Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

FYSIIKKA > FY07 Sähkömagnetismi ja valo > Flashcards

FY07 Sähkömagnetismi ja valo Flashcards

1
Q

mitä liikkuvalla varatulla hiukkasella on?

A

sähkö- + magneettikenttä

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

magneetin kohtiot

A

magneetti on dipoli, erinimiset kohtiot vetää toisiaan puoleensa

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

sähkömagneetti

A

käämi (eristettyä virtajohdinta kierretään useita kierroksia silmukoiksi) kytkettynä tasajännitteeseen. rautasydän keskittää käämin synnyttämän magneettikentän pienemmälle alueelle ja vahvistaa käämin magneettista vaikutusta

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

voiko magneetin kohtiot irrottaa toisistaan katkaisemalla?

A

ei voi

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

miten magnetointi voidaan tehdä?

A

hankaamalla kappaletta kestomagneetilla tai kytkemällä sähkömagneettiin tasavirta.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

alkeismagneetit

A

atomit ja molekyylit

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

mistä aineen magneettiset ominaisuudet riippuvat?

A

sen atomitason rakenteesta. Ominaisuudet riippuvat siitä, kääntyvätkö aineen alkeismagneetit ulkoisen magneettikentän suuntaisiksi. Jos aineen alkeismagneettien suunnat ovat satunnaisia, kappale ei ole ulospäin magneettinen. Jos ulkoinen magneettikenttä pystyy kääntämään aineen alkeismagneetit ulkoisen magneettikentän suuntaisiksi, aine magnetoituu. Siten magneettikentät vahvistavat toisiaan.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

alkeisalue

A

aineen sisällä oleva pieni alue, jossa kaikki alkeismagneetit likimain samansuuntaisia. aiheutuvat siitä, että ferromagneettisissa aineissa atomien välinen vuorovaikutus pyrkii suuntaamaan lähekkäisten alkeismagneettien magneettikentät samansuuntaisiksi

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

miten magneettisuus voidaan poistaa?

A

esim. kuumentamalla tai takomalla magneettia, sillä silloin alkeismagneettien suunnat menevät uudelleen epäjärjestykseen. Kun aineen lämpötila ylittää sille ominaisen lämpötilarajan, aine menettää magneettisuutensa. Magneettisesti kovan aineen magneettisuuden poistamiseen tarvitaan voimakas vastakkaissuuntainen magneettikenttä.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

ferromagneettinen aine

A

magnetoituu voimakkaasti ja voi olla pysyvästi magneettinen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

magneettisesti pehmeä aine

A

alkeisalueiden magnetoitumissuunnat muuttuvat helposti. herkästi magnetoituvia, mutta magneettisuus myös häviää nopeasti, kun ulkoinen magneettikenttä poistuu ja alkeisalueiden suunnat sekoittuvat uudelleen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

magneettisesti kova aine

A

alkeisalueiden magnetoitumissuunnat säilyvät, ja ulkoisen kentän hävittyä aineet jäävät magneettisiksi. Sitä magnetismia, joka jää jäljelle, sanotaan jäännösmagnetismiksi

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

magneettikentän kenttäviivat

A

osoittavat magneettikentän suunnan ja voimakkuuden. sulkeutuvia käyriä.
tiheys kuvaa magneettikentän voimakkuutta. Kenttäviivojen suunta magneetin ympärillä on N-kohtiosta S-kohtioon.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

oikean käden sääntö

A

johtimen ympärille kierretyn oikean käden peukalo osoittaa sähkövirran suuntaan, muut sormet osoittavat magneettikentän suunnan.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

käämin magneettikenttä

A

Pitkän käämin sisällä magneettikenttä on likimain homogeeninen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

käämin oikean käden sääntö

A

jos oikean käden sormet osoittavat käämissä kulkevan sähkövirran suuntaan, peukalo osoittaa käämin synnyttämän magneettikentän suunnan (eteläkohtiosta pohjoiskohtioon) käämin sisällä. Kenttäviivat suuntautuvat käämin sisältä ulos käämin pohjoiskohtiosta. Jos sähkövirran suunta vaihtuu, käämin magneettikentän napaisuus vaihtuu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

mistä Maapallon magneettikenttä syntyy?

A

Maapallon ytimen uloimpaan, nestemäiseen osaan syntyy Maan pyörimisen ja kuuman kiinteän ytimen vaikutuksesta sähkövirtoja

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

yhtyykö maan magneettikentän kohtiot maantieteellisiin pohjois- ja etelänapoihin?

