• Svjetlost
• Disperzija
• Apsorpcija
• Primjena refleksije
• Primjena totalne refleksije
• Fotoelektricni efekat

Svjetlost je jedan od oblika kretanja materije. Postojala su razlicita misljenja o prirodi svjetlosti. Jedna grupa naucnika smatrala je da je svjetlost cesticne (korpuskularne) prirode, a druga da je svjetlost talasne prirode. Eksperimenti su pokazali da su i jedni i drugi bili u pravu. Zbog toga se svjetlosti pripisuje dualna priroda. Dualnu prirodu svjetlosti objasnjava kvantna teorija, odnosno teorija elektromagnetnog zracenja. Ova teorija procese emisije i apsorpcije objasnjava korpuskularnom prirodom svjetlosti, a pojave vezane za prostiranje svjetlosti talasnom prirodom.

Osnovne pojave vezane za prostiranje svjetlosti su:

refleksija - odbijanje, refrakcija - lom, promjena pravca svjetlosnog zraka kada se nadje na granici dviju sredina sa razlicitim brzinama prostiranja svjetlosti,

Npr. ako posmatramo izvor jake svjetlosti, u vidnom polju cesto ce se pojaviti nejasne mrlje, a one su posljedica difrakcije svjetlosti na krvnim zrncima koja plivaju ispred zute mrlje na mreznjaci,

1. monohromatska svjetlost 2. zaklon sa pukotinama 3. interferentna slika

Svjetlost duge je polarizovana - kao posljedica refleksije i refrakcije na kisnim kapima.

Spektar boja

Obicnu svjetlost nazivamo bijelom ili suncevom svjetloscu. Bijela svjetlost se razlaze na talase razlicitih talasnih duzina koje mi vidimo kao crvenu , narandzastu, zutu, zelenu, plavu i ljubicastu boju. Ova pojava se naziva disperzija, a nastali talasi stvaraju snop pruga koji se zove spektar. Dugine boje su boje spektra.

Duga nastaje razlaganjem sunceve svjetlosti. Kad sunceva svjetlost udje u kapljicu vode, ona se u njoj razlaze isto kao i kad padne na staklenu prizmu. Duga se moze vidjeti samo kada u isto vrijeme sija sunce i pada kisa. Posmatrac se tada nalazi izmedju ove dvije pojave, a sunce mu je iza ledja.

Uz pomoc opticke prizme svjetlost se moze razlagati na svoje komponente. Ta osobina prizme se koristi u spektroskopskim aparatima.

Apsorpcija svjetlosti

Apsorpcija je upijanje razlicitih vrsta zracenja. Neka tijela apsorbuju samo odredjene frekvencije elektromagnetnog zracenja. Svjetlost nosi energiju koju predmeti apsorbuju. Boja koju vidimo nije u predmetima nego u svjetlosti pomocu koje ih vidimo. Zeleni papir izgleda tako zato sto upija sve boje, osim zelene koju odbija. Bijele tkanine odbijaju i svjetlost i toplotu, a crne tkanine upijaju. Zato nam je u bijeloj odjeci manje toplo nego u crnoj. Tijela koja apsorbuju vrlo male kolicine vidljive svjetlosti su prozirna.

Komadi tkanine razlicitih boja u snijegu, izlozeni suncevoj svjetlosti, razlicito ce upadati u snijeg, zavisno od boje.

Svjetlosni filter je uredjaj za mijenjanje intenziteta svjetlosti koji koristi osobinu apsorpcije. Primjer su suncane naocale.

Naocale za sunce mogu biti polarizacione. One smanjuju bljesak sunceve svjetlosti.

Fotoosjetljive naocale imaju stakla koja pri jacoj svjetlosti tamne, a pri slabijoj svjetlosti ponovo postaju providne. Razlog su kristali srebrobromida koje staklo sadrzi, a reaguju na svjetlost.

