Fizikai optika

Hullámoptika

• elhajlás (diffrakció)

• interferencia

• polarizáció

Fizikai optika

• elhajlás (diffrakció)

• interferencia

• polarizáció

Multiple Choice

Milyen fizikai jelenségeken alapul az a tény, hogy környezetünkben színesnek látjuk a testeket?

• A testek bizonyos hullámhosszúságú fénysugarakat visszavernek, másokat elnyelnek.

• A testek saját rezgéseitől függően tükröznek.

• A testek sűrűségétől függ, hogy a fény a részecskék közé tud-e hatolni.

Multiple Choice

Miért látjuk más színűnek a tárgyakat napfényben, mint fénycsöves megvilágításban?

• Mert a Nap távolabb van, ezért szórtabb a fénye.

• Mert elsődleges fényforrás.

• Mert fénycsőből sok van, ezért több oldalról lesz megvilágítva.

• Mert a fénycső fénye csak egyszínű, míg a napfény kevert szín (szivárványszínek).

Multiple Choice

Fehér fényben miért színes a világ?

• A fénysugarak hullámhosszának változása miatt.

• A testek színét a rájuk eső fényből visszavert színek keveréke vagy - átlátszó testeknél - a rajtuk áthaladó színek keveréke adja.

• A fehér fény nem nyeli el a fénysugarakat.

Multiple Select

Miért látszanak egyes testek fehér fényben is feketének?

• A fehér fény a feketét nem nyeli el.

• Az összetett fehér fény fekete komponensét veri vissza.

• A teljes visszaverődés miatt.

• A test minden színt elnyel a fehér fényből

• A test nem ver vissza semmilyen színű fényt sem.

Multiple Choice

Előfordulhat-e, hogy egy tárgyat, amely fehér fényben piros, színes fényben feketének látjuk?

• Igen, ha piros fénnyel világítjuk, mert a piros tárgy elnyeli a piros fényt.

• Igen, ha fekete fénnyel világítunk.

• Igen, ha zöld fénnyel világítjuk, mert a zöld a piros komplementer színe.

Multiple Choice

Milyen színűnek látszik kívülről a zöld üvegben palackozott vörösbor?

• Zöldnek, mert a zöld üveg csak a zöld fényt engedi át.

• Vörösnek, mert az üveg sokkal vékonyabb a bor mennyiségéhez viszonyítva.

• Nem látszik, mert komplementer színek.

• Szinte feketének, mert komplementer színek.

Multiple Select

Vízeséseknél gyakran gyönyörű szivárványt látunk. Miért?

• A napfény vízcseppeken való többszörös megtörése okozza ezt a körív alakú jelenséget az égbolton.

• Csak akkor láthatunk szivárványt, ha esik az eső és süt a Nap.

• Minden apró vízcsepp egy külön kis fényforrás.

• A vízcsepp - mint egy prizma- színeire bontja a fehér fényt, részben visszaverődnek, majd a cseppből kilépve újra törnek.

Multiple Select

Miért kék a tenger?

• Mert a víz a kék komplementer színeit nyeli el.

• Mert a víz a kék színt veri vissza

• Visszatükröződik benne az ég.

• A kékmoszatok miatt.

• A víz kék, csak sok kell belőle, hogy lássuk.

Multiple Select

Miért vörös a naplemente?

• Mert olyan szögben érik a sugarai a Földet, hogy csak a vörös színt láthatjuk.

• Mert a légkör rétegei törik a fényt.

• Mert a fény hosszabb utat tesz meg a légkör alsóbb rétegeiben, amely sok szóró részecskét (pl. por, homok, stb.) tartalmaz. Ezek a vörös fényt jobban szórják.

• Napnyugtakor a Nap a horizonthoz közel helyezkedik el. Ekkor a vörös színt annak köszönhetjük, hogy sokkal vastagabb légkörön kell keresztülmennie a napsugaraknak, és mivel a vörös hullámhossz a legkevésbé hajlamos a szóródásra, ezért nagyrészt csak ezek a sugarak jutnak el hozzánk.

• Naplemente esetén a napfény kis szög alatt lép be a légkörbe, és nagy távolságot tesz meg, mielõtt a szemünkhöz érne. Hosszú útja során a kék fény jelentõs része kiszóródik, és azt látjuk, hogy szinte csak a vörös és narancssárga sugarak érkeznek hozzánk a Napból.

Multiple Select

Miért kék az ég?