A

ei. Maan magneettikentän etelänapa on Pohjois-Kanadassa ja pohjoisnapa Etelämantereella. Maapallon magneettikenttä on Maan pyörimisakseliin nähden noin 11° kallellaan.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

deklinaatio

A

magneettineulan poikkeama maantieteellisestä pohjoissuunnasta.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

inklinaatio

A

magneettineulan kallistuma vaakatasosta

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

mihin vapaasti liikkuvan magneettineulan pohjoiskohtio osoittaa Suomessa?

A

vinosti Maapallon sisään

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

milloin hiukkaseen ei kohdistu magneettista voimaa magneettikentässä?

A

hiukkanen on paikallaan tai se liikkuu magneettikentän suuntaisesti

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

oikean käden sääntö positiivinen hiukkanen

A

etusormi osoittaa varatun hiukkasen liikkeen suunnan, keskisormi magneettivuon tiheyden suunnan ja
peukalo voiman suunnan.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

tekeekö magneettinen voima työtä?

A

ei. Voiman suunta muuttuu jatkuvasti, se on aina kohtisuorassa hiukkasen nopeusvektoria ja magneettivuon tiheyttä
vastaan. magneettisella voimalla ei ole liikkeen suuntaista komponenttia

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

milloin varatun hiukkasen liike homogeenisessä magneettikentässä on tasaista ympyräliikettä?

A

jos hiukkanen liikkuu kohtisuorasti magneettikenttää vastaan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

miten Maan magneettikenttä suojaa avaruuden hiukkassäteilyltä?

A

Maan magneettikenttä muuttaa avaruudesta tulevien varattujen hiukkasten lentoratoja ja estää osaa niistä ohjautumasta Maata kohti.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

virtajohtimen oikean käden sääntö

A

Etusormi osoittaa sähkövirran suunnan, keskisormi magneettivuon tiheyden suunnan ja peukalo voiman suunnan.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

yhdensuuntaisten johtimien väliset vuorovaikutukset

A

Yhdensuuntaiset johtimet vetävät toisiaan puoleensa, kun johtimissa kulkevat sähkövirrat ovat samansuuntaiset, ja hylkivät toisiaan, kun sähkövirrat kulkevat johtimissa vastakkaisiin suuntiin

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

miten sähkökentän tekemä työ ilmenee?

A

hiukkasen liike-energian muutoksena

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

elektronivoltti

A

energia, jonka elektroni saa ylittäessään yhden voltin suuruisen potentiaalieron

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

Työ-energiaperiaate homogeenisessa sähkökentässä

A

Jos sähkökenttä on homogeeninen ja varattuun hiukkaseen vaikuttaa vain sähköinen voima, sähköisen voiman tekemä työ on yhtä suuri kuin hiukkasen liike-energian muutos

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
32
Q

syklotroni

A

Syklotroni on hiukkaskiihdytin. Syklotronissa ioneja kiihdytetään lähes tyhjiössä sähkökentän avulla suureen nopeuteen ja ohjataan magneettikentän avulla takaisin uudelleen kiihdytettäviksi.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
33
Q

syklotronin toimintaperiaate

A
  1. Ionilähteeltä saapuva ionisuihku ohjataan kahden onton D-kirjaimen muotoisen elektrodin väliin. Ionit kiihdytetään D-kappaleiden välissä olevan, suurella taajuudella suuntaansa vaihtavan sähkökentän avulla kohti toista elektrodia. Sähkökentän tekemä työ lisää työ-energiaperiaatteen mukaan ionien liike-energiaa jokaisella kierroksella.
  2. Kiihdytysvaiheen jälkeen ionit joutuvat homogeeniseen magneettikenttään, jossa niihin kohdistuu magneettinen voima. Se kaareuttaa ionien rataa, mutta ei muuta ionien vauhtia.
  3. Magneettikentästä poistuessaan ionit joutuvat uudestaan elektrodien väliseen rakoon, jossa sähkökentän suunta on vaihtunut. Tämän seurauksena ionin nopeus kasvaa jälleen. Kiihdyttävän jännitteen taajuus tahdistetaan ionien kierrostaajuuteen siten, että jännitteen suunta vaihtuu samassa ajassa, joka ionilta kuluu puolikkaaseen kierrokseen. Koska ionin nopeus kasvaa, myös radan säde kasvaa.
  4. Kun ionien radan säde on saavuttanut suurimman mahdollisen arvonsa, ionit ohjataan ns. poikkeutuselektrodilla ulos syklotronista käyttökohteeseensa.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
34
Q

