Šiandien kalbėsime apie šviesos atspindžio dėsnį. Taip pat pabrėšime tiesinės optikos dalį, kuriai taikomas šis reiškinys.
Mokykla ir šviesa
Vaikai nekantriai eina į pirmą klasę. Jie domisi, ką reiškia mokytis, juos pagauna šurmulys su vadovėliais ir sąsiuviniais. Tačiau disciplina yra griežtas dalykas. Taip, ir psichologiniai uždaros vaikų grupės dėsniai yra gana žiaurūs. Todėl vyresni mokiniai su mokykla asocijuojasi tik su nenoru ten eiti. Tačiau kūrybiškai žiūrėdami į pačias žinias galite pakeisti požiūrį į pamokų ir dienoraščių pasaulį. Šiandien kalbėsime apie vieną svarbią optikos koncepciją. 8 klasėje šis reiškinys nurodomas kaip šviesos lūžio ir atspindžio dėsnis.
Banga ir šviesa
Kad ir kaip keistai tai skambėtų, šviesa yra banga. - Kokios jūros? klaus studentai. Ir mes atsakysime: „Elektromagnetiniame“. Ši sudėtinga sistema prasideda nuo judančio įkrauto objekto. Tiesiogine to žodžio prasme. Jei eksperimentatorius elektrifikuoja gintaro gabalėlį ir greitai su juo bėga, tada judėjimo procese atsiras labai silpnas ir labai trumpas elektromagnetinis laukas. Čia yra didelių laukų, persmelkiančių visą visatą, š altinisdaugiausia žvaigždės. Saulė taip pat yra objektas, kurio krūvis nėra nulinis, todėl Žemė tiesiogine prasme „maudosi“jos sukurtose dalelėse ir elektromagnetiniuose laukuose. O šviesa yra elektromagnetinio lauko kvantas, o tai reiškia, kad jai gali būti taikomas atspindžio dėsnis.
Atspindys, refrakcija, sugertis
Taigi, kokia yra įstatymo esmė? Šioje:
- Jei šviesos spindulys krinta ant lygaus paviršiaus, tada jis, paviršiaus normalus kritimo taške ir atspindėta šviesa yra toje pačioje plokštumoje.
- Krentančio pluošto pokrypio kampas į normalųjį yra lygus atspindėtos šviesos pasvirimo kampui.
Kartais moksleivius gąsdina nesuprantamas žodis „normalus“. Bet tai visai nėra baisu. Tai tik statmenas tam tikram paviršiaus taškui. O įprasta dažniausiai yra įsivaizduojama linija, ją reikia apgalvoti, kad būtų išspręsta problema.
Nukritimo kampas yra lygus atspindžio kampui
Kaip žalinga ši šviesos atspindžio dėsnio formuluotė? 8 klasė dažnai sumažina žodžių skaičių mokyklos taisyklėse, kad geriau juos įsimintų. Tačiau net tiesinė optika yra dalykas, kuriame veiksmo ir sklidimo vektorius yra svarbus. Tai yra, svarbūs ne tik abipusiai šviesos pluoštų kampai, bet ir jų sklidimo kryptis. Šiuo atveju svarbu nepamiršti, kad incidento, atsispindėjusio vaizdo ir normaliojo paviršiaus atžvilgiu kritimo taške yra tik viena plokštuma.
Atspindėjimo tipai
Atrodytų, kad ši taisyklė negali būti paprastesnė. Tačiau čia yra keletas ypatumų:
- Susitikimas su dielektriku, šviesa sukelia jo atomų virpesiusdielektrinė poliarizacija. Tai veda prie to, kad kiekvienas terpės taškas tampa antriniu bangų š altiniu. Kai jie derinami, jie sukuria atspindėtą, lūžtančią ir išsklaidytą šviesą.
- Kai elektromagnetinė spinduliuotė patenka į laidžią medžiagą, elektronai svyruoja. Medžiaga linkusi kompensuoti susidariusią srovę, todėl susidaro beveik visiškas atspindys. Štai kodėl metalas taip blizga.
