Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Valontaittuminen ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
573
Valontaittuminen
574
tustavasta ja aineesta eikä, kuten prismaspektrien
värien jaoitus, näistä riippuvainen, niin sanotaan
hilaspektriä normaalispektriksi. Siitä
voidaan suurella tarkkuudella laskea eriväristen
säteiden aallonpituudet, ja siinä näkyvät
auringonvaloa käytettäessä Fraunhoferin juovat
samassa järjestyksessä kuin prisman luomassa
spektrissä. Heleämpiä ja jyrkkäpiirteisempiä
spektrejä kuin edellämainituilla hiloilla saadaan
K o \v 1 a n d i n h e i j a s t u s h i 1 a 11 a. Se
valmistetaan piirtämällä koveron metallikuvastimen
kiilloitettuun pintaan yhdensuuntaisia, hienoja
koroja jakokoneen avulla niin lähekkäin, että
1 inmrlle tulee 400-1,700 piirtoa. Niiden väliset
kuvastimen kiiltävät pintaosat heijastavat valoa
ja taivuttavat sitä lasihilan rakojen vaikutusta
vastaavalla tavalla. — V :n synnyttämät väri-ilmiöt
voidaan huomata, kun esim. katsellaan
auringonvaloa joko sulkahöyhenien läpi tai silmäripsien
lomitse. Hienolla jääkideverholla peitetyn
lasiruudun (esim. raitiovaunuruudun) läpi
lamppujen liekkejä katsottaessa näkyvät ne värillisten
renkaiden ympäröiminä. Valontaipumisilmiötä
heijastuneessa valossa (valon heijastuessa
uurteiselta pinnalta) on esim. helmiäisen ja muutamien
lintujen höyhenien värivälke. — V:n syitä
selit-telivät jo 1800-luvun alussa Young ja Fresnel
valon interferenssilakien avulla. Sittemmin on
F. M. Schvverd täydellisesti tutkinut niitä
kuvioita, jotka syntyvät valon kulkiessa
erimuotoisten, pienien aukkojen läpi. U. S:n.
Valontaittuminen, valosäteen suunnan
muutos kahden erilaisen, läpinäkyvän väliaineen
rajapinnalla. Homogeenisessa, läpinäkyvässä
aineessa valo etenee suoraviivaisesti, mutta
kohdatessaan eri tiheyttä olevan aineen säde
muuttaa suuntansa, se taittuu, jatkaakseen
uudessa aineessa taas suoraviivaisesti
edentymis-tään. Vain kohtisuorasti rajapintaan sattuva
säde kulkee taittumatta uuteen väliaineeseen.
Monet jokapäiväiset ilmiöt todistavat nämä
väitteet oikeiksi. Jos esim. upotetaan airo osaksi
veteen vinossa asennossa, niin se näyttää
vedenpinnassa taittuneelta ja vedessä oleva osa näkyy
oikealta paikaltaan ylöspäin kääntyneeltä, kun
-.itä vastoin vedessä pystysuorassa oleva tanko
näyttää suoralta, joskin sen aliosa näyttää
oikeata pituuttaan lyhemmältä. Samasta syystä
vedenpinnalle näkyvä järven pohja näyttää
ylemmäksi kohonneelta ja vesi siis matalammalta
kuin asian laita on todellisuudessa. Esittäköön
suora AB (kuva 1) kahden
läpinäkyvän väliaineen
rajapinnan ja paperin tason
läpileikkausta. Valosäde DC, n. s.
t u 1 o s ä d e, kohtaa tätä
pintaa pisteessä C,
tulo-pisteessä. Sen kautta
pintaa vastaan piirrettyä
kohtisuoraa FG sanotaan
normaaliksi. Kulma
FCD on tulokulma. Jos
valosäde tulee valo-opillisesti harvemmasta
aineesta tiheämpään, taittuu se siten, että kulma
ECG, n. s. taitekulma, on pienempi kuin
tulokulma tai toisin sanoen säde on taittunut
normaaliin päin. Suoraa CE sanotaan
taittuneeksi 1. taitesäteeksi. V.
tapahtuu muuten niin, että normaali-, tulo- ja
taittunut säde ovat kaikki samassa,
rajapintaa vastaan kohtisuorasti
piirretyssä, n. s. taitetasossa, sekä
niin, että tulo ja taittunut säde
ovat eri puolilla normaalia.