massaspektrometri

A

käytetään mm. ionisoitujen molekyylien ja atomien massojen, sekä ionien ominaisvarauksien Q/m määrittämiseen. Ionisoidun alkuaineen eri isotoopeilla on eri ominaisvaraus eli sama varaus mutta eri massa. Massaspektrometriä käytettäessä tutkittava näyte täytyy ionisoida, sillä sähkö- ja magneettikentän avulla voidaan ohjata vain varattuja hiukkasia.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
35
Q

massaspektrometrin toimintaperiaate

A
  1. Ionit ohjataan kiihdyttävään sähkökenttään.
  2. Ionit tulevat nopeusvalitsimeen kohtisuorasti sen magneettikenttää ja sähkökenttää vastaan. Ionit kulkevat suoraan kun sähköinen voima ja magneettinen voima ovat yhtä suuret. Muiden ionien radat kaareutuvat, ja ne ohjautuvat laitteen seinämiin. Kaikilla nopeusvalitsimesta ulos tulevilla ioneilla on sama nopeus.
  3. Nopeusvalitsimesta ionit ohjataan kohtisuorasti analysointimagneettikenttään. Ionit ovat magneettikentässä tasaisessa ympyräliikkeessä.
  4. Lopuksi ionit osuvat esimerkiksi tietokoneeseen kytkettyyn ilmaisimeen. Siihen tulleiden osumien perusteella saadaan määritettyä massaspektri. Saman alkuaineen eri isotoopit erottuvat toisistaan analysointimagneettikentässä, koska niillä on eri massat. Ilmaisintiedon perusteella saadaan selville ratojen säteet ja eri isotoopit eroteltua.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
36
Q

sähkömagneettinen induktio

A

muuttuva magneettivuo käämin läpi synnyttää sähkökentän, joka aiheuttaa käämin napojen välille jännitteen. Jos virtapiiri on suljettu, jännite aikaansaa piiriin sähkövirran. Magneettivuon muutos voi aiheutua joko silmukan poikkipinta-alan tai magneettivuon tiheyden muutoksesta tai magneettikentän kääntymisestä silmukan suhteen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
37
Q

miten induktiojännitettä ja -virtaa merkitään?

A

e ja i

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
38
Q

Lenzin laki

A

Induktiovirta on suunnaltaan sellainen, että sen vaikutukset vastustavat magneettivuon muutosta, josta induktio aiheutuu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
39
Q

induktiivinen kytkentä

A

Käämit, joiden aiheuttamat magneettivuot kulkevat toistensa läpi

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
40
Q

rautasydän

A

Induktiivisessa kytkennässä käytetään rautasydäntä. Kun käämiin kytketään jännite, sen johtimissa (silmukoissa) kulkeva sähkövirta magnetoi käämin sisällä olevan rautasydämen. Rautasydän voimistaa magneettikenttää ja parantaa kytkennän hyötysuhdetta.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
41
Q

vaihtojännite

A

ajan suhteen jaksollisesti vaihteleva jännite, joka saa vuoroin positiivisia ja vuoroin negatiivisia arvoja

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
42
Q

miksi suoraan johtimeen indusoituu lähdejännite?

A

kun johdin liikkuu homogeenisessä magneettikentässä kohtisuoraan magneettivuon tiheyttä vastaan, johtimessa oleviin elektroneihin kohdistuu magneettinen voima. elektronit siirtyvät johtimen toiseen päähän ja toiseen päähän syntyy elektronivajaus. -> sähkökenttä. Lopulta sähkökenttä kasvaa niin suureksi, että elektroneihin kohdistuva sähköinen voima tulee yhtä suureksi kuin magneettinen voima, jolloin elektronien siirtyminen lakkaa.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
43
Q

Faradayn laki

A

Jos magneettivuon muutos ei ole tasainen, induktiojännite ei ole vakio. Yhteen silmukkaan indusoitunut hetkellinen induktiojännite on magneettivuon muutosnopeus eli derivaatta ajan suhteen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
44
Q

pyörrevirta

A

Kun johdekappaleen läpäisevä magneettivuo muuttuu, kappaleeseen indusoituu sähkövirtoja, joita kutsutaan pyörrevirroiksi. Metallissa olevat vapaat elektronit alkavat liikkua muodostaen metallin sisälle induktiovirtoja kun metallilevyyn syntyy Faradayn induktiolain mukainen jännite

