2019. augusztus 21., szerda

2. Fényforrások, árnyékjelenségek

SDT

1. Fényforrások fajtái:

A) Eredetük szerint:
Természetes fényforrások
  •     Elsődleges fényforrások (saját fényük van): Nap, csillagok,
  •     Másodlagos fényforrások (visszaverik az elsődleges fényforrások fényét): Hold
Mesterséges fényforrások (Lámpák)
  •     Égők (Petróleum lámpa, gyertya)
  •     Villamos lámpák (Izzólámpa, neoncső, LED)
  •     Lézerek

B) Méretük szerint:
  •     Pontszerű fényforrás
  •     Nem pontszerű fényforrás


C) Színük szerint:
  •     Meleg fényű fényforrások
  •     Semleges fényű fényforrások
  •     Hideg fényű fényforrások

Fényforrások jellemzői:
fényáram (fluxus):
  • időegység alatt kisugárzott energia
  • mértékegysége: lumen (lm)

fényerősség:
  • egységnyi térszög alatt kisugárzott fényáram
  • fotométerrel mérjük
  • mértékegysége: candela (cd)

fényhasznosítás:
  • azt mutatja meg, hogy a bevezetett teljesítmény hány százaléka alakul át látható fény energiává
  • volfrám szálas izzó esetén: 1,5-1,8%
  • kisfeszültségű fénycső esetén: 7,4% 
  • viszonyítási alap (legkedvezőbb érték): 680lm/W
Pl. Egy izzólámpa adatai: 230V, 40W, 500lm.
fényerősség = 500/(4π) = 40cd
fényhasznosítás = 500/(40*680) = 1,8%

2. Árnyékjelenségek:


3. A fény terjedési sebességének meghatározása:

Hogy a fény, pontosabban egy fényjel véges sebességgel terjed, először Olaf Römer dán csillagász mutatta ki 1675-ben, csillagászati úton.

Később a fénysebesség mérésére más módszereket is kidolgoztak (Fizeau, Foucault - Michelson).

A fény terjedési sebessége légüres térben:
c = 300 000km/s = 3*108m/s

Kidolgozott feladat
(OFI TK11. 99.):
A 80cm magas, 1m x 1m-es asztal közepe felett egy lámpa függ. Az asztal árnyéka a padlón 1,5m x 1,5m-es. Milyen magasan van a lámpa?

A lámpa a talajtól mért távolsága:

méter

Feladatok:
(OFI TK11 100.)
1. Mennyi idő alatt jut el a fény
Budapestről Pécsre (Pécs Budapesttől 200 km-re van.)
A Napról a Földre?
A Napról a Neptunusz bolygóig?
A szükséges adatokat a Négyjegyű Függvénytáblázatokból keressük ki!

2. "Billió mérföldekről jött e fény, ....
Terek sötétjén lankadatlanul,
S ki tudja mennyi évezrede már." – olvashatjuk Tóth Árpád Lélektől lélekig című versében.
a) Hány km távolságot jelent 1 billió mérföld? (Számoljunk magyar mérföld hosszúsággal!)
b) Mennyi idő alatt teszi meg ezt a távolságot a fény?
A szükséges adatokat keressük meg az interneten!

3. A csillagászatban a távolságokat fényévben mérjük.
Egy fényév a fény által egy év (365 nap 6 óra) alatt légüres térben megtett út.
A Földhöz legközelebbi csillag (a Napot nem számítva) a Proxima Centauri kb. 4,22 fényévnyi távolságra van tőlünk.
Hány km ez a távolság?

4. Viharban a villámlás fényét és hangját 4,5 másodperc különbséggel észleljük.
Milyen messze történt a villámlás? A hang sebessége levegőben 340 m/s.
a) A fény sebességét olyan nagynak tekintsük, hogy ne kelljen vele számolni!
b) Számításunkkor vegyük figyelembe, hogy a fény sebessége levegőben 3*10^8 m/s!

5. Az utcai lámpa alól két lépést haladva az árnyékunkat a vízszintes járdán egylépésnyire becsüljük.
Kb. hányszor nagyobb a villanyoszlop a magasságunknál?

6. Mivel magyarázható a teljes és részleges napfogyatkozás? Készítsünk ábrát!

Igaz-hamis állítások

NÉV: PONT:
Igaz-hamis állítások:

Ssz. Állítás Igaz Hamis   ?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
dátum: