Жарықтың сыну құбылысы туралы мәлімет

Көптеген құбылыстар табиғатта түсіндіріледі, яғни жарық при переходе из одной ортаның басқа өзгертеді таралу бағыты. Мысалы, егер төмен қарындаш стакан, онда біз байқап отырмыз «қирауға қарындаш». Преломлением түсіндіріледі кажущееся азайту тереңдігін өзені. Жарық преломляется және таралуы неоднородной ортаға. Мысалы, мұндай неоднородной ортасы болып табылады ауа, түрлі қабаттар, оның қызады әр түрлі. Жарық мұндай ауада преломляется. Және дәл осы түсіндіріледі миражи. Неге жүреді преломление света? Іс мындасыз деп при переходе из одной ортаның басқа жылдамдығы жарық сияқты электромагниттік толқындар да өзгереді. Мысалы, ауада ол тең v_1 = 3 \cdot{} 10^8 м/с , ал шыныда v_2 = 2 \cdot{} 10^8 м/с . Жиілігі v тербеліс кезінде өзгермейді. Демек, при переходе из одной ортаның басқа да өзгереді толқын ұзындығы. Мысалы, көшу кезінде ауадан шыныға толқын ұзындығы азаяды \frac{v_1}{v_2} = 1,5 есеге артты. Енді болды деп елестетіп көрейікші, не жарық жоқ преломляется. Сол кезде шекарада ауа — шыны жүреді алшақтық толқындық беттерді (сур. 46, а). Үшін мұндай алшақтықты жоқ, свет тиіс бастан преломление (сур. 46, б). Бұл түсіндіру керек, бұл құлау бұрышы \alpha = 0^o преломление болады (сур. 46, в). Пронаблюдаем құбылыс сыну. Экран алдында-бабына щелью қоямыз лампа және жолда сәулесі жарық қойыңыз плоскопараллельную plate со скошенными гранями. Зафиксируем барысы шоғыры иголками. Содан кейін уберем иголку, лампа және экран, обведем контурлары пластиналар және начертим падающий және преломленный сәулелері (сур. 47). Ұқсас тәжірибелер ашуға мүмкіндік берді заңы сыну. Ол белгілейді арасындағы байланыс бұрыштары мен құлау және сыну және мынадай сипатта тұжырымдалған: падающий луч, преломленный луч және перпендикуляр шекарасына бөлімнің екі ортаның, восставленный нүктесінде сәуленің құлау, жатыр бір жазықтықта; қатынасы синуса құлау бұрышын — синусу сыну бұрышының шамасы бар тұрақты екі деректер орталар: \frac{\sin \alpha}{\sin \beta} = n _ _ _ {21} . Бұрыштары мен құлау және сыну талаптарында перпендикулярдан шекарасына бөлімнің екі ортаның дейін тікелей көрсететін бағыт жарық толқындардың бірінші және екінші орталардағы (сур. 48). Шамасы n _ _ _ {21} деп аталады сыну көрсеткіші екінші ортаның салыстырмалы бірінші. Екендігін дәлелдеуге болатын n _ _ _ {21} = \frac{v_1}{v_2} . Мысалы, сыну көрсеткіші шынының тең n _ _ _ {21} = \frac{3 \cdot{} 10^8 м/с}{2 \cdot{} 10^8 м/с} = 1,5 . Құбылыс толық көрсету болып жарық көріп отырған жоқ кейбір жағдайларда, егер сыну тіпті кезінде құлау бұрышы \alpha \notequal 0^o . Бұл, егер жарық ауысуда заттың, онда ол таратылады аз жылдамдықпен, зат, жарық жылдамдығы көбірек. Мысалы, толық көрінісін байқауға болады кезде жарық шыныдан ауаға. Пронаблюдаем бұл құбылыс. Воспользуемся пластиной арқылы бүйірлік грань «іске қосамыз жарық ішіне шыны». Біз көреміз толық көрініс (сур. 49). Болады пайти бұрышы \alpha_0 , онда басталады және толық көрініс пайдаланып, заңда сыну. Болсын n = 1,5 — сыну көрсеткіші шынының. Сол кезде жарық шыныдан ауаға жазуға болады \frac{\sin \alpha}{\sin \beta} = \frac{1}{1,5} = \frac{2}{3} . Ең