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
45
Q

induktiojarrut

A

Esim. junaa jarrutettaessa sähkömagneetteihin kytketään sähkövirta, jolloin kiskoihin indusoituu pyörrevirtoja. Kiskoissa kulkevat pyörrevirrat synnyttävät magneettisen voiman, joka jarruttaa sähkömagneettien ja samalla junan liikettä. Junaa jarrutettaessa kiskot lämpenevät, eivät junassa olevat jarrut. Induktiojarruissa ei esiinny kitkaa kuten perinteisissä kitkaan perustuvissa jarruissa.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
46
Q

metallinpaljastimen toimintaperiaate

A

metallinpaljastin koostuu kahdesta käämistä: lähetinkäämistä (1) ja vastaanotinkäämistä (2). Käämissä 1 kulkee vaihtovirta. Kun metalliesine on käämin 1 muuttuvassa magneettikentässä, metalliesineeseen indusoituu pyörrevirtoja. Niiden aikaansaama muuttuva magneettikenttä menee osittain vastaanotinkäämin 2 läpi. Vastaanotinkäämiin indusoituu jännite, joka paljastaa metallin läsnäolon.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
47
Q

pyörrevirtojen sovelluksia

A
  • liikennevalojen ohjaus (autot voidaan havaita metallinpaljastinta vastaavalla tiehen upotetulla anturoinnilla)
  • etäisyyden mittaus (etäisyysanturi synnyttää tarkkailtavaan johdekappaleeseen pyörrevirtoja, joiden synnyttämää magneettikenttää tarkkaillaan. Havaittu signaali riippuu anturin ja metallikappaleen välisestä etäisyydestä.)
  • metallin rakenneviat (Tutkittava esine asetetaan muuttuvaan magneettikenttään, ja jos esineessä on esimerkiksi hiushalkeamia, pyörrevirtojen suuruudet muuttuvat ja vika voidaan havaita.)
  • induktioliesi (induktioliesien keittolevyissä on käämit, jotka on kytketty vaihtojännitteeseen. Koska vaihtovirran suuruus ja suunta muuttuvat jaksollisesti, vaihtovirran käämiin synnyttämä muuttuva magneettikenttä indusoi pyörrevirtoja levyllä olevan metallisen astian pohjaan. Pyörrevirrat lämmittävät kattilan, josta lämpöenergia siirtyy astiassa olevaan veteen tai ruokaan)
48
Q

Mikä haittapuoli pyörrevirroilla on?

A

Pyörrevirrat aiheuttavat tehohäviöitä mm. generaattoreissa, sähkömoottoreissa ja muuntajien rautasydämissä, koska pyörrevirtojen takia osa energiasta muuntuu laitteiden rakenteiden, esimerkiksi muuntajan rautasydämen sisäenergiaksi, mikä ilmenee niiden lämpenemisenä.

49
Q

generaattori

A

laite, joka muuttaa mekaanista energiaa sähköksi sähkömagneettisen induktion avulla. Yksinkertaisessa generaattorissa on käämi ja kestomagneetti, joista toinen pyörii ja toinen on paikallaan. Tällöin käämin läpäisevä magneettivuo muuttuu jaksollisesti.

50
Q

homogeenisessa magneettikentässä vakiokulmanopeudella pyörivään käämiin indusoitunut lähdejännite

A

e= e_0sin𝜔t=e_0sin(2πft)
e_0=NAB ∙ 2πf. Vaihtojännitteen taajuus f on yhtä suuri kuin käämin pyörimisnopeus n.

51
Q

mikä kulma lähdejännitteen laskemisessa käytettävä alpha on?

A

silmukan tason normaalin ja magneettikentän kenttäviivan välinen kulma

52
Q

vaihtovirran tehollinen arvo

A

yhtä suuri kuin sellaisen tasavirran arvo, joka synnyttää vastuksessa tietyllä aikavälillä yhtä paljon lämpöenergiaa kuin kyseinen vaihtovirta. I=i_0/sqrt(2)

53
Q

milloin tehon arvo toistuu samanlaisena?

