* SISUKORDA

17. loeng - Geomeetriline optika ja fotomeetria.

Küsimused ja probleemid

A. Küsimused

  1. Mida uurib optika?
  2. Mida mõistetakse valguse all füüsikas?
  3. Sõnastage optika neli põhiseadust.
  4. Kuidas defineritakse langemisnurk, peegeldumisnurk, murdumisnurk?
  5. Mis on "absoluutne murdumisnäitaja"?
  6. Mis on "suhteline murdumisnäitaja"?
  7. Mida tähendab valguskiirte sõltumatus?
  8. Kuidas seletab valguse levimise põhiseadusi laineteooria?
  9. Formuleerige Huygens'i printsiip.
  10. Kuidas konstrueeritakse Huygens'i teoorias lainefront?
  11. Kuidas seletab valguse levimise põhiseadusi korpuskliteooria?
  12. Formuleerige Fermat' printsiip.
  13. Kuidas seletab valguse peegeldumis- ja murdumisseadust Fermat' printsiip?
  14. Millisest eeldusest lähtub geomeetriline optika?
  15. Mis on "tsentreeritud optiline süsteem"?
  16. Mis on "fookus" ja "fokaaltasand"?
  17. Mis on "peatasand" ja "peapunkt"?
  18. Milliste suurustega iseloomustatakse optilist süsteemi?
  19. Mis on fookusekaugus? Optiline tugevus?
  20. Mis on nurk- ja joonsuurendus?
  21. Mis on valgusjõud ja suhteline ava?
  22. Kuidas konstrueeritakse süsteemi poolt tekitatav kujutis?
  23. Kuidas toimub süsteemide liitmine?
  24. Mis on "aberratsioonid"?
  25. Milliseid võtteid kasutab kaasaegne optika?
  26. Millega tegeleb fotomeetria?
  27. Kuidas jagunevad valguse mõõtmiseks kasutatavad ühikud?
  28. Mis on kiirgusvõimsus ja kiirgusvoog?
  29. Mis on "fotomeetrilised ühikud"?
  30. Loetlege SI-süsteemi fotomeetrilisi ühikuid?
  31. Mis on SI-süsteemi fotomeetriline põhiühik? Kuidas ta defineeritakse?
  32. Kuidas sõltub inimsilma tundlikkus valguse lainepikkusest?
  33. Millisele energiavoole vastab üks luumen?
  34. Mida uurib akustika?
  35. Millistes ühikutes mõõdetakse heli valjust?
  36. Kas oskate kirjeldada kuuldepiirkonna piire ("alt", "ülalt", "vasakult" ja "paremalt")?
  37. Miks nimetatakse neid ühikuid "biomeetrilisteks"?

B. Probleemid.

  1. Tõestage valguse peegeldumisseadus, kasutades kooligeomeetriat ning Fermat' printsiipi.

  2. Murdumisseaduse tuletamiseks Fermat' printsiibist tuleb avaldada "optiline tee pikkus" murdepunkti asukoha funktsioonina. Proovige, kas saate hakkama. Vihje: kasutage ristkoordinaate ning lähtuge eeldusest, et punktide A ja B asukohad on teada.

  3. Tuletage meelde koolifüüsikat - konstrueerige kiirte käik mikroskoobis.

  4. Veel kord koolifüüsikat: leidke laua pinda läbiv energiavoog, kui laua mõõtmed on 0.8 korda 1.2 meetrit ning lamp võimsusega 200 W ripub 2m kõrgusel laua ühe nurga kohal.

  5. Ja nüüd "ülikoolifüüsikat": lahendage sama ülesanne integraaliga, kasutades silinderkoordinaate $h,r, \varphi$ alguspunktiga laua nurgas.

  6. Kasutades loengu servajoonisel esitatud silma tundlikkuse kõverat, leidke, mitu vatti vastab ühele luumenile lainepikkustel 0.5 ja 0.6 mikromeetrit.