Vad är en ljuskälla?

En ljuskälla är någonting som sänder ut ljus. T.ex. solen eller lampor.

Vad är ljus?

Ljus är elektromagnetiska vågrörelser. Existerar och bereder ut sig mellan olika källor och effekter. Runt ljusets färdväg uppstår magnetiska och elektriska fält. Dessa är transversella vilket betyder att de har vinkelräta vågrörelser mot ljusets färdriktning.

Vad menas med reflektion?

Reflektion kan inom optik ha olika betydelse. Ljusets reflektion följer en viss regel som kallas reflexionslagen. Detta innebär att infallsvinkeln är lika stor som reflexionsvinkeln. När ljuset träffar en yta reflekteras det vidare i samma vinkel.

Reflexion kan även innefatta en spegel. En plan spegel reflekterar en bild lika stor som verkligheten. Bilden blir spegelvänd och när du själv står framför spegeln ser det ut som om bilden kommer inifrån spegeln.

Vad är reflexionslagen

Som tidigare beskrivet är reflexionslagen avståndet från normalen mellan infallsvinkeln och reflexionsvinkeln. I=R. Normalen är den lodräta vinkelräta linjen från ytan ljusstrålen träffar.

Vad är brännpunkt?

Brännpunkt är den gemmensamma samlingspunkt för ljusstrålar. En punkt alla ljusstrålar går igenom. Denna punkt brukar oftast bli väldigt varm.

Skillnaden mellan en konkav och en konvex spegel

En konkav spegel bukar inåt. Spegelbilden blir förstorad men täcker ett mindre område. I en konkav spegel reflekteras alla ljusstrålar mot en specifik punkt framför spegeln. Denna punkt utgör brännpunkten. Konkava speglar kan användas inom många olika områden. T.ex. i sminkspeglar för att få en förstorad bild av ansiktet.

En konvex spegel buktar utåt. Bilden blir då förminskad men täcker ett större område. Brännpunkten är placerad bakom spegeln. Ljusstrålar som träffar en konvex spegel sprids ut från spegeln. Konvexa speglar kan även användas på många olika sätt. Ett exempel är i backspeglar så man genom spegeln ska kunna se ett så stort område som möjligt.

Skillnaden mellan dessa är alltså formen på speglarna och de egenskaper den specifika formen besitter. En större skillnad är brännpunktens placering. I en konkav spegel framför spegeln och i en konvex bakom spegeln. Detta är anledningen bakom att speglarna sprider ljusstrålar olika.

Ljusets brytning

I luft utan några hinder färdas ljus i 300 000 m/sek. I andra ämnen färdas ljuset olika snabbt. I både vatten och glas färdas ljuset långsammare än det gör i luft då de båda är ämnen tätare än luft. När ljuset färdas mellan olika ämnen med olika tjocklek kommer ljuset brytas och inte följa samma raka linje.

När en ljusstråle går från luft till vatten kommer ljusstrålen ändra riktning då den träffar vattenytan. Vatten är ett tätare ämne än luft, kommer därför bromsa ljuset.

Går en ljusstråle från ett tunnare ämne till ett tjockare kommer brytningsvinkeln bli mindre än infallsvinkeln. Ljuset kommer alltså brytas mot normalen.

Går en ljusstråle från ett tjockare till ett tunnare ämne kommer brytningsvinkeln bli större än infallsvinkeln, brytas från nornalen.

Allt ljus bryts dock inte, en del reflekteras.

Totalreflexion

Totalreflektion uppstår när allt ljus reflekteras. Kan uppstå när ljus går från ett tätare till ett tunnare ämne och infallsvinkeln är tillräckligt stor. Inget ljus kommer ut i luften utan allt ljus reflekteras tillbaka i glaset.

Denna teknik används ofta inom fiberoptik. Man skickar ljus genom en tunn tråd eller fiber. Ljuset reflekteras och det blir inga läckage av ljus.

Detta kan vara praktiskt inom t.ex. sjukvård.

Konkav och konvex lins

En konkav lins brukar även kallas spridningslins eller negativ lins. När ljusstrålar träffar en konkav lins hamnar brännpunkten framför linsen, ljusstrålarna bryts så det ser ut att komma från brännpunkten. Linsen sprider alltså på ljuset. Kollar man igenom en konkav lins blir bilden rättvänd och förminskad.

Konkava linser kan användas i t.ex. kameralinser och glasögon för närsynta.