A

puolen jaksonajan välein

54
Q

jaksonaikana T syntyvä lämpöenergia

A

E=1/2p_0T

55
Q

kolmivaihegeneraattori

A

sama generaattori tuottaa kolmea erillistä sinimuotoista vaihtojännitettä. Suomessa kolmivaihejännite johdetaan kuluttajille neljällä johtimella (kolme vaihejohdinta ja nollajohdin). koostuu kolmesta samanlaisesta käämistä, jotka on asemoitu ympyrän kehälle 120°:een välein

56
Q

vaihejännite

A

Tavalliseen kotitalouspistorasiaan johdetaan kolmesta vaihtojännitteestä vain yksi nollajohtimen ja vaihejohtimen välinen jännite. Suurempaa tehoa vaativat laitteet, kuten esimerkiksi sähkökiuas ja liesi, voidaan kytkeä kuhunkin kolmeen vaiheeseen ja nollajohtimeen

57
Q

pääjännite

A

Jotkut suurta tehoa vaativat laitteet, esimerkiksi erilaiset ammattityökoneet, toimivat vaihejohtimien välisellä jännitteellä

58
Q

muuntaja

A

sen avulla vaihtojännite voidaan muuttaa suuremmaksi tai pienemmäksi. Muuntajassa hyödynnetään induktiivista kytkentää, jossa käämit aiheuttavat magneettivuon toistensa läpi. Jännitelähteeseen kytkettyä käämiä sanotaan ensiökäämiksi ja toista käämiä toisiokäämiksi. Kun ensiökäämi kytketään vaihtojännitteeseen, magneettivuo muuttuu. Muutos indusoi toisiokäämiin vaihtojännitteen. Toisiokäämissä kulkee tällöin vaihtovirta. Ensiökäämissä kulkeva sähkövirta luo magneettivuon rautasydämeen. Suurin osa vuosta kulkee myös toisiokäämin läpi.

59
Q

ideaalisen muuntajan hyötysuhde

A

1, eli U_1/U_2=N_1/N_2=I_2/I_1

60
Q

mitkä laskevat muuntajan hyötysuhdetta?

A
  • Ensiökäämin luoma magneettikenttä ei todellisuudessa kulje kokonaan toisiokäämin läpi.
  • pyörrevirrat rautasydämessä
61
Q

sähköverkko

A

virtapiiri, joka välittää voimalaitosten tuottaman energian verkkoon kytkettyjen sähkölaitteiden käytettäväksi. Sähköverkko koostuu kantaverkosta, alueverkoista ja jakeluverkoista.

62
Q

kantaverkko

A

Voimalaitoksissa tuotetun energian välittäminen kantaverkossa tapahtuu yleensä kolmivaihejännitteellä. Voimalaitoksen generaattorien tuottama vaihtojännite (esim. 20 kV) kasvatetaan muuntajan avulla suurempaan arvoon (esim. 220 kV), koska suuren jännitteen käyttö energian siirrossa aiheuttaa vähemmän siirtohäviötä kuin pienen jännitteen käyttö.

63
Q

alueverkko

A

jakavat sähköä esimerkiksi jonkin maakunnan alueella. toimivat 110 kV:n jännitteellä

64
Q

jakeluverkot

A

jännitteet ovat yleensä 20 kV, 10 kV tai 0,4 kV. Erijännitteiset verkot liittyvät toisiinsa sähköasemilla.

65
Q

koronapurkaus

A

syntyy suurjännitejohtimien ionisoidessa ympäröivää ilmaa ja tehdessä sen sähköä johtavaksi. Sähkövirtaa kulkee ilman kautta esimerkiksi pylväsrakenteisiin ja niistä maahan.

66
Q

siirtoverkon tehohäviö

A

P_h= rho(l/A)(P^2/U_s^2)

67
Q

sähkömagneettinen säteily

A

poikittaista aaltoliikettä, ja se etenee myös tyhjiössä. Sähkömagneettisen aallon syntytapa määrää aallon taajuuden, ja väliaine, jossa aalto etenee, nopeuden

68
Q

millainen hiukkanen emittoi sähkömagneettista säteilyä?

A

Kiihtyvässä liikkeessä oleva varattu hiukkanen kuten elektroni. Sähkömagneettisia aaltoja syntyy aina, kun elektronin nopeus kasvaa, pienenee tai elektronin etenemissuunta muuttuu. Värähtelypiirin lähettämän sähkömagneettisen aallon lähteenä toimivat virtapiirissä edestakaisin värähtelevät elektronit.

69
Q

sähkömagneettinen aalto

A

muodostuu sähkökentän ja magneettikentän säännönmukaisesta värähtelystä aallon etenemissuuntaan nähden kohtisuorassa tasossa. Varauksellisten hiukkasten kuten elektronien värähtely määrää säteilyn sähkökentän värähtelysuunnan. Koska elektronit värähtelevät mielivaltaisiin suuntiin, värähtelee yhdistetyn aallon sähkökenttä myös kaikkiin suuntiin.