Väliaineiden kesken vallitsee sellainen vastaavaisuus, että
jos suunnassa DC tuleva säde taittuu CE:tä
pitkin, niin tiheämmästä aineesta tulevan säteen
EC taitesäde on CD, s. o. v. tapahtuu
jälkimäisessä tapauksessa normaalista poispäin.
Tulokulman kasvaessa taitekulmakin kasvaa,
joskaan ei samassa suhteessa vaan niin, että
jos C keskipisteenä piirretään mielivaltainen,
tulo- ja taitesäteitä pisteissä a ja c leikkaava
ympyräviiva, niin on näistä pisteistä FG vastaan
piirrettyjen kohtisuorien ab ja cd suhde kaikille
C pisteen läpi kulkeville säteille sama, olkoon
tulokulma mikä tahansa. Koska mainittujen
janojen suhde ympyrän säteeseen on = tulo- ja
taitekulman sinit, on siis tulo- ja
taitekulman sinien suhde samoille
väliaineille vakinainen luku. Sama luku
saadaan, jos jaetaan valon edentymisnopeus siinä
väliaineessa, josta valo tulee, nopeudella siinä
aineessa, jonne valo kulkee. Lukua sanotaan
taitekertoiineksi (-koef fisientiksi), myös
t. a i t e-e ksponentiksi 1. -indeksiksi.
Viimemainitun säännön n. s. taittumislain
on keksinyt (1620) alankom. matemaatikko
Snellius. Descartes on ensiksi sen julkaissut,
sommitellut nykyjään käytettyyn muotoon ja
tehnyt sen nojalla tärkeitä johtopäätöksiä.
Kahden aineen keskenäistä taitekerrointa sanotaan
niiden suhteelliseksi taitekertoimeksi,
ilmatyhjiön ja jonkun aineen keskenäistä
kerrointa, tämän aineen absoluuttiseksi
taitekertoimeksi. Alla luetellaan muutamien aineiden
taitekertoimet ilmasta aineeseen tuleville säteille:
Jää ........................1,309
Vesi ........................1,33 s
Eetteri ................1,357
Alkoholi ................1.365
Veden taitekerroin on
■Ruunillasi . . l,si-l,<a
Piilasi ............1,55-1.o«
Timantti .... 2,487
Tyhjiöstä
ilmaan .... 1,00020.
sns suunnilleen 4/3,
Valosäteen tullessa
tiheämmästä aineesta harvempaan on taitekulma
suurempi kuin tulokulma. Kun edellinen on 90°,
vastaa sitä tulokulma, jota sanotaan r a j a k u
1-maksi. Tulokulman kasvaessa tätä arvoa
suuremmaksi ei valosäteen mikään osa enää voi
kulkea toiseen väliaineeseen kuten tavallisessa
heijastuksessa, vaan se heijastuu kokonaan
takaisin tiheämpään aineeseen. Sellaista
heijastusta sanotaan sentähden
kokonaisheijastukseksi. Vedestä ilmaan edentyvälle valolle
rajakulma on 481/2°, lasin rajakulma on 40 3/4°
ja timantin 23 3/4°. Valo-opillisissa kojeissa kuten
spektroskoopeissa (ks. t.), prismakiikareissa (ks.
Kaukoputki) j. n. e. käytetään monasti
kojeen suunnitteluun
kokonais-heijastavaa, suorakulmaista,
tasa-kylkistä prismaa (kuva 2).
Pintaa AC vastaan kohtisuorasti
tullut valo kulkee taittumatta
pinnalle AB, heijastuu siitä
kokonaan ja kohtaa pinnan CB
kohtisuorasti, joten taittumista
ei tälläkään pinnalla synny. — Kuva 2.
Kuva 1.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
