﻿<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!--ce kaj ni jasno me najdes na 041 905 576 ali skype: eludnasud@gmail.com-->
<fizika>
	<tema naslov="Uvod" ><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1.jpg'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1.swf'></VideoSlika>
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Območje elektromagnetnih valov, ki ga zazna človeško oko, imenujemo (vidna) svetloba. Mejni vrednosti valovnih dolžin svetlobe, ki sta sicer odvisni od osebne lastnosti posameznega očesa, sta 380 nm in 760 nm.
Vse do sredine sedemnajstega stoletja so svetlobo opisovali kot curke delcev, ki se od izvirov svetlobe širijo premočrtno. V tem času so bili poskusi, da bi svetlobo opisovali kot valovanje, obsojeni na neuspeh. Če naj bo svetloba valovanje, se mora širiti tudi za oviro, na katero na svoji poti naleti. Danes vemo, da je velikost valovne dolžine svetlobe tako majhna, da odklon svetlobe pri oviri s prostim očesom niti ne opazimo. Šele po začetku devetnajstega stoletja je pojav interference odločilno pripomogel k prepričanju, da je razlaga lastnosti svetlobe s curki delcev neustrezna. 
Na začetku dvajsetega stoletja je bil odkrit pojav fotoefekta. Z valovnimi lastnostmi svetlobe pojava ni bilo mogoče razložiti. Svetlobo pri fotoefektu opišemo z energijskimi kvanti oziroma delci, ki jim rečemo fotoni.
Sodobni pogled za svetlobo predpostavlja njeno dvojno naravo. Pojave, povezane s širjenjem svetlobe običajno opišemo z njenimi valovnimi lastnostmi. Nasprotno pa pojave, povezane s sevanjem in medsebojnim učinkovanjem med svetlobo in snovjo, opišemo z lastnostmi delcev.]]>
			</NizjiNivo>
		</tema>
		
		
		<tema naslov="Hitrost svetlobe"><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='02_4_1_b.png' v_s_name='Aberacija'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<VideoSlika podnaslov='02_4_1_c.png' v_s_name='Aberacija'></VideoSlika>
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Hitrost svetlobe je ena osnovnih konstant. Njena velikost je tako velika, da jo v preteklosti s preprostimi merjenji niso uspeli določiti. Od antike naprej pa skoraj do konca 17. stoletja je veljalo prepričanje, da hitrost svetlobe ni končna. Šele G. Galilei je domneval, da je hitrost svetlobe končna. Predlagal in izvedel je enostaven poskus. Osebi s svetilkama sta v temi stali na vrhu sosednjih gričev in izmenjevali svetlobne signale. Prva oseba je posvetila proti drugi osebi, ko je druga oseba zagledala svetlobni signal, je s svojo svetilko poslala signal nazaj. Iz časovnega intervala med oddanim in prejetim signalom in dolžine poti signala naj bi dobil velikost hitrosti svetlobe. Zasnova eksperimenta je bila sicer pravilna, toda če danes vemo da za razdaljo od Zemlje do Lune in nazaj svetloba potrebuje manj kot tri sekunde, dobljeni rezultat ni imel nobene veljave.
Prvi pravi velikostni red hitrosti svetlobe je nekaj let kasneje (1676) uspelo dobiti danskemu astronomu O. Roemerju. Z opazovanjem gibanja lune Jupitra je ugotovil, da so časovni intervali med zaporednima trenutkoma, ko luna zaide za Jupiter različni. Kadar je Zemlja bliže Jupitru so časovni intervali krajši in so daljši, ko sta Zemlja in Jupiter v večji oddaljenosti. 
Zaradi ne dovolj natančno poznanega premera tira Zemlje okrog Sonca se je dobljena vrednost za hitrost svetlobe precej razlikovala od prave vrednosti.
<b>Primer:</b>
Določimo čas, ki ga svetloba potrebuje da preleti premer tira Zemlje in ga primerjajmo s časom 22 minut, ki ga je izmeril Roemer.
<img src="slike/enacbe/02_4_1.png"><br /><br /> 
Izračunani čas je enak 17 minut.