70
Q

gammasäteily

A

hyvin lyhytaaltoista sähkömagneettista säteilyä. energia on suuri. syntyy esim. atomin ytimissä radioaktiivisten hajoamisten yhteydessä sekä avaruuden kaukaisissa räjähdyksissä. Avaruudesta tuleva gammasäteily ei pääse ilmakehän läpi. Gammasäteilyä käytetään mm. säteilyhoidossa.

71
Q

röntgensäteily

A

mm. mustat aukot, neutronitähdet, valkoiset kääpiöt ja galakseissa räjähtävät tähdet. Röntgensäteilyä syntyy myös atomin elektroniverhossa. Tähän, sekä elektronien jarrutussäteilyyn, perustuu röntgenkuvauslaitteistojen toiminta.

72
Q

valkoinen valo

A

sisältää kaikki näkyvän valon aallonpituudet

73
Q

infrapunasäteily

A

Aineen rakenneosasten värähtelyt synnyttävät infrapunasäteilyä

74
Q

mikroaaltosäteily

A

Elektroniputken avulla synnytettävät mikroaallot saavat ruoan vesimolekyylit värähtelemään niiden ominaistaajuudella, jolloin ruoka lämpenee. tutkat

75
Q

radioaallot

A

tuotetaan lähetysantennien sähköisissä värähtelypiireissä

76
Q

mistä säteilyn vaikutukset riippuvat?

A

taajuudesta (aallonpituudesta) ja intensiteetistä

77
Q

ionisoiva säteily

A

röntgen- ja gammasäteily sekä hiukkassäteily. Ionisoivalla säteilyllä on riittävästi energiaa, jotta se pystyy irrottamaan säteilyn kohteeksi joutuvan aineen atomeista elektroneja tai rikkomaan aineen molekyylejä

78
Q

musta kappale

A

ideaalinen pinta, jota tehokkaammin minkään kappaleen pinta ei voi emittoida lämpösäteilyä tietyssä lämpötilassa. Ideaalinen pinta myös absorboi kaiken siihen osuvan säteilyn heijastamatta mitään takaisin. Kun musta kappale on lämpötasapainossa ympäristönsä kanssa, se emittoi lämpösäteilynä saman määrän energiaa kuin absorboi.

79
Q

mustan kappaleen spektri

A

Spektri esittää säteilyn intensiteetin aallonpituuden (tai taajuuden) funktiona

80
Q

mikä valo taittuu eniten kulkiessaan prisman läpi?

A

Valo, jonka aallonpituus on lyhin

81
Q

dispersio

A

ilmiö, jossa valon eri aallonpituuksiset osat taittuvat aineiden rajapinnassa hieman eri suuntiin.

82
Q

monokromaattinen valo

A

valo, jossa on vain yhtä aallonpituutta

83
Q

valovirta

A

valolähteen säteilyteho suhteutettuna siihen, miten voimakkaana ihmissilmä sen aisti. luumen (lm)

84
Q

valaistusvoimakkuus

A

suoraan verrannollinen etäisyyden neliön käänteisarvoon. Jos valolähteen valovirta Φ virtaa tasaisesti kaikkiin suuntiin, valaistusvoimakkuus etäisyydellä r valolähteestä olevalla pallopinnalla on E=phi/4pir^2. Valaistun pinnan pinta-ala kasvaa verrannollisena lampusta mitatun etäisyyden neliöön

85
Q

valovoima

A

kuvaa valolähteen säteilyn intensiteettiä suhteutettuna siihen, miten voimakkaana ihmissilmä sen aistii. I. cd

86
Q

värilämpötila

A

K. Mitä korkeampi kelvin-arvo on, sitä kylmempi ja sinertävämpi lampun tuottaman valon väri on

87
Q

polarisoitumaton valo

A

sähkö- ja magneettikenttä värähtelevät kaikissa valon etenemissuuntaa vastaan kohtisuorissa suunnissa

88
Q

osittain polarisoitunut valo

A

sähkökentän värähtely jossakin suunnassa on heikentynyt. Eristepinnasta, kuten pöydän tai järven pinnasta heijastunut valo polarisoituu osittain.

89
Q

täydellisesti polarisoitunut valo

A

sähkökenttä värähtelee vain yhdessä tietyssä suunnassa (polarisaatiosuunnassa)

90
Q

polarisaattori

A

voi koostua esim. monikerroksisista, samansuuntaisista sähköä johtavista polymeeriketjuista, joissa ketjujen suuntainen valon sähkökentän värähtely absorboituu ketjujen elektronien liikkeeksi. Polarisaattorin läpi pääsee vain ketjuja vastaan kohtisuora värähtely.