жоғары мәні \beta = 90^o . Сонда \sin \alpha_0 = \frac{1}{1,5} = \frac{2}{3}, бұрыш \alpha_0 = 41^o . Біздің тәжірибесі бұрышы \alpha > \alpha_0 , егер жарық кіреді plate арқылы грань АВ, \alpha < \alpha_0 , егер арқылы грань CD (сур. 50). Бірінші жағдайда байқалады құбылыс толық көрсету, екінші — жоқ. Поляризациясы. Негізгі теориялық мәліметтер Құбылыс поляризация света — бұл құбылыс туындаған белгілі бір бағдар векторының жарық толқыны кеңістікте [негізгі әдебиеттер 1, 2, 3]. Бірі Максвелл теориясының белгілі электромагниттік толқын поперечна, т. е., онда — бағыт тарату толқын. Бағдарлауды вектордың жазықтықта жолымен анықтауға болады, келесі ойлау және бақылау. Айталық, алдымен, бұл векторы (сур. 1) тіркелген, яғни өзгертпейді өз жағдайын жазықтыққа перпендикуляр бағыт тарату толқын. Мұндай жағдайда векторының проекциясы әр түрлі жазықтықта арқылы өтетін x, болады әр түрлі. Сур. 1. және — екі еркін жазықтықта арқылы өтетін бағыт тарату толқын x Мысалы, күріш. 1 алаңы , алаңы , онда — бұрышы арасындағы жазықтықтармен және . Айырмашылық проекциясы вектордың жазықтықта және әкелуі тиіс деп толқыны болады танытуға әр түрлі қасиеттері қатысты жазықтықта және . Тәжірибесі: жалпы жағдайда, толқын, распространяющиеся тікелей көзінен, осындай қасиеттері танытады. Алынған эксперименттік факт білдіреді қабылданған жоғары болжам туралы бекітілген ережеде векторының жазықтығына перпендикуляр бағыт тарату толқын, шындыққа сәйкес келмейді. Мұндай тұжырым орналасқан сәйкес табиғатпен сәулелену. Жарық толқыны табиғи көзінен тұрады көптеген цугов толқындардың испускаемых жекелеген атомдарынан. Жазықтығы тербеліс (яғни жазықтық арқылы өткізілген бағыты векторының толқындар және сәуленің бағыты) үшін әрбір цуга бағытталған кездейсоқ. Сондықтан табиғи тұрғысынан, жазықтыққа перпендикуляр лучу, бір мезгілде бар тербелістер түрлі бағыттарын векторының (сур. 2). Іске асу ықтималдығы олардың бірдей. Сур. 2. Дереу бейнесі векторының табиғи жарық жазықтықта перпендикуляр бағыт тарату толқын Сондықтан векторының шамасы , орташаландырылған уақыты бойынша бақылау, бірдей кез келген жазықтықта арқылы өтетін сәуленің бағыты. Бұл әкелуі тиіс, себебі толқын болады танытуға бірдей қасиеттері қатысты кез келген осы жазықтықтардың Дәл осы байқалады тәжірибесі. Қарапайымдылық үшін талдау кейбір процестердің көріністері, жарық табиғи жарық ретінде қарастыруға болады кейбір результирующую барлық цугов көлденең толқынды, ол деп санауға болады монохроматической, оның бағыты векторының жазықтығына перпендикуляр бағыт тарату, жылдам және ретсіз ауысады, бір-бірін [қосымша әдебиеттер: 2, 3] Жарық, онда бағдарлау тербеліс векторының жазықтығына перпендикуляр бағыт тарату толқын, ретке келтірілді қандай да бір түрде … деп аталады поляризованным. Егер вектор жатыр барлық уақытта бір жазықтықта, сондай-ақ, жатыр қалыпты — майданға толқындар, онда жарық деп аталады плоскополяризованным немесе желілік поляризованным. Жазықтық ауытқиды вектор — жазықтығы тербеліс. Жазықтық ауытқиды вектор — жазықтық поляризация. Егер жарық векторы толқын өзгереді, сондықтан соңына, оны сипаттайды