V 18. stoletju (1725) je angleški astronom J. Bradley meril hitrost svetlobe z zvezdno aberacijo. Pojav zvezdne aberacije si lahko predstavimo z menzuro, na dno katere v navpični smeri padajo dežne kapljice. Ko menzuro premikamo v vodoravni smeri, dežne kapljice padajo poševno na steno menzure. Da spet dosežejo dno, jo moramo nagniti v smeri gibanja. 
Zaradi gibanja Zemlje okoli Sonca se giblje tudi teleskop, s katerim opazujemo zvezde Teleskop se zato mora pri opazovanju zvezde blizu nebesnega pola nagniti v smeri njegovega gibanja, da ujame svetlobo, ki jo zvezda oddaja. Kot odklona teleskopa od prave smeri zvezde je enak razmerju med hitrostjo Zemlje in hitrostjo svetlobe. Dobljena vrednost hitrosti svetlobe je bila enaka 3,1.108 m/s.
<b>Primer:</b>
Zemlja se giblje okrog Sonca s hitrostjo 30 km/s. Določimo kot pri zvezdni aberaciji. 
<img src="slike/enacbe/02_4_1a.png"><br /><br />  
Kot je enak 1.10-4 radianov, oziroma 20 ločnih sekund. 
Prvo uspešno merjenje hitrosti svetlobe na način, kot jo je predlagal Galilei, je sredi devetnajstega stoletja (1849) izvedel francoski znanstvenik Fizeau. Naprava za merjenje je bila sestavljena iz svetila, vrtečega se zobatega kolesa in oddaljenega zrcala, od katerega se je svetlobni curek, ki ga je prepustila reža zobatega kolesa, odbil pravokotno nazaj. 
Ko zobato kolo miruje, se svetlobni curek, ki ga prepusti določena reža, odbije od zrcala skozi isto režo nazaj do očesa opazovalca. Z večanjem frekvence vrtenja zobatega kolesa v določenem trenutku odbiti curek zaustavi zob, ki sledi reži, svetloba ne pride do očesa. Fizeaujeve meritve niso bile zelo natančne. Njegova vrednost hitrosti svetlobe je bila enaka 3,15.108 m/s.
<b>Primer:</b>
Z zobatim kolesom, ki je imelo 180 zob so merili hitrost svetlobe. Zrcalo je bilo od zobatega kolesa oddaljeno 22,9 km. Določimo frekvenco, s katero se je vrtelo zobato kolo, da je odbiti žarek zadel sosednjo režo.
<img src="slike/enacbe/02_4_1b.png"><br /><br />  
Frekvenca zobatega kolesa je bila 36 Hz.
Fizeaujevo napravo je v naslednjem letu izpopolnil njegov sodobnik Foucault. Zobato kolo je nadomeščeno z prizmo, katere stranske ploskve so zrcala. Svetlobni curek svetila se odbije od prizme do oddaljenega zrcala, v času ko se curek vrne, se prizma zasuče za določen kot in z njo curek za dvojni kot. Z uporabo prizme je razdalja do oddaljenega zrcala bistveno manjša. Foucaultova vrednost hitrosti svetlobe 2,98.108 m/s je bila že zelo blizu pravi vrednosti. 
Hitrost svetlobe v praznem prostoru danes nič več ne določamo z meritvami. Od leta 1983 ima točno določeno vrednost, ki sloni na definiciji metra kot osnovne enote dolžine. Tako je hitrost svetlobe enaka 299 792 458 m/s. Hitrost svetlobe v zraku in drugih prozornih snoveh pa moramo še vedno meriti.]]>
			</NizjiNivo>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Za merjenje medzvezdnih razdalj uporabljamo svetlobno leto, razdaljo, ki jo svetloba v praznem prostoru preleti v enem letu? Koliko kilometrov je svetlobno leto?]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[2,6 . 10<font face='GG Superscript'>10</font> km]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[3,9 . 10<font face='GG Superscript'>11</font> km]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[9,5 . 10<font face='GG Superscript'>12</font> km]]>
				</odgovor>
			</kviz>
			
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Raziskovalno vozilo na Marsu so upravljali s kontrolnega centra na Zemlji. Z Zemlje je bil poslan signal za spremembo smeri vozila. Približno čez koliko časa so videli, da je vozilo spremenilo smer? Bližnja razdalja med Zemljo in Marsom je 8,0 . 10<font face='GG Subscript'>7</font> km]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[v istem trenutku]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[čez 10 minut]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[čez 5 minut]]>
				</odgovor>
			</kviz>
		</tema>	
		
		
		
		<tema naslov="Uklon in interferenca svetlobe laserja"><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1.swf' v_s_name='Piščalka'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<VideoSlika podnaslov='AP_02_2_2a.png' v_s_name='Zaprta Piščal'></VideoSlika>
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Valovne pojave najlepše pokažemo z enobarvno svetlobo laserja. Na zaslonu daje curek svetlobe laserja svetlo piko. Ko laserski curek pošljemo skozi ozko režo, namesto pike na zaslonu opazimo široko razmazano sled svetlobe. Opazujemo uklon enobarvne svetlobe na reži.
