JU Gimnazija „Sveti Sava“
Republika Srpska, Prijedor
Maturski rad iz fizike
Optika
Мentor:
Učenik:
Saša Komšić, prof.
Tatjana Stojnić, IV-1
Prijedor, maj 2016. god.
S a d r ž a j :
Strana
1. Uvod u fiziku.......................................................................................................................1
2. Uvod u optiku......................................................................................................................2
2.1. Geometrijska optika..........................................................................................................4
2.2. Talasna optika..................................................................................................................10
3.Zaključak..............................................................................................................................12
Optika
Tatjana Stojnić, IV-1
Kvantna fizika
Kvantna je mehanika
utemeljena 1900., kada je
Maks Plank
uveo diskontinuirana energijska
stanja kako bi objasnio
toplotno zračenje
crnog tijela
. Tu diskontinuiranost Einstein (1905.)
prenosi i na samo zračenje.
Kvantima
elektromagnetskoga zračenja (
fotona
energije
hν
, gdje
je
h
Plankova konstanta
, a
ν
frekvencija
elektromagnetskih talasa) on objašnjava
fotoelektrični efekat
Nuklearna fizika
Enrico Fermi
oblikovao je teoriju slabog međudjelovanja 1932. Iste je godine otkriven
i
neutron
, čime je započelo istraživanje
atomskog
jezgra. Kvantna mehanika otkrivena na
nivou atoma našla je punu primjenu pri proučavanju nove,
nuklearne sile
, odgovorne za
vezanje
protona
i
neutrona
u jezgrima atoma.
Ostale grane fizike
U
fizici kondenzirane tvari
razvijaju se
poluprovodnik
i
tranzistori
, objašnjava
se
supravodljivost
i dolazi do saznanja o faznim prijelazima i neuređenim
sistemima.
Astronomija
i
kozmologija
doživljavaju nov pogled, kroz
prizmu
Velikog praska
.
Uočavaju se
kvazari
i
pulsari
, ali i
pozadinsko zračenje
.
Teleskopi
na svemirskim
letilicama zbližavaju kosmologiju i
fiziku elementarnih čestica
.
4
Optika
Tatjana Stojnić, IV-1
2.
UVOD U OPTIKU
Svjetlost je najvažniji uslov života na Zemlji. Optika je dio fizike koji se bavi proučavanjem
svjetlosti.U opotici pod pojmom svjetlosti podrazumijevamo vidljivo
infracrveno
i
ultraljubičasto
zračenje iako se slične pojave mogu proučavati i u drugim
oblastima
elektromagnetnog zračenja
, pa se prema tome optika može shvatiti kao posebno
područje
elektromagnetizma
. Suvremena teorija građe atoma i molekula razvila se na
otkrićima u području optike (spektroskopije). Uspjesi u području astronomije, hemije,
filozofije, biologije, uslovljeni su primjenom optičkih metoda i instrumenata. Fotografija,
televizija, kino – područja tehnike, s kojima se svakodnevno susrećemo, zasnovane su na
optičkim zakonima. No najvažnije nije u nabrojanim činjenicama, već u tome što je u
posljednje vrijeme u optici došlo do krupnih otkrića, koja je stavljaju u prvi plan interesa
fizičara i drugih specijalista. Novootkrivena svojstva svjetlosti omogućila su konstrukciju
kvantnih generatora svjetlosti – LASERA, koji su neobično proširili granice primjenljivosti
optike, kako u području fizičkog eksperimenta tako i u području tehničke primjene. Fizika je
dobila nove metode proučavanja prirode, a mnogi važni tehnički problemi riješeni su
primjenom novih otkrića u optici. Laserska zraka postaje osnovnim kanalom za uspostavljanje
veza kako na Zemlji tako i u kosmosu. Problem iskorištavanja atomske energije regulisanjem
termonuklearne reakcije moguće je da će biti riješen upotrebom snažnih laserskih zraka (u
laboratorijskim uvjetima ostvareno je 1974. godine). Da bi se razumjelo u čemu je smisao
novih otkrića, i što se sve može uz pomoć njih postići, potrebno je upoznati se sa suštinskom
prirodom svjetlosti i zakonitostima njenog ponašanja. Neke pojave u optici zavise od kvantne
prirode svjetlosti što optiku povezuje i sa
kvantnom mehanikom
. U praksi se ipak većina
pojava može objasniti elektromagnetnom prirodom svjetlosti koja je opisana
Maxwellovim
jednačinama
. Klasična optika se dijeli na
talasnu optiku
koja proučava talasne osobine
svjetlosti i
geometrijsku optiku
koja predočava širenje svjetlosti u obliku ravnih crta ("zraka").
5
