Sähkökenttä

Artikkeli sähkökentästä

Sähkövarauksesta opittiin, että samanlaiset varaukset hylkivät toisiaan, kun taas erilaiset varaukset vetävät toisiaan puoleensa. Jos positiivisesti varautunut kappale tuodaan lähelle negatiivisesti varautunutta kappaletta, kappaleet vetävät toisiaan yhteen niin, että ne liikkuvat toisiaan kohti. Kääntäen, jos positiivisesti varautunut kappale tuodaan lähelle positiivisesti varautunutta kappaletta, kappaleet hylkivät toisiaan niin, että ne liikkuvat poispäin toisistaan. Coulombin lain perusteella sähköisesti varautuneet kappaleet voivat kiihdyttää muita sähköisesti varautuneita kappaleita, koska näiden sähköisesti varautuneiden kappaleiden välillä vaikuttaa sähköinen voima. Sähkövoima, jonka sähköisesti varautunut kappale kohdistaa muihin sähköisesti varautuneisiin kappaleisiin, on yksi esimerkki voimasta, joka voi toimia ilman kosketusta. Toinen esimerkki voimasta, joka voi vaikuttaa etäisyydellä, on painovoima . Painovoiman kohdistaa massakappale toisiin massakappaleisiin.

Lue lisää

Coulombin laki

Artikkeli Coulombin laista

Sähkövarausta ja sähkövarausten tyyppejä käsittelevässä artikkelissa selitettiin, että samanlaiset varaukset hylkivät toisiaan, kun taas erilaiset varaukset vetävät toisiaan puoleensa. Toisin sanoen positiivisesti varautuneet kappaleet vetävät puoleensa negatiivisesti varautuneita kappaleita, positiivisesti varautuneet kappaleet hylkivät positiivisesti varautuneita kappaleita ja negatiivisesti varautuneet kappaleet hylkivät negatiivisesti varautuneita kappaleita. Tämä tapahtuma osoittaa, että sähköiset voimat vaikuttavat positiivisesti ja negatiivisesti varautuneisiin kappaleisiin. Mitkä tekijät vaikuttavat sähköisesti varautuneiden kappaleiden väliseen voimaan?

Lue lisää

Sähkövarausten säilymisen laki

Artikkeli sähkövarausten säilymislaista

Jokainen maailmankaikkeuden materiaali koostuu atomeista. Atomit koostuvat protoneista, neutroneista ja elektroneista. Protonilla on positiivinen sähkövaraus; elektroneilla on negatiivinen sähkövaraus, neutroneilla ei ole sähkövarausta. Atomin sisällä on elektroneja, protoneja ja neutroneja. Jos elektronien lukumäärä on yhtä suuri kuin protonien lukumäärä, atomin kokonaisvaraus on nolla. Tällaiset atomit ovat sähköisesti neutraaleja. Jos elektronien lukumäärä on suurempi kuin protonien lukumäärä, atomista tulee negatiivisesti sähkövarautunut. Jos elektronien lukumäärä on pienempi kuin protonien lukumäärä, atomista tulee positiivisesti sähkövarautunut.

Lue lisää

Sähkövarausten tyypit

Artikkeli sähkövarausten tyypeistä

Miksi muovi hylkii muovia, mutta vetää puoleensa lasia? Jos hierot muovia kuiviin hiuksiin ja tuot muovin pieniin paperinpaloihin, muovi vetää paperinpaloja puoleensa. Miksi muovi voi vetää puoleensa myös paperinpaloja, joita ei ole hierottu muihin esineisiin? Ymmärrät ja pystyt jopa selittämään lasin, muovin, paperinpalojen tai muiden esineiden kokemien ilmiöiden syyt, kun olet tutkinut sähkövarausten aihetta ja ymmärtänyt alla olevat tarkastelut.

Muovit, joita hierotaan hiuksilla, vetävät lasia, jota hierotaan liinalla. Muovit ja lasi ovat vetovoimaisia, joten muovilla ja lasilla on erilaiset sähkövaraukset . Jos esine hylkii muovia, mutta vetää lasia, sillä on samanlainen varaus kuin lasilla. Kääntäen, jos esine hylkii lasia, mutta vetää muovia, sillä on samanlainen varaus kuin muovilla.

Lue lisää

Sähkövaraus

Artikkeli atomien sähkövarauksesta

Tarkkaile yhtä ympärilläsi olevaa esinettä. Jos tuhoat esineen, esimerkiksi kiven, kivi hajoaa pienemmiksi paloiksi. Jos osa kivestä tuhoutuu uudelleen, kivenpalat muuttuvat pienemmiksi paloiksi. Entä jos kivi tuhoutuu uudelleen? Tietenkin kivi pienenee. Voiko kiviä tuhota pienemmiksi tai jopa äärettömiksi paloiksi? Todellisuudessa esineen jakaminen pienempiin osiin saavuttaa pisteen, jossa esineen pienintäkään osaa ei voida enää jakaa pienempiin osiin. Esineen pienintä osaa, jota ei voida jakaa, kutsutaan atomiksi. Atomit ovat siis kaikkien maailmankaikkeuden aineiden pienin osa.

Lue lisää

Optinen instrumenttikamera

Artikkeli optisesta instrumenttikamerasta

Kameran osat

Yksinkertainen kamera koostuu kuperasta linssistä, himmenninkalvosta, sulkimesta ja filmikalvosta.

Kuperat linssit muodostavat filmille todellisen ja käänteisen kuvan. Toisin kuin silmän linssi, jonka polttoväli voi muuttua, kameran linssin polttoväli ei voi muuttua. Kameran linssi on kupera linssi, ei kovera linssi, koska koveran linssin tuottama kuva on aina virtuaalinen. Sen sijaan kuperan linssin tuottama kuva on todellinen, kun kohteen etäisyys on suurempi kuin polttoväli. Todellinen kuva on kuva, joka on olemassa, koska tämä kuva voidaan tallentaa filmille. Virtuaalikuva sitä vastoin on valekuva, joten kuvaa ei voida tallentaa filmille. Kuperan linssin tuottaman todellisen ja käänteisen kuvan sijainti on sama kuin filmin sijainti.

Lue lisää

Tähtitieteellisen kaukoputken yhtälö

Tähtitieteellisten kaukoputkien yhtälö 1

Artikkeli tähtitieteellisten kaukoputkien yhtälöstä

Kulma määrää verkkokalvolle muodostuvan kohteen kuvan koon. Kuten kuvassa näkyy, mitä kauempana kohde on silmästä, sitä pienempi on kulma ja siten verkkokalvolle muodostuva kuvakoko.

Yksinkertaisessa tähtitieteellisessä kaukoputkessa on kaksi kuperaa linssiä, joita kumpaakin kutsutaan objektiiviksi ja okulaariksi. Objektiivi on kauempana silmästä, kun taas okulaari on lähempänä silmää. Objektiivin tehtävänä on tuoda kuva lähemmäs okulaarin linssiä, jolloin kulma kasvaa. Okulaarin tehtävänä on suurentaa kulmaa, jolloin verkkokalvolle muodostuvan kuvan koko on suurempi.

Lue lisää

Tähtitieteellinen kaukoputki

Tähtitieteellisen kaukoputken määritelmä

Tähtitieteelliset kaukoputket tai kiikarit ovat optisia instrumentteja, joita käytetään auttamaan silmää näkemään taivaankappaleita, kuten tähtiä, planeettoja, satelliitteja jne. Vaikka taivaankappaleet ovat kooltaan valtavia, niiden etäisyys on niin suuri, että silmin tarkasteltuna taivaankappaleet näyttävät pieniltä. Tähtitieteelliset kaukoputket suurentavat taivaankappaleiden kuvaa, jotta ne voidaan nähdä silmin.

Lue lisää

Mikroskoopin yhtälö

Mikroskoopin yhtälö 1

Artikkeli mikroskooppien yhtälöstä

Kulma määrää silmän verkkokalvolle muodostuvan kohteen kuvan koon. Kuten viereisessä kuvassa näkyy, mitä pienempi kohteen koko on, sitä pienempi on kulma ja siten verkkokalvolle muodostuvan kuvan koko. Verkkokalvon kuvan pieni koko on syy siihen, miksi silmän on vaikea nähdä pieniä kohteita selvästi, vaikka kohteita katsottaisiin läheltä, 25 cm:n etäisyydeltä.

Lue lisää

Mikroskooppi

Mikroskoopin määritelmä

Mikroskooppi on optinen instrumentti, jota käytetään auttamaan silmää näkemään pienimpiäkin kohteita, joita on vaikea havaita suoraan silmillä tai suurennuslasilla.

Mikroskooppeja on kahdenlaisia: valomikroskooppi ja elektronimikroskooppi. Tässä oppitunnissa käsitellään valomikroskooppia ja sen toimintatapaa geometrian ja optiikan aiheen yhteydessä, mukaan lukien valon taittuminen, kuvien muodostuminen ja kohteen kuvien suurentaminen linssin avulla.

Lue lisää