Da natančneje proučimo porazdelitev svetlobe po zaslonu uporabimo fotoupornik, njegov upor je odvisen od vpadnega svetlobnega toka. Fotoupornik povežemo z električnim vezjem, električna napetost vezja je sorazmerna z vpadnim svetlobnim tokom. Fotoupornik pritrdimo na voziček, kateri se enakomerno giblje v območju razklonjene svetlobe. Spreminjanje električne napetosti kot posledico spreminjanja svetlobnega toka na fotouporniku s pomočjo vmesnika grafično predstavimo na monitorju računalnika. 
Laserski curek pošljemo skozi dve ozki vzporedni reži. Porazdelitev svetlobe na zaslonu je sedaj drugačna. Na zaslonu opazimo svetla in temna mesta - ojačitve in oslabitve svetlobe. Pojav je posledica interference svetlobe iz obeh rež. Spreminjanje električne napetosti kot posledico spreminjanja svetlobnega toka na fotouporniku s pomočjo vmesnika grafično predstavimo na monitorju računalnika. Laserski curek pošljemo skozi več ozkih vzporednih rež. Spet opazimo svetla in temna mesta, le da so sedaj bolj izrazita. 
Interferenca svetlobe laserja je še izrazitejša, če uporabimo uklonsko mrežico, katera ima običajno sto ali več sto rež na milimeter širine. Ko skoznjo pošljemo curek svetlobe, na zaslonu opazimo izrazita, med seboj ločena mesta ojačitve svetlobe.
<b>Primer:</b>
Curek svetlobe laserja pošljemo skozi uklonsko mrežico s 100 režami na milimeter na 1,0 m oddaljen zaslon (L). Razdalja (D) lege prve ojačitve od središčne lege je 6,5 cm.
Ocenimo valovno dolžino svetlobe laserja.
Pogoj za ojačitev pri interferenci valovanj za oceno valovne dolžine lahko zapišemo v obliki
<img src="slike/enacbe/02_4_2.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/02_4_2a.png"><br /><br />  
Valovna dolžina svetlobe laserja je 650 nm.]]>
			</NizjiNivo>
			
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Pri uklonu curka svetlobe laserja na reži opazimo na zaslonu mesta ojačitev in oslabitev. Pojav je posledica:]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[različnih valovnih dolžin svetlobe laserja]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[širine svetlobnega curka ]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[širine reže]]>
				</odgovor>
			</kviz>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Svetlobni snop laserja z valovno dolžino 630 nm pošljemo skozi uklonsko mrežico s 300 režami na milimeter. Kolika je razdalja med sosednjima ojačitvama na en meter oddaljenem zaslonu?]]>
				<odgovor pravilen="true"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[19 cm]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[38 cm]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[57 cm]]>
				</odgovor>
			</kviz>
		</tema>	
		
		
		
		<tema naslov="Interferenca bele svetlobe, spekter plina" ><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1.swf' v_s_name='Zvočno valovanje'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Pred diaprojektor, z diapozitivom z režo, kot izvirom svetlobe, damo rdečo folijo - rdeč filter in uklonsko mrežico. Na zaslonu opazimo ojačitvi rdeče svetlobe. Mesto ene izmed njih označimo. Zamenjajmo rdeči filter z zelenim in snop zelene svetlobe pošljimo skozi uklonsko mrežico. Mesti ojačitve sta sedaj drugje kot prej. Eno mesto ojačitve označimo. Postopek ponovimo z modrim filtrom in z uklonsko mrežico. Zopet označimo mesto ojačitve modre svetlobe.