• Az ég azért kék, mert a légköri apró részecskék (a por, a levegõmolekulákból keletkezõ "csomók", a mikroszkopikus vízcsöppek) jobban eltérítik a rövidebb hullámhosszú kék fényt, mint a nagyobb hullámhosszú vöröset. Amikor a napfény áthalad a légkörön, ezek a részecskék elegendõ kék fényt térítenek el (szakszerûbben: elegendõ kék fény szenved Rayleigh-szórást) ahhoz, hogy a légkör kék színben tûnjön fel.

• Az ég a Rayleigh-féle fényszórás miatt kék. A Napból érkezõ fény "beleütközik" a levegõ molekuláiba, és minden irányba szétszóródik. A szórt fény mennyisége nagyon erõsen függ a rezgésszámtól, tehát a fény színétõl. A nagy rezgésszámú kék fény tízszer jobban szóródik, mint a kis rezgésszámú vörös fény. E miatt a szórt fény miatt látjuk az eget kéknek..

  Az égbolt színét tehát a légköri fényszóródás okozza. Az égbolt légkör nélkül fekete lenne, csak a Nap és a csillagok látszanának.

• A napfény a levegőt alkotó gázok molekuláin szétszóródik. Mivel a rövidebb hullámhosszúságú színeknek, mint például az ibolyának és a kéknek sokkal erősebb a szóródása, mint a nagyobb hullámhosszú színeknek - ilyen a narancs és a vörös -, ezért látjuk kéknek a nappali égbolt színét.

• A Napból érkező fényből a légkör csak a kéket engedi át, a többit elnyeli.

• A légkör csak kék színt veri vissza, a többit elnyeli.

Multiple Select

Miért vörös a napfelkelte?

• Ha a Nap alacsonyan van a láthatáron, a fénynek nagy levegõrétegen kell áthaladnia, amíg elér hozzánk. Út közben a kék fény kiszóródik, de a kevésbé szóródó vörös eljut a szemünkbe.

• Napkeltekor a napsugaraknak vastag levegőrétegen kell áthaladniuk, a zöld és kék sugarak kiszóródnak, a vörös és a narancssárga pedig dominánssá válik.

• Mert olyan szögben érik a sugarai a Földet, hogy csak a vörös színt láthatjuk.

• Mert a légkör rétegei törik a fényt.

• Mert a fény hosszabb utat tesz meg a légkör alsóbb rétegeiben, amely sok szóró részecskét (pl. por, homok, stb.) tartalmaz. Ezek a vörös fényt jobban szórják.

Multiple Choice

Miért van világos nappal a szobában akkor is, ha nem világít lámpa, és nem süt be a Nap?

• Hát mert nappal van.

• Mert a napsütötte tárgyakról visszaverődő fény bejut a szobába is.

• Mert a levegő szórja a fényt.

Multiple Select

Figyeld meg tanulótársad szemének pupillanyílását akkor, ha az ablak felé, és akkor is, ha az árnyékos szoba belseje felé néz. Mit tapasztaltál? Miért?

• Nincs változás, a pupillanyílás nem változik.

• Erős fényben a pupilla kitágul

• Erős fényben a pupilla összeszűkül

• Sötétben a pupilla kitágul.

• Sötétben a pupilla összeszűkül.

Multiple Select

Válaszd ki az igaz állításokat!

• A fény anyag.

• A fény egyenes vonalban terjed.

• A fény terjedési sebessége vákuumban 3 millió km/s.

• A fény elektromágneses sugárzás.

• A fény a vízben gyorsabban terjed.

Multiple Choice

Milyen színűnek látjuk a kék nadrágot vörös fényben?

• kék

• piros

• fekete

• fehér

Multiple Select

Miért fehérek a felhők?

• Ha valamilyen nagyobb részecskék halmazával, úgy mint porral vagy vízpárával találkoznak a fénysugarak, akkor egyenletesen minden hullámhosszon szóródik róla a fény. Ha pedig minden látható színt összeadunk fehéret kapunk, így a felhőket fehér foltokként látjuk táncolni az égbolton.

• A felhők az összes fényt (minden színt) visszaverik, ezért fehérek

• A felhők minden színt elnyelnek, csak a fehéret verik vissza

• A felhők a feketét elnyelik, a fehéret visszaverik

• Nem is fehérek a felhők, hanem sárgák, szürkék, feketék

Multiple Select

Miért fehér a hó?

