Bugun biz yorug'likning aks etish qonuni haqida gaplashamiz. Shuningdek, biz chiziqli optikaning ushbu hodisa qo'llaniladigan qismini ajratib ko'rsatamiz.
Maktab va yorugʻlik
Bolalar sabrsizlik bilan birinchi sinfga boradilar. Ularni o'qish nimani anglatishi qiziqtiradi, ularni darsliklar va daftarlar bilan ovora bo'ladi. Ammo tartib-intizom - qat'iy narsa. Ha, va bolalarning yopiq guruhining psixologik qonunlari juda shafqatsiz. Shuning uchun katta yoshdagi o'quvchilar maktab bilan faqat u erga borishni istamaydilar. Biroq, bilimning o'ziga ijodiy yondashish bilan siz darslar va kundaliklar dunyosiga qarashingizni o'zgartirishingiz mumkin. Bugun biz optikaning muhim tushunchasi haqida gaplashamiz. Fizika 8-sinf bu hodisani yorug'likning sinishi va aks etish qonunlari sifatida beradi.
To'lqin va yorug'lik
Yorugʻlik qanchalik gʻalati tuyulmasin, toʻlqin. "Qaysi dengizlar?" – deb so‘raydi o‘quvchilar. Va biz javob beramiz: "Elektromagnitda". Bu murakkab tizim harakatlanuvchi zaryadlangan jismdan boshlanadi. So'zning tom ma'noda. Agar eksperimentator amber parchasini elektrlashtirsa va u bilan tezda yugursa, u holda harakat jarayonida juda zaif va juda qisqa elektromagnit maydon paydo bo'ladi. Butun koinotga singib ketgan katta maydonlarning manbaiasosan yulduzlar. Quyosh ham nol bo'lmagan zaryadga ega ob'ektdir, shuning uchun Yer u tomonidan yaratilgan zarralar va elektromagnit maydonlarda tom ma'noda "cho'miladi". Yorug'lik esa elektromagnit maydonning kvantidir, ya'ni aks ettirish qonuni unga nisbatan qo'llanilishi mumkin.
Koʻzlash, sinish, yutilish
Xo'sh, qonunning mohiyati nimada? Quyidagilarda:
- Agar yorugʻlik dastasi silliq yuzaga tushsa, u tushish nuqtasida yuzaning normali va aks etgan yorugʻlik bir tekislikda yotadi.
- Tuzilayotgan nurning normalga moyillik burchagi aks ettirilgan nurning moyillik burchagiga teng.
Ba'zida maktab o'quvchilari "normal" degan tushunarsiz so'zdan qo'rqishadi. Lekin bu umuman dahshatli emas. Bu faqat sirtdagi berilgan nuqtaga perpendikulyar. Oddiy esa ko'pincha xayoliy chiziq bo'lib, muammoni hal qilish uchun uni o'ylab ko'rish kerak.
Tushish burchagi aks etish burchagiga teng
Yorug'likning aks etish qonunining bu formulasi qanchalik zararli? 8-sinf ko'pincha maktab qoidalaridagi so'zlar sonini yaxshi eslab qolish uchun kamaytiradi. Ammo hatto chiziqli optika ham harakat va tarqalish vektori muhim bo'lgan mavzudir. Ya'ni, nafaqat yorug'lik nurlarining o'zaro burchaklari, balki ularning tarqalish yo'nalishi ham muhimdir. Bunday holda, hodisa, aks ettirilgan tasvir va sirt uchun normal ekanligini unutmaslik kerak, hodisa nuqtasida faqat bitta tekislik mavjud.
Koʻzgu turlari
Bu qoida oddiyroq boʻlishi mumkin emas. Ammo bu erda ba'zi o'ziga xosliklar bor:
- Dielektrik bilan uchrashish, yorug'lik uning atomlarida tebranishlarni keltirib chiqaradidielektrik polarizatsiya. Bu muhitning har bir nuqtasi to'lqinlarning ikkilamchi manbaiga aylanishiga olib keladi. Ular birlashganda, aks ettirilgan, singan va tarqalgan yorug'likni hosil qiladi.
- Elektromagnit nurlanish o'tkazuvchan materialga tegsa, elektronlarning tebranishiga olib keladi. Materiallar hosil bo'lgan oqimni qoplashga intiladi, bu esa deyarli to'liq aks ettirishga olib keladi. Shuning uchun metall juda y altiroq.
- Diffuz aks ettirish sirt pürüzlü bo'lganda sodir bo'ladi. Ularning o'lchamlari tushayotgan nurlanishning to'lqin uzunligidan oshib ketishi kerak. Biroq, qisqa to'lqinli binafsha nurlanish tarqaladigan, uzun to'lqinli qizil nurlanish esa mukammal tarzda aks ettirilgan vaziyat yuzaga kelishi mumkin.