Na zaslonu z označenimi ojačitvami opazujmo interferenco snopa bele svetlobe z uklonsko mrežico. Na zaslonu dobimo mavrico. Poskus kaže, da belo svetlobo sestavlja svetloba različnih barv, ki se prelivajo druga v drugo in ki ustrezajo različnim valovnim dolžinam. Pravimo, da ima bela svetloba zvezni spekter.
Valovno dolžino svetlobe določene barve lahko izračunamo, če izmerimo razdaljo med zaslonom in uklonsko mrežico ter razdaljo na zaslonu do ojačitve. Pri uklonski mrežici pa moramo poznati "število rež na milimeter.
<b>Primer:</b>
Curek bele svetlobe diaprojektorja pošljemo skozi uklonsko mrežico s 100 režami na milimeter na 2,0 m oddaljen zaslon (L). Razdalja (D1) do začetka barvnega spektra (vijolična barva) od središčne lege je 8,0 cm, razdalja (D2) do konca spektra pa 14 cm.
Ocenimo mejne vrednosti valovnih dolžin vidne svetlobe.
<img src="slike/enacbe/02_4_3.png"><br />  
<img src="slike/enacbe/02_4_3a.png"><br /><br />  
Vidna svetloba je v intervalu od 400 nm do 700 nm.
Vodoravno stekleno ploščo polijemo z vodo in z belo svetlobo osvetlimo vodno površino. Na vodo kanemo kapljico olja in opazujemo odbito svetlobo, ko se oljna kapljica razleze na gladini vodein se oljna plast tanjša. Opazimo mavrične proge, ki so rezultat interference odbitih snopov bele svetlobe na površju oljnega madeža in vodnem površju. 
Ojačitev posameznih barv dobimo zaradi razlike poti odbitih snopov bele svetlobe.
Razliko poti Δs pri vpadnem kotu α in lomnem kotu β izrazimo z debelino plasti olja d.
<img src="slike/enacbe/02_4_3b.png"><br />  
Ojačen odboj pri plasti olja na vodni gladini dobimo pri pogoju (N + ½) λolje. Lomni količnik olja je večji od lomnega količnika vode, zato je odbita svetloba nasprotna v fazi z vpadno. 
<b>Primer:</b>
Določimo najmanjšo debelino plasti olja, da pri pravokotnem odboju svetlobe vidimo rumeno svetlobo, ki ima valovno dolžino v zraku 600 nm. Lomni količnik olja je 1,5.
Valovna dolžina rumene svetlobe v olju 
<img src="slike/enacbe/02_4_3c.png"><br />  
Je enaka 400 nm.
Uporabimo enačbo za interferenčni pogoj ojačitve
<img src="slike/enacbe/02_4_3d.png"><br />  
Najmanjša debelina oljne plasti je enaka 100 nm.
Cevko z žlahtnim plinom priključimo na vir visoke enosmerne napetosti. Plin v cevki žari. Z uklonsko mrežico opazujemo svetlobo ki izhaja iz ozke reže nameščene pred cevko Opazimo tanke črte določenih barv, opazovana svetloba vsebuje le točno določene valovne dolžine. Porazdelitev svetlobe žlahtnih plinov po valovnih dolžinah je črtasti spekter.