• Maga a hó különálló égkristályokból tevődik össze, ezért amikor a fény be- majd kilép a hó legfelső rétegében található kristályokba, új irányba indul tovább, elérve a következő jégkristályt. A kristályok közti verődés végén a fény nem áthalad a havon, mint a jég esetében, hanem ugyanott lép ki, ahol beérkezett.

  Mivel a fény minden frekvenciája visszaverődik, a hó színét fehérnek észleljük.

• Minden színt visszaver, csak a fehéret veri vissza

• A feketét elnyeli, a fehéret visszaveri

• Miután a hó apró kristályokból áll, ezért a részecskék a fény „színeit” szabálytalanul keverve, teljesen visszaverik, és pont ezért látjuk őket fehérnek.

• A hópehely jégkristályokból épül fel, amelyek egy porszem köré sokasodnak. A jégkristály színtelen. Ezért az tûnik

  logikusnak, ha a hópehely fehér színét az egymásra rakódott jégrétegek fénytörésében keressük. Azért fehér a hó, mert minden színt visszaver. A fehér gyűjtőszín, és a színek összessége pedig nem mást, mint fehéret ad.

Multiple Choice

A szivárvány színei hullámhossz szerint csökkenő sorrendben

• vörös, narancs, sárga, zöld, kék, ibolya

• ibolya, kék, zöld, sárga, narancs, vörös

• fekete, barna, vörös, narancs, sárga, zöld, kék, fehér

• infravörös, vörös, narancs, sárga, zöld, kék, ibolya, ultraibolya

• ultraibolya, ibolya, kék, zöld, sárga, narancs, vörös, infravörös

Multiple Choice

A szivárvány színei frekvecia szerint növekvő sorrendben

• vörös, narancs, sárga, zöld, kék, ibolya

• ibolya, kék, zöld, sárga, narancs, vörös

• fekete, barna, vörös, narancs, sárga, zöld, kék, fehér

• infravörös, vörös, narancs, sárga, zöld, kék, ibolya, ultraibolya

• ultraibolya, ibolya, kék, zöld, sárga, narancs, vörös, infravörös

Multiple Select

Válaszd ki a hamis állításokat!

• A fény elektromágneses sugárzás, amely energiacsomagokból – fotonokból – áll. Ezek hullámként viselkednek. A foton energiája nem függ a hullámhosszától.

• Minden tárgy (az anyag) részecskékbõl (atomokból és molekulákból) áll, ezekben pedig elektronok vannak. Az elektronok csak meghatározott energiaállapotokat vehetnek fel. A részecskével érintkezõ foton az elektront magasabb energiájú állapotba gerjesztheti. Ez csak akkor fordulhat elõ, ha a foton energiája pontosan annyi, amennyi ahhoz szükséges, hogy az elektron egy energiaállapotból egy másikba jusson. Ha erre sor kerül, az ilyen hullámhosszú fotonokat az anyag elnyeli, és átlátszatlanná válik a fény számára.

• Néhány anyag áttetszõ. Sok anyag átengedi a fotonokat, mert a fotonok energiája nem gerjeszti az elektronjaikat, de olyan anyagok is vannak, amelyek sokféle irányba térítik el (szórják) a fotonokat. A hullámok csak olyan tárgyakkal léphetnek kölcsönhatásba, amelyek mérete hasonló a hullámhosszukhoz. Ezt a kölcsönhatást interferenciának nevezik. Az áttetszõ anyagokra jó példák a kristályok, mert ezek rendezett "atomhálók", és az atomok közötti távolságok hasonlóak lehetnek a fotonok hullámhosszaihoz. A kristályokon áthaladó fotonok tehát eltérülhetnek (fénytörés) és szóródhatnak.

• Az anyag akkor átlátszó, ha átengedi a fotonokat, amelyek eredeti irányukban haladnak tovább, vagy mindannyian ugyanolyan irányváltozással térülnek el. Az így áteresztett sugárzás miden olyan képet megtart, amelyet az anyagba belépve hordozott. Az átlátszó anyagok nagyon apró kristályokból állnak, atomjaik és molekuláik szabálytalanul helyezkednek el, s emiatt az anyagok üvegszerûek vagy amorfok. A szóródás elhanyagolható, mert a szóródások kioltják egymást.

• Elõfordul, hogy az anyag az egyik hullámhosszon átlátszó, a másikon nem. Ezért nem használhatunk például színes szemüveget.