Interaktiv bok om optik Gjord av Mattis Rantatalo, Bergskolan 8B
Optikens Grunder Vad är ljus? Fram till 1900-talet uppfattades ljus som elektromagnetiska vågrörelser. Men vid sekelskiftet gjordes nya experiment som inte kunde förklaras med den teorin. Dom experimenten ledde till att man började förklara ljus som en ström av partiklar som kallades fotoner.
Nu ser man ljus som antingen som vågrörelser eller fotoner. Det är vetenskapsmän som bestämmer om dom ser ljuset som vågrörelser eller fotoner beroende på vilket experiment dom gör.
Ljuskällor
Ljus skapas när atomer är tillräckligt varma. Energin från värmen omvandlas då till ljus, som är en sorts strålningsenergi. Det är så lampor funkar, när atomerna i volframtråden värms upp omvandlas värmen till ljus.
Volframtråden värms upp och omvandlas till ljus.
Hur breder ljus ut sig? Ljus och ljud breds inte ut på olika sätt fast dom flesta tror att dom gör det. Ljus kommer från början från en ljuskälla, till exempel solen. Sen så reflekteras ljuset från alla möjliga grejer vilket leder till att ljuset lyser på fler ställen. Ett bra exempel på det är på när solen reflekteras i snön på vintern och det blir mycket ljusare utomhus.
En annan skillnad mellan ljud och ljus är att ljud kan förflytta sig genom material vilket gör så att vi kan höra samma ljud från olika rum. Ljus däremot kan inte det, så vi kan inte se oreflekterat ljus från en ljuskälla från ett annat rum. En video om hur ljus breder ut sig https://www.youtube.com/watch?v=C6jKMZsE2LY
En video om hur ljud breder ut sig https://www.youtube.com/watch?v=GkNJvZINSEY
Hur reflekteras ljus? Vi kan se ljuskällor som sänder ut ljus, men vi kan
även se ljus från saker som inte är ljuskällor. Det beror på att ljus kan reflekteras från olika föremål. Det märker man är man riktar en tänd ficklampa mot en spegel och det hamnar ljus på något annat ställe. Ljuset reflekteras olika beroende på vad för yta det reflekteras från. Om parallella ljusstrålar träffar en plan yta och reflekteras är dom fortfarande parallella när dom reflekteras från spegeln. Enligt reflektionslagen är reflektionsvinkeln lika stor som infallsvinkeln. Men träffas en ojämn yta sprids strålarna ut huller om buller. Reflektionslagen gäller ej när ljuset reflekteras på ojämna ytor.
Månen är ingen ljuskälla, utan det ser bara ut som att den är det eftersom jättemycket ljus reflekteras från den till jorden. Ljuset som den reflekterar är ljus från solen och alla stjärnor.
Hur ljud reflekteras Från olika ytor
Hur bryts ljus? Ljus bryts när ljuset går från ett ämne till
ett annat. Ett vanligt exempel på det är när man håller i en pinne och stopper pinnen halvt under vattnet. Då ser det ut som att pinnen har böjts. Det beror på att ljuset ändrar riktning när ljuset går från luft till vatten.
Ljusets brytning påverkas alltså om det går
från ett optiskt tunnare till ett optiskt tätare ämne eller tvärtom. När ljuset går från luften till vatten så är brytningsvinkeln mindre än infallsvinkeln. Men om det blir tvärt om och ljuset går från ett optiskt tätare till optiskt tunnare ämne så blir reflektionsvinkeln större än infallsvinkeln.
Hur fungerar ögat…
När vi tittar på ett föremål så kommer ljus in ögat genom pupillerna. Ljuset fortsätter igenom pupillen och sen vidare genom glaskroppen till näthinnan. På näthinnan finns det synsinnesceller som reagerar på ljuset genom att skicka nervimpulser genom hjärnan längs synnerven. Sedan omvandlar hjärnan impulserna och vi ser former och färger runt omkring oss.