эллипс, жарық деп аталады эллиптически поляризованным. Құбылыс, ол кезде өзгереді таралу бағыты сәуленің жарық, ол ауысады бір ортаның басқа, мысалы, вакуумды немесе ауаның осындай басқа ортаға, шыны немесе су немесе керісінше. Сыну көрсеткіші Сандық мән ара көрсететін дәрежесіне ортаның сыну және айқын формула n=sin i/sin r. n «» бұл константа байланысты емес құлау бұрышы жарық сәулесінің көрсететін на сыну көрсеткіші преломляющей орта салыстырғанда ортамен, оның қазірдің луч. Үшін әдеттегі оптикалық шыны «n» , әдетте, білдіреді сыну көрсеткіші шынының ауаға қатысы бойынша. Дисперсия Құбылыс, ол кезде оптикалық сипаттамалары қоршаған ортаны байланысты өзгереді ұзындығы толқындар жарық сәуленің арқылы өтетін ортаға. Жарық қашан түседі линзу немесе призмасы, сипаттамасы дисперсия линзалар немесе призмалар тудырады өзгерістер сыну көрсеткішінің байланысты ұзындығы толқындар, нәтижесінде жарық рассеивается. Кейде бұл құбылыс деп аталады сондай-ақ, түс дисперсией. Ерекше жартылай дисперсия Адам көз қабілетті сезіну монохроматические жарық толқындар диапазонында 400 мм (қызыл) 700 мм дейін (қызыл). Бұл диапазонында айырмашылық сыну көрсеткіші екі түрлі длинами толқындар деп аталады дисперсией. Көпшілігі кәдімгі оптикалық материалдардың ие ұқсас сипаттамалары бар жартылай дисперсия. Алайда, сипаттамалары жартылай дисперсия әр түрлі кейбір шыны материал, мысалы, шыны, кейде одан едәуір жартылай дисперсия кезінде қысқа толқынында шыны тәрізді, FK, шағын индексі сыну және төмен дисперсия сипаттамалары, флюорит және шыны, неғұрлым едәуір жартылай дисперсия кезінде ұзақ созылды. Бұл түрлері шыны ретінде сипатталады иеленетін ерекше ішінара дисперсией. Шыны тұлға осындай сипаттамалары пайдаланылады апохроматах орнын толтыру үшін хроматическую аберрацию. Дисперсия жарықтың призме Көрініс Көрініс ерекшеленеді сыну екенін білдіреді құбылыс, жетекші сол бөлігін құлайтын арналған шыны немесе басқа ортаға бөлінеді және мүлдем жаңа бағытта. Қозғалыс бағыты бірдей, қарамастан ұзындығы толқындар. Жарық қашан түседі линзу, бар противоотражательного жабу және одан шығады, онда шамамен 5% жарық көрсетіледі шекарасы арасындағы шынымен және ауамен. Саны шағылысқан жарықтың тәуелді сыну көрсеткішінің шыны материал. Шағылысу Дифракциясы Құбылыс кезінде жарық толқыны түседі ауданы қабақ объектісі. Егер фотообъективом экспозициясы жиі реттеледі өзгерту арқылы мөлшері диафрагма линзалар (апертуры) реттеу үшін саны жарық арқылы өтетін объектив. Дифракциясы » фотообъективе кезде шағын диафрагма кезде қабырға диафрагманың кедергі өтуге жарық толқындарының сызық бойынша, нәтижесінде жарық сәулелері өтеді жақын ребрам диафрагма, огибая бұл қабырға жолдары арқылы диафрагмаға. Дифракция азаюын туғызады кереғарлығы мен рұқсат беретін қабілеті суреттер нәтижесінде, яғни кескін контрастілі емес. Дегенмен дифракциясы үрдісі пайда болған кезде диаметрі диафрагма аз белгілі бір мөлшерін, шын мәнінде, ол ғана емес, диаметрі диафрагма, бірақ және әр түрлі факторлар, мысалы, толқын ұзындығы жарық, фокустық қашықтық және светосила линзалар.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.