Soveltavat tehtävät (551–559)

551. Eriväriset laserit hilassa

Hilan läpi ohjattiin kolme eri laservaloa. Punaisen laserin aallonpituus oli 632,8 nm. Varjostimelle saatiin oheinen kuvio, kun varjostimen etäisyys hilasta oli 1,00 m.

  1. Laske hilavakio.
  2. Määritä vihreän ja sinisen laserin aallonpituus.

Suurentamalla kuvaa saat paremmin selvää mittanauhan lukemista.

  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

552. Hilayhdistelmä

Kokeile tai päättele, millaisen hilayhdistelmän läpi ohjattu valo tuottaa kuvan mukaisen diffraktiokuvion. Kuvassa on ohjattu saman hilayhdistelmän läpi punainen, vihreä ja sininen laservalo.


  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

553. Polarisoiva suodatin

Kameran objektiivi ja polarisoiva suodin.Ota selvää, missä tilanteissa polarisoivaa suodatinta käytetään valokuvauksessa ja mihin sen vaikutus niissä perustuu. Kuvassa on kameran objektiivi ja polarisoiva suodatin.

  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

554. Radioaaltojen interferenssi

Interferenssi-ilmiöitä esiintyy yhtä lailla muulla sähkömagneettisella säteilyllä kuin valolla.

  1. Interferenssimaksimin syntymiseksi esimerkiksi hilan diffraktiokuviossa interferoivien säteiden matkaeron tulee olla kokonainen määrä aallonpituuksia. Mitä tästä seuraa radioaaltojen interferenssille? Millainen tulisi olla hilan, jotta sen läpi kulkevissa radioaalloissa havaittaisiin interferenssi-ilmiö?
  2. Miten selität, että radion tai kännykän kuuluvuus voi vaihdella voimakkaasti pienellä alueella, jos lähellä on pintoja, jotka heijastavat sähkömagneettista säteilyä?
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

555. Värinäkö

Ihmisen silmässä on valoa aistivia sauva- ja tappisoluja. Sauvasolut aistivat vähäistäkin valoa ja näkeminen hämärässä perustuu niille. Sauvasolut eivät mahdollista värinäköä, vaan tuottavat aistimuksia harmaan eri sävyistä valon määrän mukaan. Tappisolujen aistimukset edellyttävät kirkkaampaa valoa kuin sauvasolujen. Tappisoluja on kolmea eri tyyppiä, jotka ovat herkkiä erilaisille aallonpituusalueille. Ihmisen värinäkö perustuu tähän. Alla olevat kolme kuvaajaa esittävät tappisolujen suhteellisia herkkyyksiä aallonpituuden funktiona. Kuvaajista havaitaan herkkyyksien painottuvan likimäärin lyhyille (S), keskipitkille (M) ja pitkille (L) aallonpituuksille. Väreinä nämä alueet vastaavat likimäärin sinistä, vihreää ja punaista. 





  1. Kun samaan kohtaan vaalealla pinnalla kohdistetaan punaista ja vihreää valoa, ihminen aistii yhdistelmän keltaisena. Selitä kyseinen aistimus. 
  2. Ruskea on esimerkki väriaistimuksesta, joka ei esiinny sateenkaaresta tutussa värien spektrissä. Selitä miksi.
  3. Monilla linnuilla on neljänlaisia tappisoluja, joiden herkimmät havaintoalueet ovat hieman lajista riippuen 330–410 nm, 420–470 nm, 490–530 nm ja 540–590 nm. Miten ihmisen ja linnun kyvyn nähdä värejä voi olettaa eroavan toisistaan?
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

556. Auringon teho

Auringon säteilyn intensiteetti Maan radan etäisyydellä on 1,36 kW/m2. Auringon etäisyys Maasta on 150 miljoonaa kilometriä.

  1. Laske näiden tietojen perusteella Auringon koko säteilyteho.
  2. Montako prosenttia pienempi Auringon säteilyn intensiteetti on Marsin radan etäisyydellä? Mitä merkitystä tällä on Maan ja Marsin olosuhteiden erojen kannalta?
  3. Laske intensiteetin perusteella Maahan osuvan Auringon säteilyn kokonaisteho. Vertaa tätä koko maailman energiantuotantoon, jonka keskimääräinen teho on 20 TW.
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

557. Tähden spektri

SDSS J0018-0939 on Valaskalan tähdistössä sijaitseva tähti, jonka etäisyys Auringosta on n. 1 000 valovuotta. Sen arvellaan olevan massiivinen ns. 2. sukupolven tähti. Alla on esitetty sen emissiospektrille mitattu intensiteettijakauma. Kuvaajan pystyakselilla on suhteellista intensiteettiä kuvaava suure ja vaaka-akselilla säteilyn aallonpituus Ångströmeinä (1 Å = 10-10 m). Kuvaajaan merkityt kohdat, kuten Hβ​, Mg​ ja Na D​ tarkoittavat tähden kaasukehän alkuaineiden aiheuttamia poikkeamia spektrissä.

Laske tähden pintalämpötila spektrin kuvaajan perusteella.

  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

558. Kodin sähkömagneettisen säteilyn lähteet

Ota selvää, mitä erilaisia sähkömagneettista säteilyä lähettäviä tai vastaanottavia laitteita sinulla on kotona ja millä taajuuksilla ne lähettävät sähkömagneettista säteilyä.
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

559. Tiedonsiirron eri tapoja

Ihminen käyttää monia eri taajuuksia langattomaan tiedonsiirtoon. Alla on esimerkkejä eri taajuusalueiden käytöstä.

Esimerkkejä eri taajuusalueiden käytöstä
Taajuusalue Aallonpituus Esimerkki  
1–10 MHz 300–30 m Merenkulun radiopuhelinliikenne  Pisin kantama ilmassa, suurimmat antennit, alhaisin tiedonsiirtokapasiteetti
10–100 MHz 30–3 m  Radiokanavat   
100–1 000 MHz  300–30 cm TV-kanavat, matkapuhelinverkot  
1 000–10 000 MHz 30–3 cm  Laajakaistaverkot, WiFi   
10 000–100 000 MHz 3–0,3 cm Automaattiautojen tutkat Lyhyin kantama ilmassa, pienimmät antennit, suurin tiedonsiirtokapasiteetti
  1. Miksi matkapuhelinverkoissa on siirrytty käyttämään yhä korkeampia taajuuksia, vaikka tällöin kantama ilmassa heikkenee? Mainitse kaksi syytä tai etua.
  2. Miksi kaikessa langattomassa tietoliikenteessä ei ole siirrytty korkeampiin taajuuksiin?
  3. Ehdota perustellen, millainen tiedonsiirtotapa olisi paras seuraaviin tarkoituksiin. Ilmoita, onko langallinen vai langaton tiedonsiirto parempi, ja jos päädyt langattomaan, esitä valintasi taajuusalueeksi.
    1. Lentokoneiden muutaman sekunnin välein maa-asemille lähettämä sijaintitieto.
    2. Sairaalan sisäinen viestintä kiinteiden tietokoneiden ja potilaita valvovien koneiden välillä.
    3. Työpaikan sisäinen viestintä kannettavien tietokoneiden, tablettien ja kännyköiden välillä.
    4. Yhteydenpito tiedustelupalvelun päämajan ja vakoilusatelliitin välillä.
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.