Har bir maktab oʻquvchisi bir hil shaffof muhitdagi yorugʻlik toʻgʻri yoʻl boʻylab harakatlanishini biladi. Bu fakt bizga yorug'lik nuri tushunchasi doirasida ko'plab optik hodisalarni ko'rib chiqishga imkon beradi. Ushbu maqolada nurning tushish burchagi va bu burchakni bilish nima uchun muhimligi haqida gap boradi.
Yorug'lik nuri mikrometr elektromagnit to'lqindir
Fizikada turli tabiatdagi to'lqinlar mavjud: tovush, dengiz, elektromagnit va boshqalar. Biroq, "nur" atamasi faqat ko'rinadigan spektr bir qismi bo'lgan elektromagnit to'lqinlarga nisbatan qo'llaniladi. “Nur” so‘zining o‘zi fazodagi ikki nuqtani bog‘lovchi to‘g‘ri chiziq sifatida ifodalanishi mumkin.
Nur (toʻlqin sifatida) toʻgʻri chiziq sifatida koʻrish mumkin, chunki har bir toʻlqin tebranishlar mavjudligini bildiradi. Bu savolga javob to'lqin uzunligining qiymatida yotadi. Shunday qilib, dengiz va tovush uchun uzunlik bir necha santimetrdan o'nlab metrgacha o'zgarib turadi. Albatta, bunday tebranishlarni nur deb atash qiyin. Yorug'likning to'lqin uzunligi bir mikrometrdan kam. Inson ko'zi bunday tebranishlarni ajrata olmaydi, shuning uchun bizga shunday tuyuladiBiz to'g'ridan-to'g'ri nurni ko'ramiz.
Toʻliqlik uchun shuni taʼkidlash kerakki, yorugʻlik nuri faqat mayda zarrachalarga, masalan, changli xonaga yoki tuman tomchilariga tarqala boshlaganda koʻrinadi.
Nurning toʻsiqqa tushish burchagini bilish qayerda muhim?
Koʻzgu va sinishi hodisalari inson har kuni oynada oʻziga qaraganida yoki undagi qoshiqqa qarab bir stakan choy ichganda duch keladigan eng mashhur optik effektlardir.
Sinishi va aks ettirishning matematik tavsifi nurning tushish burchagini bilishni talab qiladi. Masalan, aks ettirish hodisasi aks etish va tushish burchagi tengligi bilan tavsiflanadi. Agar sinish jarayoni tomondan tasvirlangan bo'lsa, tushish burchagi va sinish burchagi sinuslarning funktsiyalari va muhitning sinishi ko'rsatkichlari (Snell qonuni) orqali bir-biri bilan bog'liqdir.
Ikki shaffof muhit orasidagi interfeysga yorug'lik nurining tushish burchagi optik jihatdan zichroq materialda ichki to'liq aks ettirish ta'sirini ko'rib chiqishda muhim rol o'ynaydi. Bu ta'sir faqat ba'zi bir kritik qiymatdan kattaroq bo'lgan tushish burchaklarida kuzatiladi.
Ko'rib chiqilayotgan burchakning geometrik ta'rifi
Ikki muhitni ajratib turuvchi qandaydir sirt bor deb taxmin qilish mumkin. Bu sirt xuddi oynadagidek tekis bo'lishi mumkin yoki dengizning tizma yuzasi kabi murakkabroq bo'lishi mumkin. Tasavvur qiling-a, bu yuzaga tushadiyorug'lik nuri. Nurning tushish burchagini qanday aniqlash mumkin? Buni amalga oshirish juda oddiy. Quyida kerakli burchakni topish uchun bajarilishi kerak bo'lgan harakatlar ketma-ketligi keltirilgan.
- Birinchidan, siz nurning sirt bilan kesishish nuqtasini aniqlashingiz kerak.
- O orqali ko'rib chiqilayotgan sirtga perpendikulyar chizish kerak. Bu odatda oddiy deb ataladi.
- Nurning tushish burchagi u bilan normal orasidagi burchakka teng. Uni oddiy transport vositasi bilan o‘lchash mumkin.
Ko'rib turganingizdek, ko'rib chiqilgan burchakni topish qiyin emas. Biroq, talabalar ko'pincha uni tekislik va nur o'rtasida o'lchashda xato qilishadi. Shuni esda tutish kerakki, tushish burchagi sirt shakli va u tarqaladigan muhitdan qat'i nazar, har doim normaldan o'lchanadi.
Sferik oynalar, linzalar va ularga tushayotgan nurlar
Ayrim nurlarning tushish burchaklarining xossalarini bilish sharsimon oyna va yupqa linzalarda tasvirlar yasashda foydalaniladi. Bunday tasvirlarni yaratish uchun ikkita turli xil nurlarning nomlangan optik qurilmalar bilan o'zaro ta'sir qilishda qanday harakat qilishini bilish kifoya. Ushbu nurlarning kesishishi tasvir nuqtasining holatini aniqlaydi. Umumiy holatda, har doim uch xil nurni topish mumkin, ularning borishi aniq ma'lum (uchinchi nurdan qurilgan tasvirning to'g'riligini tekshirish uchun foydalanish mumkin). Bu nurlar quyida nomlanadi.
- Qurilmaning asosiy optik o'qiga parallel ravishda ishlaydi. U aks ettirish yoki sinishdan keyin fokusdan o'tadi.
- Qurilma fokusidan oʻtuvchi nur. Har doim aks ettiradiasosiy o'qga parallel singan.
- Optik markazdan o'tish (sferik oyna uchun u sharning markaziga to'g'ri keladi, ob'ektiv uchun u uning ichida joylashgan). Bunday nur o'z traektoriyasini o'zgartirmaydi.
Yuqoridagi rasmda nozik linzalarga nisbatan ob'ekt joylashuvining turli xil variantlari uchun tasvirlar yaratish sxemalari ko'rsatilgan.
