele läbib valgus veel kolmnurksed klaaskehad ehk prismad.
Valgus läbib binoklis kaks läätse ja kaks prismat. Selle käigus tekitatakse silma jaoks suurendatud kujutis.
Hubble'i peegelteleskoop saadeti kosmosesse 1990. aastal.
Teleskoope kasutatakse taevakehade vaatlemiseks.Nende mõõtmed võivad olla väga suured, sest maailmaruumis on vähe valgust.
Valguse kogumiseks kasutatakse teleskoopides sageli suurt nõgus-peeglit. Nõguspeegel koondab taevakehadelt teleskoopi sattuva valguse ja peegeldab selle teleskoobi keskel olevale peeglile. Vaadeldavast objektist tekib suurendatud kujutis. Peeglit kasutavaid teleskoope nimetatakse peegel-teleskoopideks.
teleskoop, mikroskoop, binokkel, pikksilm, luup, fotoaparaat
- Õpilased õpivad tundma raku ehitust.
- Mart uurib õuest leitud putukat.
- Astronoom vaatab kaugeid galaktikaid.
- Linnuteadlane vaatleb puuoksal istuvat lindu.
- Fotograaf pildistab kaunist loodust.
- Meremees näeb silmapiiril olevat saart.