Črtasti spektri žlahtnih plinov se med seboj razlikujejo. Z merjenjem valovnih dolžin črtastega spektra lahko ugotovimo prisotnost določenega plina v izviru svetlobe.]]>
			</NizjiNivo>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Kolika je približno frekvenca bele svetlobe?]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[5 . 10<font face='GG Superscript'>10</font> Hz]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[5 . 10<font face='GG Superscript'>14</font> Hz]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[5 . 10<font face='GG Superscript'>18</font> Hz]]>
				</odgovor>
			</kviz>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Na uklonsko mrežico pada curek bele svetlobe. Katere barve je svetloba, ki se najmanj ukloni?]]>
				<odgovor pravilen="true"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[modra]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[zelena]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[rdeča]]>
				</odgovor>
			</kviz>
		</tema>	
		
		
		<tema naslov="Polarizacija svetlobe" ><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='2_4_4a.png' v_s_name='Skica1'></VideoSlika>
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Polarizacijo svetlobe lahko ilustriramo z transverzalnim valovanjem po napeti vrvi. En konec napete vrvi držimo in ga pozibavamo v prečni smeri. Po vrvi potuje transverzalno valovanje. Ko valovanje pride do reže, katere odprtina je v isti ravnini kot so odmiki vrvi, reža ne moti valovanja. Če pa je odprtina reže pravokotna na ravnino odmikov vrvi, se valovanje od reže naprej ne širi, del vrvi za režo miruje.
Vrv napnemo skozi dve reži, ki sta med seboj pravokotni. Konec vrvi pozibavamo tako, da deli vrvi nihajo v vseh mogočih prečnih smereh. Od prve reže naprej se po vrvi širi valovanje, kjer deli vrvi nihajo le v ravnini odprtine. Takemu valovanju rečemo linearno polarizirano, pojavu pa polarizacija. Druga reža, katere odprtina je pravokotna na prvi, valovanja ne prepusti.
Svetlobo polariziramo z polarizacijskimi kristali. Polarizacijski kristali prepuščajo električna polja, ki nihajo v poljubnih smereh, le v eni določeni smeri, v drugih smereh jih absorbirajo. 
Pri poskusih uporabimo polaroide. To so plastične ploščice, v katerih so vgrajeni majhni polarizacijski kristali 
V diaprojektor vstavimo diapozitiv z luknjico, belo svetlobo projiciramo na zaslon. Polaroid, ki ga uporabimo pri polarizaciji svetlobe, si predstavljamo kot režo pri valovanju na vrvi. Polaroid vrtimo in opazujemo zaslon. Osvetljenost zaslona se ne spremeni. Svetlobo usmerimo še skozi drugi polaroid. Opazimo, da se osvetljenost zaslona spreminja, ko en ali drugi polaroid vrtimo. Prvi polaroid - polarizator - svetlobo žarnice diaprojektorja polarizira, polarizirano svetlobo pa drugi polaroid - analizator - v določeni legi ne prepusti.
V kadičko nalijemo vodo, jo osvetlimo in odbito svetlobo proučujemo z polaroidom. Odbita svetloba je delno polarizirana, razen pri pravokotnem odboju. Električno polje odbite svetlobe niha močneje pravokotno na vpadno ravnino. 
Spreminjamo vpadni kot. Pri določenem vpadnem kotu – polarizacijskem kotu αp ugotovimo, da se odbije le svetloba, katere električno polje niha pravokotno na vpadno ravnino. Odbita svetloba je linearno polarizirana. Vpadni kot je enak polarizacijskemu kotu, ko odbiti curek in curek svetlobe po lomu oklepata pravi kot.
Izrazimo polarizacijski kot αp z lomnim količnikom snovi nz,s
<img src="slike/enacbe/02_4_4.png"><br /><br />  
Ker sta polarizacijska kota komplementarna αp + βp = 900, velja sin(βp) = cos(αp)
<img src="slike/enacbe/02_4_4a.png"><br />  
<b>Primer:</b>
Lomni količnik zrak – voda je 1,33. Določimo polarizacijski kot za vodo.
<img src="slike/enacbe/02_4_4b.png"><br />  
Polarizacijski kot za vodo je 530.<br />&nbsp;]]>
			</NizjiNivo>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Kateri pojav dokazuje, da je svetloba transverzalno valovanje?]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[polarizacija]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[Interferenca]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[lom]]>
				</odgovor>
			</kviz>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Nepolarizirano svetlobo polaroida v med seboj pravokotnih orientacijah ne prepuščata, Med njiju vstavimo tretji polaroid, ki ima drugačno orientacijo od prvotnih dveh. Kaj se zgodi?]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[Svetlobe polaroidi ne prepuščajo.]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[Svetlobo polaroidi delno prepuščajo.]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[Vmesni polaroid ne vpliva na pojav.]]>
				</odgovor>
			</kviz>
		</tema>	
</fizika>