- Difuzinis atspindys atsiranda, kai paviršius yra nelygus. Jų dydis turi viršyti krintančios spinduliuotės bangos ilgį. Tačiau gali susidaryti situacija, kai trumpos bangos violetinė spinduliuotė yra išsklaidyta, o ilgos bangos raudona spinduliuotė puikiai atsispindi.
- Vidinis atspindys. Jei šviesa iš tankesnės terpės krenta į retesnę (pavyzdžiui, iš vandens į orą), tai tam tikru kampu visas spindulys atsispindi atgal. Visiško atspindžio dėsnis yra susijęs su šviesos lūžio rodiklių skirtumu terpėje. Jo formulė išreiškiama taip:
- sin j=n2 / n1
kur j yra kampas, kuriuo vyksta bendras vidinis atspindys, o n2 ir n1 yra šių dviejų lūžio rodikliai medija.
Kas ir kada atsispindi?
Be pamokų mokykloje ir nuobodžių užduočių, refleksijos dėsnio, kurio formulę pateikėme kiek aukštesnę, galima laikytis ir kitais atvejais:
- Kai garso bangos atsimuša į kietus paviršius, jos atsimuša kaip aidas. Būtent dėl šio efekto uždarame kieme vaikų balsai skamba garsiau nei lauke.upės krantas. Taip pat aidi tuščias kambarys iškart po renovacijos, o po to padėti baldai sugeria oro vibracijas.
- Žvalgybiniai laivai paleidžia prieš save ultragarso bangas, kurių atspindžio greitį galima spręsti apie dugno topografiją.
- Radijo bangos atsispindi nuo orlaivių, todėl galite nustatyti jų vietą ore.
- Medicininės apžiūros metu ultragarsas atsispindi nuo organų ribos ir suteikia specialistams galimybę spręsti apie procesus, vykstančius žmogaus viduje, nepjaunant audinių.
Veidrodis ir Kinija
Tačiau nemanykite, kad atspindys yra naujausias išradimas. Kai tik žmonės išmoko gauti gryno metalo (bronzos), moterys iškart norėjo sužinoti, kaip jos atrodo.
Kad medžiaga geriau atspindėtų, jos paviršius ilgą laiką buvo poliruotas rankomis. O kadangi buvo galima žiūrėti tik į vieną bronzinio disko pusę, kita buvo papuošta kažkokiu raštu.
Senovės Kinijoje kai kurie meistrai sugebėjo pagaminti veidrodžius, kurių paslaptis nebuvo įminta iki šiol. Jei saulės spindulys iš lygiosios tokio objekto pusės nukreipiamas į b altą sieną ar popieriaus lapą, tada šviesos rate… atsiras paveikslėlis, išgraviruotas kitoje pusėje. Šio reiškinio esmės negalėjo paaiškinti net šiuolaikiniai tyrimo metodai. Spėlioti, kaip tai atsitiks:
- Raštas perspaudžiamas, tada viena pusė nušlifuojama ir lieka metalo struktūros skirtumas.
- Vario lydalas pilamas į iš anksto paruoštą šabloną irstoresnis metalo sluoksnis (kur raštas turi iškilimą) sustingsta kiek kitokia forma nei plonas elementas. Šis skirtumas išlieka net ir po poliravimo.
- Lygi veidrodžio pusė išgraviruota rūgštimi. Po apdorojimo spalvų skirtumas nepastebimas, tačiau ryškioje saulės šviesoje atsispindinčio vaizdo intensyvumas skiriasi.
- Raštas taikomas veidrodinei objekto daliai su skirtingos klasės variu.
- Atvaizdas išpjaunamas veidrodžio gale, kai priekinė dalis jau iki tam tikro lygio nušlifuota. Slėgis veikia abi objekto dalis. Veidrodinė pusė tarsi padengta raštą atitinkančiais mikro iškilimais. Kitas šlifavimas užbaigia darbą, todėl sukurti nelygumai ir slėniai atrodo lygesni.
Sunku patikėti, kad atominės spektroskopijos ir materijos rentgeno tyrimų amžiuje vis dar yra paslapčių, susijusių su atspindžiu, tačiau faktai yra užsispyrę dalykai.