- Ichki aks ettirish. Agar yorug'lik zichroq muhitdan siyrakroq muhitga tushsa (masalan, suvdan havoga), u holda ma'lum bir burchak ostida butun nur orqaga qaytariladi. To'liq aks ettirish qonuni muhitdagi yorug'likning sinishi ko'rsatkichlarining farqi bilan bog'liq. Uning formulasi quyidagicha ifodalangan:
- sin j=n2 / n1
bu erda j - to'liq ichki aks ettirish sodir bo'ladigan burchak va n2 va n1 bu ikkisining sinishi ko'rsatkichlari media.
Nima va qachon aks ettiriladi?
Maktab darslari va zerikarli topshiriqlardan tashqari, formulasini biz biroz yuqoriroq bergan aks ettirish qonunini boshqa hollarda ham kuzatish mumkin:
- Ovoz toʻlqinlari qattiq yuzalardan sakrab tushganda, ular aks-sado sifatida orqaga qaytadi. Aynan shu effekt tufayli bolalarning ovozi yopiq hovlida tashqariga qaraganda balandroq eshitiladi. Daryo qirg'og'i. Ta'mirdan so'ng darhol bo'sh xona ham aks sado beradi va u erga qo'yilgan mebel havo tebranishlarini o'zlashtiradi.
- Razvedka kemalari ulardan oldin ultratovush toʻlqinlarini uchiradi, ularning aks etish tezligidan pastki topografiyani aniqlash mumkin.
- Radiotoʻlqinlar samolyotdan aks etadi, bu ularning havodagi joylashuvini aniqlash imkonini beradi.
- Tibbiy koʻrikda ultratovush tekshiruvi organlar chegarasidan aks etadi va mutaxassislarga inson ichida sodir boʻlayotgan jarayonlarni toʻqimalarni kesmasdan baholash imkoniyatini beradi.
Oyna va Xitoy
Biroq, aks ettirishni eng soʻnggi ixtiro deb oʻylamang. Odamlar sof metallni (bronza) olishni o'rganishi bilanoq, ayollar darhol ularning qanday ko'rinishini bilishni xohlashdi.
Materialni yaxshiroq aks ettirish uchun uning yuzasi uzoq vaqt davomida qo'lda sayqallangan. Bronza diskning faqat bir tomoniga qarash mumkin bo'lganligi sababli, ikkinchisi qandaydir naqsh bilan bezatilgan.
Qadimgi Xitoyda ba'zi ustalar sirlari hozirgacha ochilmagan oyna yasashga muvaffaq bo'lgan. Agar bunday narsaning silliq tomonidan quyosh nuri oq devor yoki qog'oz varag'iga yo'n altirilsa, u holda yorug'lik doirasida … teskari tomonida o'yilgan rasm paydo bo'ladi. Ushbu hodisaning mohiyatini hatto zamonaviy tadqiqot usullari bilan ham tushuntirib bo'lmaydi. Bu qanday sodir bo'lishini taxmin qilish mumkin:
- Naqsh bosiladi, keyin bir tomoni maydalanadi va metall tuzilishidagi farq qoladi.
- Mis eritmasi oldindan tayyorlangan shablonga quyiladi vaqalinroq metall qatlami (naqsh bo'rtib chiqqan joyda) nozik elementga qaraganda bir oz boshqacha shaklda qotib qoladi. Bu farq silliqlashdan keyin ham saqlanib qoladi.
- Oynaning silliq tomoni kislota bilan ishlangan. Qayta ishlashdan keyin rangdagi farq sezilmaydi, lekin yorqin quyosh nurida aks ettirilgan tasvirning intensivligi boshqacha bo'ladi.
- Naqsh boshqa turdagi misga ega ob'ektning oyna qismiga qo'llaniladi.
- Oynaning old tomoni ma'lum darajada silliqlangan bo'lsa, tasvir oynaning orqa tomonida kesiladi. Bosim ob'ektning ikkala qismiga ham ta'sir qiladi. Oyna tomoni, go'yo, naqshga mos keladigan bir qator mikro-bo'shliqlar bilan qoplangan. Yana bir silliqlash ishni tugatib, hosil bo'lgan bo'shliqlar va vodiylarga silliqroq ko'rinish beradi.
Atom spektroskopiyasi va moddani rentgen nurlari bilan tadqiq qilish davrida hali ham aks ettirish bilan bogʻliq sirlar borligiga ishonish qiyin, biroq faktlar oʻjar narsalardir.