Pupillen är den som påverkar hur mycket ljus vi får in i ögat. När det är mörkt så öppnas pupillen upp och vi får in mer ljus. Men är det ljust så blir dom mindre så att vi får mindre ljus in i ögat.
Och hur ser det färg? Tappar och stavar
På näthinnan finns det två olika synceller, tappar och stavar. Stavarna är mest ljuskänsliga och används i mörker, men dom kan inte skilja på olika färger. Med tapparna kan vi däremot se färger. Det finns mest tappar i den delen av näthinnan som kallas gula fläcken. Ljus som återspeglas från det föremål vi kollar landar på gula fläcken, så det är bra att det finns många tappar där.
Gula fläcken blir sämre med tiden, så det
är bra att äta frukt och grönt vilket leder till att den utvecklingen bromsar.
Tre olika sorters tappar Det finns tre olika sorters tappar. Ljus av
olika färger har olika våglängder. Dom tre tapparna är dom som upptar violet ljus som är av våglängderna 445-450 nm. Dom som upptar ljus med våglängderna 525-535 nm, och dom som upptar gult ljus med våglängden 555-570 nm.
Tapparna ser olika färger på grund av att det
är olika pigment i tapparna som ändrar färg när dom träffas av ljus.
Länk till en simulering om hur ögat uppfattar färg https://phet.colorado.edu/en/simulation/color-vision I simuleringen kan man se hur hjärnan uppfattar olika färger när man utsätts för flera färger samtidigt.
En viktig upptäckt om ljus Hur dom olika linserna skiljer sig ifrån varandra
Linser Jag skulle kunna skriva om en enskild
uppfinning såsom en kikare eller glasögon fast jag skriver heller om det som gör så att dom sakerna fungerar, nämligen linser. Linser Det finns två olika sorters linser, konkava och konvexa linser.
Konvexa linser, är en lins som är tjockast i mitten, när linsen är tjockare i mitten så reflekteras parallella ljusstrålar till en punkt. Den punkten kallas brännpunkten eller fokus. Konvexa linser kallas också för positiva linser eller samlingslinser
Konkava linser, även kallad negativa linser, är en lins som är tunnast i mitten. Då bryts dom parallella ljusstrålarna så att det ser ut som att dom kommer från linsens brännpunkt. Konkava linser kallas negativa linser eller spridningslinser.
Alla sorters linser har två brännpunkter, en framför och en bakom linsen. Längden mellan dom två punkterna kallas Brännvidd.
Testa dig själv med frågor Gå till nästa sida för några Testa-dig-själv-frågor. Svaren finns någonstans i texten.
Det funkar så att man läser en fråga och trycker enter-knappen för att få fram svaret Obs: Bara Ja och nej-frågor!
Frågor 1. Är månen en ljuskälla? 2. Breds ljud och ljus ut likadant? 3. Gäller reflektionslagen om ljus reflekteras från ojämna ytor? 4. Förminskas pupillen när det är ljust? 5. Kan stavarna i ögat skilja på färger? 6. Är vatten optiskt tätare än luft?
Svar Nej Nej Nej Ja Nej Ja
Källor http://www.slideshare.net/helkva/ljud-och-ljus-inlmning-fysik Jag använde denna källa eftersom det fanns mycket bra fakta som var lätt att förstå
Nya fysik försök och fakta av Gleerups Boken hade jättemycket fakta som gick att arbeta med och ha i powerpointen
http://www.vasa.abo.fi/pf/li/mat/kemres/farger/manniskan/manfarg.html En bra källa med mycket information om ögat och hur det ser färg
http://sv.wikipedia.org/wiki/Syn En källa som jag inte var riktigt säker på om allt var äkta först men efter att ha kontrollerat allt online så använde jag den, det finns mycket bra fakta.
www.youtube.com
Solklart den bästa källan för att hitta videos