91
Q

polarisaattorin käyttö analysaattorina

A

voi tutkia, onko tuleva valo polarisoitunutta ja mikä on sen polarisaatiosuunta. Jos valo polarisoidaan polarisaattorilla ja polarisaattorin ja analysaattorin läpäisysuunnat ovat kohtisuorassa toisiaan vastaan, valoa ei pääse analysaattorin läpi

92
Q

miten valo voi polarisoitua?

A

kulkemalla polarisaattorin läpi, heijastumalla eristeen rajapinnasta tai sirotessaan.

93
Q

valon siroaminen

A

Kun esim. kaasussa etenevä sähkömagneettinen aalto kohtaa molekyylin tai atomin, aallon sähkökenttä saa molekyylin värähtelemään aallon taajuudella ja säteilemään ympärilleen sähkömagneettista säteilyä samalla taajuudella. aine ottaa vastaan energiaa vain tietyillä aallonpituuksilla ja lähettää valtaosan valosta pois, jolloin valoa lähtee joka suuntaan.

94
Q

valon eteneminen

A

Valo etenee homogeenisessa väliaineessa suoraviivaisesti. ilmenee siten, että pistemäinen valolähde aiheuttaa esteen taakse teräväreunaisen varjon. etenemisen kuvaamiseen käytetään sädemallia. Valonsäde on suora, joka piirroskuvissa ilmaisee aaltorintaman etenemissuunnan. Valonsäde on kohtisuorassa aaltorintamaa vastaan.

95
Q

valon heijastumislaki

A

Valon heijastuessa kahden aineen rajapinnasta valon tulokulma ja heijastuskulma ovat yhtä suuret.

96
Q

mikä vaikuttaa heijastuneen valon määrään?

A

Pinnan materiaali, rakenne ja tasaisuus

97
Q

taitekulma

A

pinnan normaalin ja taittuneen valonsäteen välinen kulma

98
Q

valon taittuminen

A

Kun valo saapuu kahden aineen rajapintaan, osa valosta heijastuu ja osa läpäisee rajapinnan ja etenee toiseen aineeseen. Kun valo saapuu rajapintaan vinosti, toiseen aineeseen etenevän valon suunta muuttuu.

99
Q

taitesuhde

A

n_12=sin alpha_1/sin alpha_2=n_2/n_1=c_1/c_2=lambda_1/lambda_2

100
Q

miksi valo taittuu aineiden rajapinnassa?

A

valo etenee eri aineissa eri nopeudella. Mitä suurempi nopeuksien ero aineissa on, sitä enemmän valo taittuu. Taitekerroin on kaikille aineille suurempi kuin yksi, ja sen arvo riippuu myös valon aallonpituudesta

101
Q

optinen tiheys

A

kuvaa aineen kykyä taittaa valoa. taitekerroin ilmaisee sen suuruuden. Kahdesta aineesta se, jolla on suurempi taitekerroin, on optisesti tiheämpää. Siinä valo etenee hitaammin kuin optisesti harvemmassa aineessa.

102
Q

Valon taittumislaki

A

sin alpha_1/sin alpha_2=n_2/n_1

103
Q

milloin valon suunta ei muutu, kun se tulee kahden aineen rajapintaan?

A

silloin kun valonsäde tulee rajapintaan kohtisuorasti

104
Q

kokonaisheijastuminen

A

Kun optisesti tiheämmässä aineessa etenevä valo kohtaa optisesti harvemman aineen rajapinnan, voi tapahtua kokonaisheijastuminen eli kaikki valo heijastuu rajapinnasta. Tällöin taitekulma on 90°, ja vastaavaa tulokulmaa sanotaan kokonaisheijastumisen rajakulmaksi

105
Q

kokonaisheijastumisen rajakulma

A

sin alpha_r= n_2/n_1

106
Q

optinen kuitu

A

ohut lasista tai muovista valmistettu kuitu. Optisen kuidun toiminta perustuu valon kokonaisheijastumiseen kuidun vaipan (kuoren) ja ytimen rajapinnasta. Vaippa on optisesti harvempaa kuin ydin eli vaipan taitekerroin on pienempi kuin ytimen taitekerroin. Kuidun päästä lähetetty valo tulee ulos toisesta päästä, vaikka kuitu olisi mutkittelevakin. Tiedonsiirtoon käytetään monokromaattista valoa