En konvex lins går även under namnet samlingslins och positiv lins. Man skulle kunna säga att brännpunkten hamnar bakom linsen. I den specifika punkten samlas alla ljusstrålar. Tittar du genom en konvex lins på ett föremål som är dig nära blir bilden förstorad. Kollar du däremot genom linsen på någonting längre ifrån blir objektet både mindre och uppochnervänt.

Ögat

Ögat är ett organ som hanterar ljus. Det tar in ljus och skickar sedan informationen vidare till hjärnan.

Ögats lins är konvex och sitter bakom pupiller där ljuset släpps in. I näthinnan finns celler som uppfattar färger och ljus. Informationen skickas sedan vidare till hjärnan. Då linsen är konvex blir bilden den registrerar uppochner. I hjärnan vänds därför bilden rätt. Ögats lins och pupill är väldigt smidig. I ett mörkare rum kan pupillen vidga sig för att ta in så mycket ljus som möjligt. I strålande sol kan ögat ta skada av det starka ljuset. Pupillen drar därför ihop sig för att minimera ljusintaget. Det är små muskler inne i ögat som baserar pupillens rörelse.

Ibland dock är ögat lite för lång eller kort. Det resulterar i synfel i form av närsynthet eller översynthet. Linsen kan inte justeras nog mycket för att kunna ge en skarp bild. Bilden blir alltså olika skarp på olika avstånd. Detta har dock en enkel lösning via antingen glasögon eller linser.

Ögat består av flera olika delar. Majoriteten har ett sammarbetande arbete för att kunna ge dig som en individ en uppfattning av omgivningen via en bild.

Dessa delar är lins, iris, pupill, glaskroppen, gula fläcken, synnervshuvudet, synnerv, näthinna, åderhinna och senhinna.

Linsen sitter bakom pupill och iris. Den bryter ljuset på väg in i ögat och anpassar brytningskraften för seende på olika avstånd

Iris är det färgade område runt pupillen, ger ögat sin färg.

Pupillen expanderar eller förminskas beroende på hur starkt ljuset är.

Hornhinna är en genomskinlig hinna som är placerad framför pupill och iris. Ögats ”fönster”.

Glaskroppen är seg vätska som ger stadga och fyller ut ögat.

Gula fläcken är en grop i näthinnan där du ser som skarpast. Behövs för centralt seende vid läsning.

Synnervshuvudet är synnervens utgång från näthinnan. En blind fläck i synfältet då den saknar synceller.

Synnerven transporterar synintryck från näthinnan till hjärnan.

Näthinnan sitter längst bak i ögat, innehåller synceller och omvandlar ljus till rörliga bilder.

Åderhinnan försörjer delar av näthinnan med syre och näring via blodkärl.

Slemhinnan är yttersta väggen, (ögonvitan) som ger stadga.

Vad händer när ljus går igenom ett prisma?

När vitt ljus går igenom en prisma bildas ett spektrum av regnbågens alla färger. Detta beror på att vitt ljus inte egentligen är vitt, utan en blandning av alla färger.

När ljuset far igenom ett prisma kommer dessa olika färger brytas olika och bli synliga.

Ljus i olika färger har olika våglängder. Dessa våglängder bryts olika när de åker igenom prismat. Därav blir ljusets olika färger synliga.

Varför ser ett par röda skor röda ut?

När vitt ljus träffar de röda skorna kommer alla färger förutom grönt reflekteras till våra ögon så vi uppfattar skorna som röda. Den gröna färgen syns inte då den absorberas av skorna. Grön är komplementfärgen till rött, vilket betyder den motsatta färgen.

När du ser ett föremål och uppfattar det som en viss färg beror det alltså på att kompldmentfärgen till föremålet har absorberats av föremålet. Men de andra färgerna reflekteras till dina ögon.

Ett svart föremål absorberar alla färger. Inget reflekteras till dina ögon, därav uppfattar vi föremålet som svart.

Ljus är olika frekvens

Ljus är som sagt en transversell vågrörelse. Vågor rör sig i andra riktningar än färdriktningen. Ljus kan ha olika våglängder, därav kommer ljuset få olika egenskaper. Det är bara vissa våglängder vi människor kan se.

Violetta och blåa färger har kortare våglängder, och röda färger har längre våglängder. Desto kortare vågrörelserna är desto starkare och för oss människor farligare blir ljuset.

Polariserat ljus

Polariserat ljus är ljus som reflekteras, mot t.ex. vattenytan. När solens ljus som åker i alla riktningar reflekteras mot t.ex. vattenytan går ljuset endast i en riktning, det har polariserat.

Detta kan upplevas jobbigt, man kan då använda polaroidglasögon som stänger ute polariserat ljus.