Fysik - Optik

Ljus är fotoner av olika energi som bildar elektromagnetiska vågor. Det synliga ljuset är den delen av den elektromagnetiska strålningen som vi kan se. Innehåll: - Synligt ljus - Elektromagnetisk strålning - Reflektion och absorption - Speglar - Linser

Sammanfattning

• Ljus är fotoner av olika energi som bildar elektromagnetiska vågor.
• Inget kan färdas snabbare än ljuset.
• Ljusets hastighet i vakuum är 300 000 km/s (eller mer exakt 299 792 458 m/s).
• En foton är en ljusbärande partikel.
• Synligt ljus är rött, orange, gult, grönt, blått och violett, eller "regnbågens färger". 
• I ett prisma bryts ljusstrålens färger olika mycket och bildar ett spektrum. Det violetta ljuset bryts mest och det röda minst.
• Elektromagnetisk strålning med längre våglängd än synligt ljus är: Radiovågor, Mikrovågor och Infraröd strålning (IR-ljus, värme)
• Elektromagnetisk strålning med kortare våglängd än synligt ljus är: Ultraviolett strålning (UV-ljus), Röntgenstrålning och Gammastrålning
• Laser är ljus som har samma våglängd och svänger exakt i takt.
• Reflektion är när ljusvågorna återkastas från en yta. Den eller de våglängder som reflekteras ger ytan dess färg som vi uppfattar.
• Absorption är när ljusvågorna tas upp av en yta omvandlas till värme. 
• Konvexa speglar buktar utåt, förminskar spegelbilden och används till backspeglar, trafikspeglar och "övervakningsspeglar" i affärer.
• Konkava speglar buktar inåt, förstorar spegelbilden och används till rak- eller sminkspeglar.
• Konvexa linser samlar ljusstrålar, kallas samlingslins eller positiv lins och används till förstoringsglas.
• Konkava linser sprider ljusstrålar, kallas spridningslins eller negativ lins och används till glasögon för närsynthet.

Läs och lär:

- Fysikboken sidorna 149-166 + 172
- NE.se: https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/enkel/ljus
- Filmklipp: Elektromagnetiska vågor (3 min) - https://sliplay.se/avmedia-falun/play/products/209-elektromagnetiska-spektrumet-vad-ar-elektromagnetisk-stralning?autoplay=true
- Filmklipp: Synligt ljus (4 min) - https://sliplay.se/avmedia-falun/play/products/210-elektromagnetiska-spektrumet-synligt-ljus?autoplay=true
https://sliplay.se/avmedia-falun/play/products/210-elektromagnetiska-spektrumet-synligt-ljushttps://sliplay.se/avmedia-falun/play/products/210-elektromagnetiska-spektrumet-synligt-ljus

Övningsuppgifter

Fysikboken sidan 155, 161, 166

Resurser

- Optisk illusion, cirkeln, geometri: https://youtu.be/pNe6fsaCVtI
- Optisk illusion, animering: https://youtu.be/q7KswC9wCSY
- Optiska illusioner, föremål: https://youtu.be/1assN_WJCSE
- Optisk illusion, mönster. Visas i helskärmsläge: https://youtu.be/tdjUbToLeng
- Optisk illusion, mönster 2. Visas i helskärmsläge: https://youtu.be/Z0aLjw52ip4
- Fler optiska illusioner, filmklipp: https://youtu.be/xYe4-7I5ot0

Fördjupning:

- Fysikboken, sidorna 167-171
- Filmklipp: Electromagnetism 101, NatGeo (eng, 3 min) https://youtu.be/Elv3WpL32UE



- Filmklipp, What is light? In a nutshell - https://youtu.be/IXxZRZxafEQ

Läroplanskopplingar

Syfte

• använda kunskaper i fysik för att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör energi, teknik, miljö och samhälle,
• genomföra systematiska undersökningar i fysik, och
• använda fysikens begrepp, modeller och teorier för att beskriva och förklara fysikaliska samband i naturen och samhället.

Centralt innehåll

• Ljusets utbredning, reflektion och brytning i vardagliga sammanhang. Förklaringsmodeller för hur ögat uppfattar färg.
• Historiska och nutida upptäckter inom fysikområdet och hur de har formats av och format världsbilder. Upptäckternas betydelse för teknik, miljö, samhälle och människors levnadsvillkor.
• Systematiska undersökningar och hur simuleringar kan användas som stöd vid modellering. Formulering av enkla frågeställningar, planering, utförande och utvärdering.
• Sambandet mellan fysikaliska undersökningar och utvecklingen av begrepp, modeller och teorier.
• Dokumentation av undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter, såväl med som utan digitala verktyg.

Uppgifter

Fysik-Optik

Här kommer en uppgift som handlar om området Optik.

Ni svarar så utförligt ni kan på frågorna. Skriv svaren i textrutan i Unikum.

Till er hjälp har ni sid. 149-172 i boken samt internet eller andra källor. Källförteckning sak finnas. Skriv med egna ord. Att kopiera och klistra in är inte ok. Plagiatkontroll tillämpas.

Tänk på att skriva utvecklat d.v.s. att föklara i flera led, använda naturvetenskapliga begrepp, för- och nackdelar.

Fysik - Optik - Laser, prismor, speglar och linser

Material och resurser:

• Laborationslåda Optik,
• A3-papper,
• gradskiva,
• blyertspenna och sudd
• Fysikboken och webben.

Säkerhet:

Titta inte in i laserstrålen och rikta aldrig laserstrålen mot någon annan!

Uppgifter, laborera och ta reda på:

1. Konvex lins

a) Ta reda på den konvexa linsens brännvidd.

b) Vilka är andra namn på konvexa linser?

c) Vilken effekt har konvexa linser?

d) Vad används konvexa linser till?

2. Konkav lins

a) Ta reda på den konkava linsens brännvidd.

b) Vilka är andra namn på konkava linser?

c) Vilken effekt har konkava linser?

d) Vad används konkava linser till?

3. Infallsvinkel och reflektionsvinkel

a) Mät infallsvinkel och reflektionsvinkel för en plan spegel. Gör tre mätningar med olika infalssvinkel. Ange vinklarna i svaret.

b) Vad säger reflektionslagen?

4. Konvex lins, återsamling

a) Gör ljusstrålarna parallella igen efter att de brutits av en konvex lins. Testa dig fram. Beskriv hur du löste uppgiften.

5. Skicka bakåt!

a) Få ljusstrålen att lysa i motsatt riktning, utan att använda spegel. Testa dig fram. Beskriv hur du löste uppgiften.

6. Ljus och Laser

a) Vad är ljus?

b) Vad är ultraviolett ljus?

c) I den här laborationen har du använt laserstrålar. Vad är laser?

Fysik - Optik - Prov

Prov på kunskapsområdet Optik.