Primjena refleksije

Ogledala

Kad svjetlost padne na neku povrsinu, ona se odbije. Zbog odbijanja svjetlosti vidimo predmete oko nas. Povrsina koja pravilno odbija svjetlost naziva se ogledalo. To moze biti uglacana metalna ili metalizirana staklena ploca. Ogledalo moze biti ravno i zakrivljeno (konkavno ili konveksno). Konkavna ogledala primjenjuju se kod teleskopa.

Periskop

Periskop je opticki instrument pomocu kojeg se okolina moze posmatrati iz zaklona. Osnovni dijelovi su: okularska optika, dva ogledala ili dvije opticke prizme izmedu kojih su dva opticka stakla. Jedno ogledalo umanjuje i obrce sliku, a drugo je ispravlja i povecava. U ratu se kroz periskop moze posmatrati neprijatelj iz rova ne izlazuci se neprijateljskoj vatri. Artiljerijski periskop koristi se kao dodatni nisanski uredjaj. Moze imati ugradjen infracrveni uredjaj za upotrebu nocu. Najslozeniji je podmornicki periskop. On ima durbin koji povecava vise puta, a moze imati ugradjen daljinomjer, visinomjer, radar i uredjaj sa infracrvenim zracima.

Primjena totalne refleksije

Opticka vlakna

Na osnovu totalne refleksije svjetlosti moze se prenositi opticka informacija (svjetlo, slika, impuls) pomocu optickih vlakana sa jednog na drugi kraj. Opticka vlakna su staklene providne niti, tako tanke da se mogu savijati bez lomljenja. Ne propustaju svjetlost iz svoje unutrasnjosti.

Laseri

Laser je uredjaj koji stvara ili pojacava svjetlost. Dok svjetlost iz drugih svjetlosnih izvora putuje u razlicitim pravcima, laserska svjetlost putuje samo u jednom pravcu. Laseri emituju koherentno zracenje, a to znaci da su svjetlosni talasi jednakih amplituda i frekvencija, a imaju konstantnu faznu razliku. Vecina svjetlosnih izvora ne emituje koherentno zracenje. Laserska energija je usko skoncentrirana i veoma je mocna. Laseri se koriste u telekomunikacijama, za precizna mjerenja i rezanja, u radio-astronomiji, holografiji, spektroskopiji, medicini, itd. U vojnim operacijama pomocu laserskih zraka se moze odredjivati udaljenost neprijateljskog aviona ili broda. Pored toga, laseri se mogu upotrijebiti i za navodjenje bombi i artiljerijskih granata.

Hologram

Hologram je posebna vrsta fotografije u tri dimenzije. Pravi se pomocu laserske svjetlosti koja se usmjeri prema objektu. Oblik objekta se prenese na specijalni film koji takodjer mora biti osvijetljen laserskom svjetloscu.

1. laser 2. ogledalo 3. predmet 4. fotografski film

Fatamorgana

Fatamorgana nastaje kad svjetlosni zraci sa nekog predmeta padnu na sloj gustog vazduha pod veoma malim nagibom. U tom vazdusnom sloju iskrivljuju svoj put. Do posmatraca dolaze kao da su se odbili od ogledalo, ali se vide iskrivljeni, dvostruki, podignuti uvis. Fatamorgana se moze javiti nad tlom pustinje ili nad povrsinom mora. Ova pojava je dobila ime po carobnici Morgani za koju se vjerovalo da je izaziva.

Fatamorgana u pustinji

Fatamorgana na moru

Fotoelektricni efekat

Fotoni su svjetlosne cestice koje nose energiju E = h f gdje je h Planckova konstanta, a f frekvencija svjetlosti. Sto je veca frekvencija svjetlosti (tj. manja je talasna duzina), svjetlost ima vecu energiju. Fotoni svjetlosti mogu da izbiju elektrone iz atoma i tako nastaje fotoelektricni efekat. Kada atom apsorbuje foton on dodje u pobudjeno stanje. Pri povratku u nepobudjeno stanje atom emituje foton. Na ovom pricipu zasniva se rad lasera.