page1
Nimeni:
Valkoisen värit
Mitä ajattelet nähdessäsi sateenkaarenvärejä auringonvalon heijastuessa CD-levyn pinnasta? Aika nättiä vai mitä?
Kyllähän ne ovat hienot. Mutta siinä on muutakin: taustalla oleva fysikaalinen ilmiö on erittäin käyttökelpoinen ja hyödyllinen. Sen avulla eri aallonpituudet saadaan erotettua toisistaan helposti. Jokainen aallonpituus voi kertoa meille oman tarinansa: mm. mistä valonlähteestä valo on peräisin ja materiaalista minkä läpi se on tullut. Siksipä jos valo olisi kirja, sen spektri (eri aallonpituudet) olisivat kuin luettavat sivut.
Diffraktio ja interferenssi | hilat
Aseta CD siten että näet kattolampun heijastuksesta. Sitten käännä CD:tä itseäsi kohti. Suunnilleen siinä vaiheessa kun lampun heijastus häviää levyn toisesta reunasta, sinun pitäisi nähdä ensimmäisen kertaluvun diffaktio venytettynä valoviivana sateenkaaren väreissä. Mikä väri näkyy ensimmäisenä ja mikä viimeisenä kun käännät CD:ta?
1
1/3
Photonics Explorer | WS 07.3 Diffraktio hiloissa
Mikä aallonpituus diffraktoituu eniten: lyhyt (sininen) vai pitkä (punainen)? niesollgelesenwerden
2
?
Tutki seuraavaksi erilaisten valonlähteiden spektrejä tällä helpolla CD:n kääntämistekniikalla. Millaisia eroja huomaat auringon valon ja energiansäästölampun välillä, kun katsot tarkasti?
3
värit:
Tiedät jo kaksoisrakokokeessa tapahtuvan fysikaalisen ilmiön. Kuten ehkä muistatkin, maksimien suunnat riippuvat valon aallonpituudesta. Eri aallonpituudet siis tuottavat maksimeja eri suuntiin. Kaksoisrakoon verrattuna CD:tä tutkittaessa voidaan erottaa kaksi tärkeää yksityiskohtaa
diffraktio
heijastuminen
1) Kahden raon sijaan voidaan käyttää monia rakoja jotka ovat yhtä kaukana toisistaan. Tämän ansiosta hilan läpi voidaan päästää enemmän valoa 2) Valoa ei ole pakko päästää hilan läpi, vaan ilmiö toimii myös heijastuksessa: läpinäkyvien alueiden sijaan käytetään heijastavia pintoja, kun loput pinnasta puolestaan joko absorboi tai sirottaa valoa.
CD on käytännössä tasainen peili jossa on pieniä kuoppia. Kuopista heijastuu vähemmän valoa kuin tasaisilta alueilta, jonka perusteella tieto koodataan. Kuopat ovat pitkässä spiraalissa tasan 1.6 µm välein. Tarkasti määritellyn jaksollisen sirontaviivan vuoksi CD toimii hienona diffraktiohilana ja tuottaa näkemäsi värit.