107
Q

interferenssi

A

aaltojen yhteisvaikutus. Ohuissa kalvoissa kalvon etupinnasta ja takapinnasta heijastuneet aallot vahvistavat tai heikentävät toisiaan aallonpituuden ja kalvon paksuuden mukaan, jolloin kalvoon muodostuu värikkäitä kuvioita. erivärisillä osilla on eri aallonpituus, ne käyttäytyvät eri tavalla ohuesta kalvosta heijastuessaan. Se, mitkä värit vahvistuvat ja mitkä vaimenevat interferenssin seurauksena, riippuu kalvon paksuudesta. Myös valon tulokulma vaikuttaa, sillä aallon kalvossa kulkema matka riippuu siitä. Jos valo saapuu optisesti harvemmasta aineesta optisesti tiheämpään aineeseen, molemmissa heijastumisissa tapahtuu puolta aallonpituutta vastaava vaihesiirto, eli aallon vaihe muuttuu vastakkaiseksi. Kun valo heijastuu optisesti harvemman aineen pinnasta, sen vaihe ei muutu.

108
Q

vahvistava interferenssi

A

kalvon ulko- ja sisäpinnasta heijastuneet aallot ovat samassa vaiheessa. matkaero on 2d = λ tai aallonpituuden monikerta. Vahvistava interferenssi syntyy myös, jos matkaero on nolla, jolloin aallot ovat samassa vaiheessa.

109
Q

heikentävä interferenssi

A

kalvon ulko- ja sisäpinnasta heijastuneet aallot ovat vastakkaisessa vaiheessa. aaltojen välillä on puolen aallonpituuden ero.

110
Q

diffraktio

A

valon taipuminen sen osuessa esteeseen. Kun valo osuu kohtisuorasti kaksoisrakoon, raoissa tapahtuu diffraktio, ja aaltorintaman muoto muuttuu raossa. Varjostimella nähtävät päämaksimi ja sen molemmilla puolilla olevat sivumaksimit syntyvät eri raoista tulleiden aaltojen interferenssin seurauksena. Kaksoisrakokokeessa havaitut valoisat ja tummat alueet syntyvät aaltojen interferoidessa keskenään. Valoisissa kohdissa on tapahtunut vahvistava interferenssi, tummissa kohdissa heikentävä interferenssi. Ilmiö voidaan selittää valon aaltomallin avulla. Diffraktioilmiö on voimakkaimmillaan silloin, kun raon tai muun esteen koko on samaa suuruusluokkaa kuin valon aallonpituus.

111
Q

vahvistava interferenssi (diffraktio)

A

kun dsinα = kλ

112
Q

intensiteettimaksimit

A

Interferenssikuvion valoisia kohtia kutsutaan k:n arvon mukaan nollannen, ensimmäisen, toisen, jne. kertaluvun intensiteettimaksimeiksi. Maksimien kirkkaus heikkenee kertaluvun kasvaessa eli kohti diffraktiokuvion reunoja. Päämaksimi vastaa arvoa k = 0, ja se syntyy rakojen eteen. Muut valoisat kohdat ovat sivumaksimeja. Päämaksimin viereen, sen molemmille puolille, syntyy ensimmäisen kertaluvun sivumaksimit

113
Q

heikentävä interferenssi (diffraktio)

A

dsinα = (k + ½)λ α =taipumiskulma

114
Q

hila

A

levy, jossa on yhdensuuntaisia ja toisistaan yhtä etäällä olevia rakoja tai uurteita. Uurteiden kohdalle osuva valo siroaa sivulle. Uurteiden välisistä raoista läpi päässyt valo interferoi ja muodostaa diffraktiokuvion. Sama ilmiö voi tapahtua myös uurretusta pinnasta heijastuneelle valolle. Hilaa käytetään erottamaan valosta eri aallonpituuksia, sillä valkoinen valo hajoaa spektriksi

115
Q

hilavakio

A

Viereisten rakojen välimatka. Mitä lähempänä raot ovat toisiaan eli mitä pienempi hilavakio on, sitä voimakkaampi on taipuminen hilassa ja sitä leveämpi on varjostimelle syntyvä diffraktiokuvio.

116
Q

Van Allenin vyöhykkeet

A

Van Allenin vyöhykkeillä on Maan magneettikentän vankeina korkeaenergisiä elektroneja ja protoneja

117
Q

milloin johdinsilmukkaan indusoituva jännite on nolla?

A

kun silmukan taso on kohtisuorassa magneettikenttää vastaan

FYSIIKKA (12 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions