Փորձառություն

Ձեզանից յուրաքանչյուրը, հավանաբար, ուշադրություն է դարձրել այն փաստին, որ ջրով ապակու վրա, ջրի եւ օդի միջեւ սահմանին գտնվող մի գդալ, թվում է, որ կա մի տեսակ կոտրված տեսակետ: Հենց նույն պատկերն ենք, որը մենք դիտում ենք լճի ափին կամ գետի ափին, որից տեսանելի է աճող խոտը: Երբ մենք նայում ենք դրան, ապա տպավորություն ունենք, որ այս սայրը ջրի եւ օդի սահմանի վրա է, ասես շեղում է: Իհարկե, մենք հիանալի հասկանում ենք, որ այս իրերը մնում են նույնը, ինչ նրանք ջրի առաջ էին: Բայց այն, ինչ մենք դիտում ենք, եւ ինչի նման տեսողական էֆեկտ է առաջանում, սա լույսի վերազինումն է, երբ այն տարածվում է:

Ավարտված նյութից, որը դուք արդեն սովորել եք նախորդ դասերի ընթացքում, դուք պետք է հիշեք, թե ինչ է շեղվելու լույսի ճառագայթը, երբ այն անցում է այն սահմանի միջով, որը կիսում է երկու միջավայրը ավելին

Ավելի մեծ հստակության համար մենք կանցկացնենք մի փոքր փորձ: Եկեք, օրինակ, վերցնենք օպտիկական սկավառակ եւ դրեք ապակե ափսե իր կենտրոնում: Հիմա փորձենք այս ափսեի վրա լույսի ճառագայթ ուղարկել: Եվ ինչ ենք մենք տեսնում ձեզ հետ: Եվ մենք դա տեսանք այն վայրում, որտեղ արտացոլվում է ապակու օդի սահմանը: Բայց, բացի այդ, լույսը արտացոլում էր, մենք դեռ տեսնում ենք, թե ինչպես է նա ներթափանցել ապակին դեպի ներս եւ միեւնույն ժամանակ փոխեց նաեւ դրա բաշխման ուղղությունը:

Եվ հիմա տեսեք, թե ինչպես է դա ցուցադրվում նկարում.

Եվ հիմա եկեք փորձենք սահմանել այս երեւույթը:

Լույսի վերացումը կոչվում է այնպիսի երեւույթ, որը փոխում է լույսի ճառագայթների շարժման ուղղությունը մի միջավայրից մյուսը անցնելու պահին:

Եկեք նորից վերադառնանք մեր նկարը: Դրա վրա մենք տեսնում ենք, որ ԲԲԸ-ն նշում է ընկնելու ճառագայթը, ՕՀ-ն արտացոլված ճառագայթ է, եւ OE- ն սայթաքուն ճառագայթ է: Ինչ կլիներ, եթե մենք վերցնենք եւ ճառագայթ ուղարկենք դեպի EO: Եվ սա այն է, ինչ տեղի է ունեցել «լույսի ճառագայթների հետադարձելիության» օրենքով, այս ճառագայթը դուրս կգա ապակուց, OA- ի ուղղությամբ:

Դրանից հետեւում է, որ այն միջավայրերը, որոնք ունակ են լույս անցնել, հակված են ունենալ տարբեր օպտիկական խտություն եւ լույսի տարբեր արագություն: Եվ այսպես, հասկանում եք, որ լույսի արագությունը կախված է խտության արժեքից: Այսինքն, ավելի մեծ օպտիկական խտությունն ունի միջին, այնքան ավելի շատ կլինի լույսի արագությունը դրա մեջ, եւ միեւնույն ժամանակ այն ավելի ուժեղ կլինի, քան դրսից ընկած լույսը:

Ինչպես է լույսի մերժումը:

Առաջին անգամ, նման երեւույթը, որպես լույսի վերացում, XVII դարում: Բացատրություն տվեց Pater Minant- ին: Ըստ նրա հայտարարությունների, հետեւում է, որ մեկ միջավայրից մյուսը լույսի շարժվելիս նրա ճառագայթը փոխում է իր ուղղությունը, որը կարող է համեմատվել «զինվորի ճակատ» շարժման հետ: Եկեք պատկերացնենք մարգագետին, ըստ որի, զինվորների սյունը գնում է, եւ այդ ժամանակ այս մարգագետինը արգելափակում է վարելահողերը, որի մեջ սահմանը անցնում է առջեւի մասում:

Փաշնային հասած զինվորները սկսում են դանդաղեցնել իրենց շարժումը, եւ այն զինվորները, ովքեր դեռ չեն հասել այս սահմանին, շարունակում են իրենց ճանապարհը նույն արագությամբ: Եվ հետո կա մի բան, որ զինվորները, ովքեր տեղափոխեցին գիծը եւ գնան վարելահողեր, սկսում են հետ կանգնել ճյուղերի հետեւից, որոնք դեռ անցնում են զորքերի սյունը: Այս գործընթացի հստակության համար կարող եք նայել ներքեւում գտնվող նկարը:

Մենք դիտում ենք նույն գործընթացը `լույսի ճառագայթով: Որպեսզի պարզվի, թե ինչպես է լույսի ճառագայթը շեղվի, երկու միջավայրի սահմանների անցման պահին անհրաժեշտ է գաղափար ունենալ, որի մեջ լույսի արագությունը կլինի ավելի մեծ, եւ որոնցում հակառակը ավելի քիչ է:

Եվ քանի որ մենք արդեն ունենք գաղափար, որ լույսը էլեկտրամագնիսական ալիքներն է, ապա այն ամենը, ինչ մենք գիտենք էլեկտրամագնիսական ալիքների տարածման արագության մասին, տարածվում է նաեւ լույսի արագությամբ:

Հարկ է նշել, որ վակուներում լույսի արագությունը առավելագույն է.

Նյութում, լույսի արագությունը, ի տարբերություն վակուումի, միշտ պակաս է. V

Օպտիկական խտության միջավայր

Միջնորդի օպտիկական խտությունը որոշվում է, թե ինչպես է լույսի ճառագայթը բաժանվում միջինում: Օպտիկական ավելի խիտ կլինի այն միջոցը, որն ունի թեթեւ թեթեւ արագություն:

Միջին, որում լույսի արագությունը պակաս է, կոչվում է «օպտիկականորեն ավելի խիտ»;
Միջին, որում լույսի արագությունը ավելին է, կոչվում է «օպտիկականորեն պակաս խիտ»:

Եթե \u200b\u200bհամեմատել օպտիկական խտությունը օդը, ապակի եւ ջուրը վերցնելու համար, ապա օդը եւ ապակին համեմատելը, ապակին օպտիկականորեն ավելի խիտ միջոց է: Նաեւ ապակու եւ ջրի համեմատությամբ ապակին օպտիկականորեն ավելի խիտ միջոց է:

Դատախազի անկյուն

Այս փորձից մենք տեսնում ենք, որ երբ մտնում եք չորեքշաբթի, որն ավելի խիտ է, լույսի ճառագայթը շեղվում է այն ուղղությունից, որը նա ունեցել է սկզբում եւ տեղակայված է ուղղությունը, որտեղ գտնվում է երկու լրատվամիջոցների սահմանը , Եվ միջոցը մուտք գործելուց հետո, որը օպտիկականորեն պակաս խիտ է, այս դեպքում թեթեւ ճառագայթը թեքվում է հակառակ ուղղությամբ:

«Α» - ը ընկնելու անկյուն է, «β» - Refraction- ի անկյունը:

Լույսի վերազինումը եռանկյուն պրիզմայով

Լույսի վերափոխման օգնությամբ հնարավոր է հաշվարկել ճառագայթների ընթացքը եւ ապակյա եռանկյուն պրիզմայով:

Նկար 87-ում կարող եք հետեւել ճառագայթների առաջընթացին այս պրիզմայով.

Լույսի վերազինումը աչքի մեջ

Երբեւէ նկատել եք, որ լոգարանում ջուր եմ ձեռք բերել, տպավորությունն այն էր, որ իրականում ավելի քիչ է: Ինչ վերաբերում է գետին, լճակ եւ լիճ, նույն պատկերը զարգանում է, բայց այս ամենի պատճառը պարզապես երեւույթ է, որպես լույսի մերժում:

Բայց, ինչպես հասկանում ես, մեր աչքերը ակտիվորեն ներգրավված են այս բոլոր գործընթացներում: Օրինակ, օրինակ, որպեսզի տեսնի որոշ հստակ կետ «S» ջրամբարի ներքեւի մասում, նախեւառաջ անհրաժեշտ է, որ լույսի ճառագայթներն անցել են այս կետով եւ ընկնել այն մարդու աչքի առաջ, ով նայում է նրան:

Եվ հետո լույսի ճառագայթը, օդով ջրի սահմանով անցնող ճառագայթը, աչքով կընկալվի որպես լույս, որը բխում է «S1» ակնհայտ պատկերից, բայց ներքեւի մասում ավելի բարձր է ջրամբարը:

«Հ» ջրամբարի երեւակայական խորությունը մոտավորապես նրա իրականությունն է N.- ի նման երեւույթը, առաջին անգամ նկարագրվել է էվկլիդ:

Տնային աշխատանք

1. Տեղափոխեք ձեր օրինակները լույսի վերափոխման մասին, որը դուք հանդիպել եք առօրյա կյանքում:

2. Տեղեկատվություն գտնեք Euclidean- ի փորձի մասին եւ փորձեք կրկնել այս փորձը:

Լույսի հետ կապված գործընթացները ֆիզիկայի կարեւոր բաղադրիչ են եւ շրջապատում են մեզ ամենուրեք մեր առօրյա կյանքում: Այս իրավիճակում ամենակարեւորը լույսի արտացոլման եւ մերժման օրենքներն են, որի վրա հիմնված են ժամանակակից օպտիկան: Լույսի վերացումը ժամանակակից գիտության մի կարեւոր մասն է:

Աղավաղման ազդեցություն

Այս հոդվածը ձեզ կասի, թե որն է լույսի վերազինման երեւույթը, ինչպես նաեւ այն, ինչ կարող է նմանվել «Վերազինման օրենքը»:

Ֆիզիկական երեւույթի հիմունքներ

Երբ ճառագայթը ընկնում է մակերեսի վրա, որը առանձնացված է երկու թափանցիկ նյութերով, որոնք ունեն տարբեր օպտիկական խտություն (օրինակ, տարբեր ակնոցներ կամ ջրի մեջ), ճառագայթների մի մասը կանդրադառնա երկրորդ կառուցվածքի (օրինակ, Այն կփորձի տարածվել ջրի կամ ապակու մեջ): Be առից մեկ միջնից մյուսը տեղափոխվելիս բնութագրվում է նրա ուղղության փոփոխություն: Սա լույսի մերժման երեւույթն է:
Հատկապես լավ արտացոլումը եւ լույսի վերացումը կարելի է տեսնել ջրի մեջ:

Աղավաղման ազդեցությունը ջրի մեջ

Նայելով ջրի մեջ իրերը, նրանք կարծես աղավաղված են: Սա հատկապես նկատելի է օդի եւ ջրի միջեւ սահմանին: Տեսողականորեն թվում է, որ ստորջրյա օբյեկտները փոքր-ինչ մերժվում են: Նկարագրված ֆիզիկական երեւույթում այն \u200b\u200bփաստի պատճառը, որ ջրի մեջ բոլոր առարկաները աղավաղված են թվում: Երբ ճռռռվում են ապակու վրա, այս էֆեկտը պակաս նկատելի է:
Լույսի վերազինումը ֆիզիկական երեւույթ է, որը բնութագրվում է արեւային ճառագայթների շարժման ուղղության փոփոխությամբ `մեկ միջավայրից մյուսը տեղափոխվելու պահին:
Այս գործընթացը հասկանալու բարելավման համար հաշվի առեք ճառագայթների օրինակ `օդից մինչեւ ջուր (նման է ապակու): Բաժնի սահմանի երկայնքով ուղղահայացություն իրականացնելիս կարող եք չափել լույսի ճառագայթների վերածումը եւ վերադարձը: Այս ցուցանիշը (ռեֆրակցիոն անկյան) կփոխվի, երբ հոսքը ջրի ներթափանցման մեջ (ապակու ներսում):
Նշում! Այս պարամետրի տակ այն հասկացվում է որպես անկյուն, որը ձեւավորում է երկու նյութի տարանջատման ուղղությամբ, երբ ճառագայթը երկրորդ կառույցից ներթափանցում է երկրորդ:

Ներկայացում Լյուսիայի

Նույն ցուցանիշը բնորոշ է այլ միջավայրերի: Ստեղծվել է, որ այս ցուցանիշը կախված է նյութի խտությունից: Եթե \u200b\u200bճառագայթի անկումը ավելի քիչ խիտ է լինում ավելի խիտ կառուցվածքից, աղավաղման ստեղծման անկյունը ավելի մեծ կլինի: Եվ եթե ընդհակառակը, ապա ավելի քիչ:
Այս դեպքում աշնանը հակումի փոփոխությունը կազդի նաեւ այս ցուցանիշի վրա: Բայց նրանց միջեւ փոխհարաբերությունները մնում են կայուն: Միեւնույն ժամանակ, նրանց մեղքերի հարաբերակցությունը կմնա մշտական \u200b\u200bարժեք, որը արտացոլում է հետեւյալ բանականությունը. Sinα / Sinγ \u003d n, որտեղ, որտեղ.

• n- ը մշտական \u200b\u200bարժեք է, որը նկարագրված է յուրաքանչյուր հատուկ նյութի համար (օդ, ապակի, ջուր եւ այլն): Հետեւաբար, որն է լինելու այս արժեքը որոշվում է հատուկ սեղաններով.
• α - անկման անկյուն;
• γ - Refractive անկյան.

Այս ֆիզիկական երեւույթը որոշելու համար ստեղծվել է Refraction- ի օրենքը:

Ֆիզիկական իրավունք

Լույսի հոսքերի հրազենող օրենքը թույլ է տալիս որոշել թափանցիկ նյութերի բնութագրերը: Օրենքն ինքնին բաղկացած է երկու դրույթից.

• Առաջին մասը: Ռեյը (ընկնում, փոփոխված) եւ ուղղահայաց, որը վերականգնվել է սահմանի անկման պահին, օրինակ, օդ եւ ջուր (ապակի եւ այլն), տեղակայված կլինի նույն ինքնաթիռում.
• երկրորդ մասը: Սահմանի անցման ընթացքում ձեւավորված նույն անկյունի սինուսների անկման անկյան տակ գտնվող սինուսային հարաբերակցության ցուցանիշը կլինի կայունության մեծությունը:

Օրենքի նկարագրությունը

Միեւնույն ժամանակ, առաջին հերթին ճառագայթների եկամտի ժամանակվա դրությամբ (օրինակ, երբ լույսը օդից հոսում է, ապակու միջով եւ դեպի օդ), կբերի նաեւ աղավաղման էֆեկտը:

Կարեւոր պարամետր տարբեր օբյեկտների համար

Այս իրավիճակում հիմնական ցուցանիշը նման պարամետրերի անկման սինուսի անկյունի հարաբերությունն է, բայց աղավաղման համար: Ինչպես հետեւեք վերը նկարագրված օրենքից, այս ցուցանիշը մշտական \u200b\u200bգումար է:
Միեւնույն ժամանակ, երբ աշնանը հակումի արժեքը, նույն իրավիճակը նույնպես բնորոշ կլինի նման ցուցանիշին: Այս պարամետրը մեծ նշանակություն ունի, քանի որ այն թափանցիկ նյութերի անբաժանելի բնութագիր է:

Ind ուցանիշներ տարբեր օբյեկտների համար

Այս պարամետրի շնորհիվ հնարավոր է բավականին արդյունավետորեն տարբերակել ակնոցների տեսակները, ինչպես նաեւ մի շարք թանկարժեք քարեր: Կարեւոր է նաեւ տարբեր միջավայրերում լույսի շարժման արագությունը որոշելը:

Նշում! Լույսի հոսքի ամենաբարձր արագությունը վակուում է:

Մեկ նյութից մյուսներին տեղափոխվելիս դրա արագությունը կնվազի: Օրինակ, ադամանդի մեջ, որն ունի ամենամեծ սնուցողական ցուցանիշը, ֆոտոնների տարածման արագությունը կկազմի 2,42 անգամ ավելի բարձր, քան օդը: Water րի մեջ դրանք ավելի դանդաղ են տարածվելու 1,33 անգամ: Ակնոցների տարբեր տեսակների համար այս պարամետրը տատանվում է 1.4-ից 2.2-ից:

Նշում! Որոշ ակնոցներ ունեն 2,2-ի սնուցման ցուցիչ, ինչը շատ մոտ է ադամանդին (2.4): Հետեւաբար, միշտ չէ, որ հնարավոր է բաժակը տարբերակել իրական ադամանդից:

Նյութերի օպտիկական խտություն

Լույսը կարող է ներթափանցել տարբեր նյութեր, որոնք բնութագրվում են տարբեր օպտիկական խտությամբ: Ինչպես ավելի վաղ ասել ենք, այս օրենքը օգտագործելով, կարող եք որոշել միջոցի (կառուցվածքի) բնորոշ խտությունը: Որքան ավելի խիտ կլինի, որ դրանում ավելի քիչ արագությամբ տարածվի: Օրինակ, ապակիները կամ ջուրը ավելի օպտիկականորեն խիտ կլինեն, քան օդը:
Բացի այդ, այս պարամետրը մշտական \u200b\u200bարժեք է, այն նաեւ արտացոլում է երկու նյութի լույսի արագության հարաբերակցությունը: Ֆիզիկական նշանակությունը կարող է ցուցադրվել հետեւյալ բանաձեւի տեսքով.

Այս ցուցանիշն ասում է, թե ինչպես ֆոտոնների տարածումը փոփոխվում է մեկ նյութից մյուսը անցում կատարելու ընթացքում:

Մեկ այլ կարեւոր ցուցանիշ

Թեթեւ հոսքը թափանցիկ առարկաների միջոցով տեղափոխելիս հնարավոր է նրա բեւեռացումը: Այն նկատվում է դիէլեկտրական իզոտոպիկ լրատվամիջոցներից լույսի հոսքի անցման ժամանակ: Բեւեռացումը տեղի է ունենում, երբ ֆոտոններն անցնում են ապակու միջով:

Էֆեկտ բեւեռացում

Մասնակի բեւեռացում է նկատվում, երբ երկու դիէլեկտրիկի սահմանին լույսի հոսքի անկման անկյունը տարբերվելու է զրոյից: Բեւեռացման աստիճանը կախված է նրանից, թե ինչն էր աշնանային անկյունները (Brewster- ի օրենքը):

Ամբողջ ներքին արտացոլումը

Լրացնելով մեր փոքր էքսկուրսիան, դեռ անհրաժեշտ է համարել նման էֆեկտը `որպես ամբողջական ներքին արտացոլում:

Ամբողջ ցուցադրման երեւույթը

Այս էֆեկտը հայտնվելու համար անհրաժեշտ է ավելացնել թեթեւ հոսքի անկումը `ավելի խիտ ավելի խիտ միջավայրում ավելի խիտ միջամտության ժամանակ նվազեցնել նյութերի միջեւ ինտերֆեյսի մեջ: Մի իրավիճակում, երբ այս պարամետրը գերազանցում է որոշակի սահմանային արժեքը, ապա այս բաժնի սահմանին ընկած ֆոտոնները ամբողջությամբ արտացոլվելու են: Իրականում դա կլինի մեր ցանկալի երեւույթը: Առանց դրա անհնար էր օպտիկամանրաթել պատրաստել:

Եզրակացություն

Լույսի հոսքի պահվածքի առանձնահատկությունների գործնական կիրառումը շատ բան է տրվել `ստեղծելով մի շարք տեխնիկական սարքեր` մեր կյանքը բարելավելու համար: Միեւնույն ժամանակ, լույսը բացվեց մինչ մարդկության առաջ իր բոլոր հնարավորություններից եւ դրա գործնական ներուժը դեռեւս ամբողջությամբ չի իրականացվում:

Ինչպես պատրաստել թղթի լամպը
Ինչպես ստուգել LED ժապավենի աշխատանքը

Լույսի մերժման օրենքներ:

Ռեֆրակցիոն ինդեքսի ֆիզիկական նշանակությունը:Լույսը հրահրում է իր տարածման արագության փոփոխության պատճառով `մեկ միջավայրից մյուսը տեղափոխվելիս: Երկրորդ միջոցի ռեֆրակցիոն ինդեքսը համեմատաբար առաջին անգամ հավասար է առաջին միջավայրում լույսի արագության արագությանը `երկրորդ միջավայրում լույսի արագությամբ.

Այսպիսով, ռեֆրակցիոն ինդեքսը ցույց է տալիս, թե որքան ժամանակ է լույսի արագությունը այն միջավայրում, որից ճառագայթը դուրս է գալիս, ավելի (պակաս) լույսի արագությունը շրջակա միջավայրում, որում այն \u200b\u200bմտնում է լույսի արագությունը:

Քանի որ վակուումում էլեկտրամագնիսական ալիքների տարածման արագությունը կայուն է, խորհուրդ է տրվում որոշել տարբեր ԶԼՄ-ների ռեֆրակցիոն ցուցանիշները վակուումի համեմատ: Արագության հարաբերակցություն դեպի Վակուումում լույսի տարածումը կոչվում է այս միջավայրում բաշխման արագությամբ Բացարձակ ռեֆրակցիոն ինդեքս այս նյութը () եւ իր օպտիկական հատկությունների հիմնական բնութագիրն է,

,

Նրանք: Երկրորդ միջոցի ռեֆրակցիոն ինդեքսը համեմատաբար առաջինն է այս միջավայրի բացարձակ ցուցանիշների հարաբերակցությանը:

Սովորաբար նյութի օպտիկական հատկությունները բնութագրվում են ռեֆրակցիոն ինդեքսով: Ն. Ինչ վերաբերում է օդը, որը քիչ է տարբերվում բացարձակ ռեֆրակցիոն ինդեքսից: Միեւնույն ժամանակ, այն միջին, որում բացարձակ ցուցանիշը ավելի մեծ է, կոչվում է օպտիկականորեն ավելի խիտ:

Refrachent- ի անկյուն:Եթե \u200b\u200bլույսը միջնից անցնում է չորեքշաբթի ավելի փոքր ռեֆրակցիոն ինդեքսով, մեծ ռեֆրակցիոն ինդեքսով ( Թիվ 1:< n 2 ), ապա ռեֆրակցիոն անկյան պակասը պակաս է ընկնելու անկյունից

Ռ.< i (Նկար 3):

ՆկՂ 3. Լույսի վերազինումը անցման ընթացքում

Չորեքշաբթի օրը օպտիկականորեն պակաս խիտ միջոցի

Օպտիկական խիտ:

Ընկնելու անկյան անկյան տակ Ես մ \u003d. 90 ° (Թեթեւ 3, Նկար 2) Երկրորդ միջավայրում լույսը կբաշխվի միայն անկյան տակ r pr. կոչված Սահմանափակի անկյունը, Երկրորդ միջոցի շրջանում անկյան շրջանակներում, լրացուցիչ `սերտիֆիկացման սահմանափակող անկյունում (90 ° - Ես PR ) Լույսը չի ներթափանցում (Նկար 3-ում, այս տարածքը ստվերում է):

Refractation անկյուն r pr.

Բայց մեղքը ես եմ, հետեւաբար:

Ամբողջական ներքին արտացոլման երեւույթը:Երբ լույսն անցնում է միջավայրից, մեծ ռեֆրակցիոն ինդեքսով n 1\u003e N 2 (Նկար 4), ապա ռեֆրակցիոն անկյունը ավելին է, քան ընկնելու անկյունը: Լույսը վեր է մղվում (մտնում է երկրորդ միջոցը) միայն աշնանության անկյան տակ Ես PR որը համապատասխանում է Refraction- ի անկյունին r m \u003d. 90 °:

ՆկՂ 4. Չորեքշաբթի օպտիկականորեն ավելի խիտ միջավայրից տեղափոխվելիս լույսի վերափոխումը

Օպտիկականորեն պակաս խիտ:

Մեծ անկյան տակ ընկած լույսը ամբողջությամբ արտացոլվում է լրատվամիջոցների սահմաններից (Նկար 4 ճառագայթ 3): Այս երեւույթը կոչվում է ամբողջական ներքին արտացոլում եւ ընկնելու անկյունը Ես PR - Ամբողջ ներքին արտացոլման սահմանային անկյունը:

Ամբողջ ներքին արտացոլման ծայրահեղ անկյուն Ես PR Որոշված \u200b\u200bըստ պայմանի.

, ապա SIN R M \u003d 1, հետեւաբար.

Եթե \u200b\u200bլույսը որեւէ միջավայրից անցնում է վակուումի կամ օդում, ապա

Երկու տվյալների երկակի շրջակա միջավայրի շրջադարձի շրջադարձի հետաձգման պատճառով, առաջին միջոցից երկրորդը անցում կատարելու ընթացքում վերափոխման սահմանափակումային անկյունը հավասար է ներքին արտացոլման սահմանային անկյունին, երբ ճառագայթը երկրորդ միջնից անցում է ,

Ապակու համար ամբողջական ներքին արտացոլման ծայրահեղ անկյունը 42 ° -ից պակաս է: Հետեւաբար, 45 ° անկյան տակ ապակու եւ նրա մակերեսի վրա ընկնելը ճառագայթները լիովին արտացոլվում են: Այս ապակե գույքը օգտագործվում է պտտվող (նկ. 5 ա) եւ պտտվող (նկ. 4 բ) պրիզմայով, որը հաճախ օգտագործվում է օպտիկական սարքերում:

ՆկՂ 5: A - պտտվող պրիզմա; Բ - պտտվող պրիզմա:

Օպտիկամանրաթելեր:Ամբողջ ներքին արտացոլումը օգտագործվում է ճկունության դեպքում Թեթովոդով, Լույսը, թափանցիկ մանրաթելի մեջ ընկնելը, որը շրջապատված է նյութով, ավելի փոքր ռեֆրակացիային ինդեքսով, բազմիցս արտացոլվում եւ տարածվում է այս մանրաթելից (Նկար 6):

Նկար .6. Լույսի անցում `նյութով շրջապատված թափանցիկ մանրաթելից

Ավելի փոքր ռեֆրակցիոն ինդեքսով:

Մեծ լույսի հոսքեր փոխանցելու եւ լուսավորության համակարգի ճկունությունը պահպանելը, առանձին մանրաթելերը հավաքվում են փաթեթներում - Սվետովոդա, Օպտիկական հատվածը, որում նրանք համարում են լույսի եւ պատկերի լույսերի փոխանցումը, որը կոչվում է օպտիկամանրաթելներ: Օպտիկամանրաթելային մանրամասները եւ տեխնիկան անվանում են նույն ժամկետ: Բժշկության մեջ թեթեւ ուղեցույցներն օգտագործվում են սառը լույսի ներքին խոռոչներով եւ պատկերների փոխանցմամբ լուսավորելու համար:

Գործնական մասը

Կոչվում են նյութերի refractive ինդեքսը որոշելու սարքերը refractometers(Նկար 7):

Նկար 7: Refractometer- ի օպտիկական սխեման:

1-հայելի, 2 - Չափիչ գլուխ, 3 - համակարգային ծրագիր `ցրումը վերացնելու համար, 4-ոսպնյակ, 5 - ռոտային պրիզմա (որոշ ռեյտրակայաններում)

Գոյություն ունեն երկու կշեռք, ռեֆրակցիոն ցուցանիշների մասշտաբը եւ լուծումների համակենտրոնացման մասշտաբը),

7 - Eyepiece.

Refractometer- ի հիմնական մասը չափիչ գլուխն է, որը բաղկացած է երկու պրիզմայից. Լուսավորություն, որը գլխի ծալովի մասում է:

Լուսավորության պրիզմայի արդյունքում դրա փայլատ մակերեսը ստեղծում է լույսի ցրված ճառագայթ, որն անցնում է հեղուկի միջոցով (2-3 կաթիլ) `պրիզմայի միջեւ: Չափիչ պրիզմայի մակերեսին ճառագայթները ընկնում են տարբեր անկյունների, այդ թվում `90 0 անկյան տակ: Չափիչ պրիզմայով ճառագայթները հավաքվում են ճեղքման սահմանային անկյունի տարածաշրջանում, որը բացատրում է լույսի սահմանի ձեւավորումը `ստվեր գործիքների էկրանին:

Նկար 8: Ray Stroke- ը չափիչ գլխում.

1 - լուսավորության պրիզմա, 2 - հեղուկ թեստ,

3 - Չափիչ պրիզմա, 4 - էկրան:

Լուծման մեջ շաքարավազի տոկոսի որոշում

Բնական եւ բեւեռացված լույս: Տեսանելի լույս - սա Էլեկտրամագնիսական ալիքներ4 ∙ 10 14-ից 7,5 ∙ 10 14 Հց 10-ի սահմաններում տատանումների հաճախականությամբ: Էլեկտրամագնիսական ալիքներ են լայնակիԷլեկտրական եւ մագնիսական դաշտերի վեկտորները փոխադարձաբար ուղղահայաց են եւ ընկած են ինքնաթիռի վրա գտնվող ինքնաթիռում, ալիքային տարածման արագության վեկտորին:

Շնորհիվ այն բանի, որ ինչպես քիմիական նյութերը, այնպես էլ լույսի կենսաբանական ազդեցությունը, որոնք հիմնականում կապված են էլեկտրամագնիսական ալիքի էլեկտրական բաղադրիչի հետ, վեկտոր Ե. Այս դաշտի լարվածությունը կոչվում է թեթեւ վեկտոր Եվ այս վեկտորի տատանումների ինքնաթիռը - Թեթեւ ալիքի տատանման ինքնաթիռ.

Light անկացած լույսի աղբյուրի մեջ ալիքները արտանետվում են ատոմների եւ մոլեկուլների բազմակարծությամբ, այս ալիքների թեթեւ վեկտորները տեղակայված են տարբեր ինքնաթիռներում, եւ տատանումներ են լինում տարբեր փուլերում: Հետեւաբար, արդյունքում ստացված ալիքի լույսի վեկտորի տատանումների ինքնաթիռը շարունակաբար փոխում է իր դիրքերը տարածության մեջ (Նկար 1): Այս լույսը կոչվում է բնական կամ Չվերածված.

ՆկՂ 1. Ռեյի եւ բնական լույսի սխեմատիկ պատկեր:

Եթե \u200b\u200bդուք ընտրում եք երկու փոխշահավետ ինքնաթիռներ, որոնք անցնում են բնական լույսի եւ գույքային վեկտորների ճառագայթով E- ով, ապա միջին հաշվով, այդ կանխատեսումները նույնն են լինելու: Այսպիսով, բնական լույսի ճառագայթը հարմար է պատկերում որպես ուղղակիորեն, որի վրա գտնվում են այդ եւ այլ կանխատեսումների նույն քանակը `կաթիլների եւ միավորների տեսքով.

Երբ լույսը անցնում է բյուրեղներով, հնարավոր է լույս ստանալ, որի ալիքի տատանումների ինքնաթիռը տարածության մեջ մշտական \u200b\u200bդիրք է գրավում: Այս լույսը կոչվում է հարթ- կամ Գծային բեւեռացված, Տարածքային ցանցում ատոմների եւ մոլեկուլների պատվերով պայմանավորվածության պատճառով բյուրեղը միայն բաց է թողնում լույսի վեկտորի տատանումները, որոնք տեղի են ունենում այս վանդակավորության, ինքնաթիռի որոշ բնութագրերով:

Բնակարանային բեւեռացված թեթեւ ալիքը հարմարավետորեն ներկայացված է հետեւյալ կերպ.

Լույսի բեւեռացումը կարող է լինել նաեւ մասնակի: Այս դեպքում ցանկացած մեկ ինքնաթիռում լույսի վեկտորի տատանումների ամպլիտուդությունը զգալիորեն գերազանցում է մնացած ինքնաթիռներում տատանումների ամպլիտենները:

Մասնակիորեն բեւեռացված լույսը կարող է պայմանականորեն պատկերել հետեւյալ կերպ. Եւ այլն: Միաժամանակ կաթիլների եւ կետերի քանակի հարաբերակցությունը որոշում է լույսի բեւեռացման աստիճանը:

Բնական լույսը բեւեռացված բնական լույսը վերածելու բոլոր եղանակներով, բեւեռացման ինքնաթիռի լիովին սահմանված կողմնորոշմամբ ամբողջությամբ ընտրված բաղադրիչները ամբողջությամբ կամ մասնակիորեն ընտրվում են:

Բեւեռացված լույսի հասնելու մեթոդներ. Ա) երկու դիէլեկտրիկի սահմանին լույսի արտացոլում եւ մերժում. բ) լույսի փոխանցումը օպտիկական անիսոտրոպային միաիմալ բյուրեղների միջոցով. գ) միջնաժամկետի միջոցով լույս փոխանցելը, որի օպտիկական անիզոտոպիան արհեստականորեն ստեղծվում է էլեկտրական կամ մագնիսական դաշտի գործողությամբ, ինչպես նաեւ դեֆորմացման պատճառով: Այս մեթոդները հիմնված են երեւույթի վրա Անիսոտրոպիա:.

Անիսոտրոպիա: - Սա ուղղությունից մի շարք հատկությունների կախվածությունն է (մեխանիկական, ջերմային, էլեկտրական, օպտիկական): Մարմիններ, որոնց հատկությունները նույնն են բոլոր ուղղություններով, կոչվում են իզոտոպիկ.

Բեւեռացումը նկատվում է նաեւ լույսի ցրման ժամանակ: Բեւեռացման աստիճանը ավելի բարձր է, քան մասնիկների չափը, որի վրա ցրումը տեղի է ունենում:

Կոչվում են բեւեռացված լույս ձեռք բերելու համար նախատեսված սարքերը բեւեռատորներ.

Լույսի բեւեռացումը, երբ արտացոլվում եւ հեռացնում է երկու դիէլեկտրի տարանջատման սահմանին:Երկու իզոտոպային դիէլեկտրիկի սահմանին բնական լույսի արտացոլման եւ մերժման մեջ անցնում է դրա գծային բեւեռացումը: Անկյունի կամայական անկյունով արտացոլված լույսի բեւեռացումը մասնակի է: Արտացոլված ճառագայթում գերակշռում են տատանումները, ընկնում են անկման ինքնաթիռը, իսկ դրա վերածնունդը `դրան զուգահեռ (Նկար 2):

ՆկՂ 2. Բնական լույսի մասնակի բեւեռացում, երբ արտացոլվում եւ հեռացնում են

Եթե \u200b\u200bաշնանը անկման անկյունը բավարարում է TG I B \u003d N 21- ը, ապա արտացոլված լույսը ամբողջովին բեւեռացված է (գարեջրագործի օրենքը), եւ վարակված ճառագայթը ամբողջովին բեւեռացված չէ, բայց առավելագույնը (Նկար 3): Այս դեպքում արտացոլված եւ սողուն ճառագայթները փոխադարձ ուղղահայաց են:

- Երկու լրատվամիջոցների ռեֆրակցիոն ինդեքս, ես B - Brewer- ի անկյունը:

ՆկՂ 3. Արտացոլված ճառագայթների ամբողջական բեւեռացումը, երբ արտացոլվում եւ հեռացնում է

Երկու իզոտոպիկ դիէլեկտրիկի հատվածի սահմանին:

Կրկնակի Bemprane.Կան մի շարք բյուրեղներ (կալցիտ, քվարց եւ այլն), որոնցում լույսի ճառագայթը, սայթաքեց, բաժանվում է տարբեր հատկություններով երկու ճառագայթների: Կալցիտը (իսլանդական սպա) բյուրեղապակ է `վեցանկյուն ցանցով: Նրա բջիջը կազմող վեցանկյուն պրիզմայով սիմետրիայի առանցքը կոչվում է օպտիկական առանցք: Օպտիկական առանցքը գիծ չէ, բայց ուղղությունը բյուրեղի մեջ: Direct անկացած ուղղակի, այս ոլորտին զուգահեռ նույնպես օպտիկական առանցք է:

Եթե \u200b\u200bդուք կտրում եք ափսեը կալցիտի բյուրեղից, որպեսզի նրա դեմքերը ուղղահայաց լինեն օպտիկական առանցքի վրա եւ ուղարկեք լույսի ճառագայթը օպտիկական առանցքի երկայնքով, ապա դրա մեջ որեւէ փոփոխություն տեղի չի ունենա: Եթե \u200b\u200bօպտիկական առանցքի անկյան տակ գտնվող ճառագայթ եք ուղարկում, այն կվերածվի երկու ճառագայթների (նկ. 4), որից մեկը կոչվում է սովորական, երկրորդը արտառոց է:

ՆկՂ 4. Կրկնակի Bemprane, երբ լույսն անցնում է կալցիտի ափսեի միջով:

MN-Optic Axis.

Սովորական ճառագայթը ընկած է աշնանը ինքնաթիռում եւ ունի այս նյութի համար պարբերաբար հրակայուն ցուցիչ: Արտահերթ ճառագայթը տեղի է ունենում միջադեպի ճառագայթով անցնող ինքնաթիռում եւ բյուրեղի օպտիկական առանցքը, որն անցկացրել է ճառագայթների անկման պահին: Այս ինքնաթիռը կոչվում է Բյուրեղի հիմնական հարթությունը, Սովորական եւ արտառոց ճառագայթների ռեֆրակցիոն ցուցանիշները տարբեր են:

Ինչպես սովորական, այնպես էլ արտառոց ճառագայթները բեւեռացված են: Հիմնական ինքնաթիռի վրա գտնվող սովորական ճառագայթների տատանումների ինքնաթիռը: Անսովոր ճառագայթների տատանումները տեղի են ունենում բյուրեղի հիմնական հարթությունում:

Կրկնակի Bemprane- ի երեւույթը պայմանավորված է բյուրեղների անիսոտրոպով: Օպտիկական առանցքի երկայնքով, սովորական եւ արտառոց ճառագայթների համար թեթեւ ալիքի արագությունը նույնն է: Այլ ուղղություններով, կալցիայում արտառոց ալիքի արագությունը ավելի մեծ է, քան սովորական: Երկու ալիքների տեմպերի ամենամեծ տարբերությունը տեղի է ունենում օպտիկական առանցքի ուղղահայաց ուղղությամբ:

Ըստ Գիգգենների սկզբունքի, ալիքի մակերեսի յուրաքանչյուր կետում կրկնակի բեմպրովան, հասնելով բյուրեղային սահմանի, առաջանում է (ոչ մեկը, ինչպես սովորական միջավայրում), որոնք բաժանվում են երկու տարրական ալիքների բյուրեղի մեջ:

Բոլոր ուղղություններով մեկ ալիքի բաշխման արագությունը նույնն է, ես: Ալիքը ունի գնդաձեւ ձեւ եւ կանչեց սովորական, Բյուրեղի օպտիկական առանցքի ուղղությամբ մեկ այլ ալիքի տարածման արագությունը հավասար է սովորական ալիքի արագության եւ օպտիկական առանցքի ուղղությամբ ուղղահայաց ուղղությամբ, այն տարբերվում է դրանից: Ալիքը ունի էլիպսաձեւ ձեւ եւ կոչվում է Անսովոր(Նկար 5):

ՆկՂ 5. Սովորական (O) եւ արտակարգ (ե) ալիքների տարածում բյուրեղում

Կրկնակի Bempraine- ով:

Prism Nicolas.Բեւեռացված լույս ձեռք բերելու համար օգտագործվում է Նիկոլայի բեւեռացման պրիզմա: Հաշվիչից նրանք մղում են որոշակի ձեւի եւ չափերի պրիզմա, այնուհետեւ կտրված է անկյունագծային ինքնաթիռի երկայնքով եւ սոսնձվում է Կանադայի բալասանով: Երբ լույսի ճառագայթը ընկնում է վերին դեմքին պրիզմայի առանցքի երկայնքով (Նկար 6), արտառոց ճառագայթը ընկնում է փայլող ինքնաթիռի վրա ավելի փոքր անկյունում եւ անցնում, գրեթե առանց փոխելու ուղղություններ: Սովորական ճառագայթը կաթիլ է ավելի մեծ տեսանկյունից, քան Կանադական Բալզամի համար լիարժեք արտացոլման անկյունը, որն արտացոլվում էր սոսնձի ինքնաթիռից եւ ներծծվում է թաղված պրիզմայով: Նիկոլասի պրիզմայով տալիս է լիովին բեւեռացված լույս, որի տատանում է ինքնաթիռը գտնվում է պրիզմայի հիմնական հարթությունում:

ՆկՂ 6. Նիկոլա պրիզմա: Սովորական անցնելու սխեման

եւ արտառոց ճառագայթներ:

Dichroism.Կան բյուրեղներ, որոնք այլ կերպ ներծծվում են սովորական եւ անսովոր ճառագայթներով: Այնպես որ, եթե տուրբուժի բյուրեղը լինի բնական լույսի մի փունջ ուղարկեք օպտիկական առանցքի ուղղությամբ, ապա ափսեի հաստությամբ, ընդամենը մի քանի միլիմետրով լիովին դառնում է ամբողջությամբ, եւ միայն արտառոց ճառագայթ է թողարկվելու բյուրեղը (Նկար 7):

ՆկՂ 7. Լույսի անցում դեպի Տուրմալին բյուրեղի միջոցով:

Զանգահարվում է սովորական եւ արտառոց ճառագայթների կլանման տարբեր բնույթը Կլանման անիսոտրոպի,կամ dichroism. Այսպիսով, TourMaline բյուրեղները կարող են օգտագործվել նաեւ որպես բեւեռատոր:

Բեւեռներ:Ներկայումս, քանի որ բեւեռատորները լայնորեն օգտագործվում են բեւեռներ:Ապակու կամ plexiglass- ի երկու սալերի միջեւ բեւեռային ձեւերի արտադրության համար խրված է թափանցիկ ֆիլմը, որը պարունակում է երկկողմանի նյութի բեւեռային լույսի բյուրեղներ (օրինակ, սուլֆատ IODHYINONE): Ֆիլմի արտադրության գործընթացում բյուրեղները կողմնորոշված \u200b\u200bեն, որպեսզի իրենց օպտիկական կացինները զուգահեռ լինեն: Այս ամբողջ համակարգը ամրագրված է շրջանակում:

Պոլարիոիդների էժանությունն ու մեծ տարածքով արտանետվող թիթեղների արտադրության հնարավորությունը գործնականում տարածված են:

Բեւեռացված լույսի վերլուծություն:Լույսի բեւեռացման բնույթը եւ աստիճանը ուսումնասիրելու համար օգտագործվում են սարքեր, կանչվում Անալիզատորներ:Որպես անալիզատորներ, նույն սարքերը, որոնք ծառայում են գծային բեւեռացված լույս ձեռք բերելու համար, բեւեռատորներ են, բայց հարմարեցված են պտտվելու երկայնական առանցքի շուրջը: Անալիզատորը շրջանցում է միայն տատանումները, որոնք համընկնում են նրա հիմնական ինքնաթիռի հետ: Հակառակ դեպքում, միայն տատանումների բաղադրիչը անցնում է անալիզատորով, որը համընկնում է այս ինքնաթիռի հետ:

Եթե \u200b\u200bթեթեւ ալիքը ներառված է անալիզատորի մեջ, գծային բեւեռացված է, ապա անալիզատորից դուրս եկող ալիքի ինտենսիվության համար արդար Մալիուսի օրենք.

,

Որտեղ ես մուտքային լույսի ինտենսիվությունն է, φ անկյունը մուտքային լույսի եւ լույսի ինքնաթիռների միջեւ է, որը փոխանցվում է անալիզատորի կողմից:

Լույսի անցումը բեւեռացնող համակարգի միջոցով. Անալիզատորը սխեմատիկորեն ցուցադրվում է Նկ. ութ.

ՆկՂ 8. Լույսի սխեման `Polarizer Analyzer (P - Polarizer,

A - Analyzer, էլեկտրոնային էկրան):

ա) բեւեռացնողի հիմնական ինքնաթիռները եւ անալիզատորը համընկնում են.

բ) բեւեռացնողի եւ անալիզատորի հիմնական ինքնաթիռները տեղակայված են ինչ-որ անկյան տակ.

գ) բեւեռացնողի եւ անալիզատորի հիմնական ինքնաթիռները փոխադարձ ուղղահայաց են:

Եթե \u200b\u200bբեւեռացնողի հիմնական ինքնաթիռները եւ անալիզատորը համընկնում են, լույսը ամբողջովին անցնում է անալիզատորի միջով եւ լուսավորում է էկրանը (Նկար 7A): Եթե \u200b\u200bդրանք տեղակայված են ինչ-որ անկյան տակ, լույսը անցնում է անալիզատորով, բայց այն թուլանում է (Նկար 7 բ): Հատկապես, որքան մոտ է այս անկյան տակ: Եթե \u200b\u200bայդ ինքնաթիռները փոխադարձաբար ուղղահայաց են, ապա լույսը ամբողջովին փորում է անալիզատորի կողմից (FIG.7V)

Բեւեռացված լույսի տատանումների ինքնաթիռի ռոտացիա: Polarimetry.Որոշ բյուրեղներ, ինչպես նաեւ օրգանական նյութերի լուծում ունեն, ունեն բեւեռացված լույսով անցնող տատանումների ինքնաթիռը պտտելու համար: Այս նյութերը կոչվում են օպտիկականորեն բայց Ազգական, Դրանք ներառում են շաքար, թթուներ, ալկալոիդներ եւ այլն:

Հայտնաբերվում են օպտիկական ակտիվ նյութերի մեծ մասի համար, որոնք համապատասխանաբար, բեւեռացման ինքնաթիռը պտտվում են համապատասխանաբար եւ հակառակ ուղղությամբ (դիտորդի համար, որոնք ցանկանում են դեպի ճառագայթներ դեպի ուղղություն): Առաջին փոփոխությունը կոչվում է մատակարարող կամ դրական Երկրորդ - գանձարան կամ բացասական:

Ոչ բյուրեղային վիճակում նյութի բնական օպտիկական գործունեությունը պայմանավորված է մոլեկուլների ասիմետրիկության հետեւանքով: Բյուրեղային նյութերում օպտիկական գործունեությունը կարող է նաեւ լինել վանդակապատում մոլեկուլների գտնվելու վայրի առանձնահատկություններով:

Պինդ նյութերում բեւեռացման ինքնաթիռի ռոտացիայի անկյունը ուղղակիորեն համամասն է մարմնի լույսի ճառագայթների ճանապարհի երկարության համար.

որտեղ α - Պտտվող ունակություն (հատուկ ռոտացիա), Կախված նյութի տեսակից, ջերմաստիճանից եւ ալիքի երկարությունից: Ձախ ձեռքի ստացման փոփոխությունների համար ռոտացիոն կարողությունները նույնն են մեծությամբ:

Բեւեռացման ինքնաթիռի ռոտացիայի լուծումների անկյուն

,

Որտեղ α- ը հատուկ ռոտացիա է, C - լուծման օպտիկական ակտիվ նյութի կենտրոնացումը: Α արժեքը կախված է օպտիկական ակտիվ նյութի եւ լուծիչի, ջերմաստիճանի եւ ալիքի երկարության բնույթից: Հատուկ ռոտացիա - Սա 100 անգամ ռոտացիայի անկյուն է լուծման համար `1 դմ հաստությամբ 1 գրամի կոնցենտրացիայի մեջ 1 գրամի կոնցենտրացիայի մեջ` 100 սմ 3-ի համար `20 0 սմ եւ լույսի ալիքի երկարությամբ λ \u003d 589 NM ջերմաստիճանում , Այս հարաբերակցության հիման վրա կոնցենտրացիայի որոշման շատ զգայուն մեթոդ է կոչվում polarimetry (սախարիմետր):

Կոչվում է բեւեռացման ինքնաթիռի լույսի ալիքի երկարության ռոտացիայի կախվածությունը Պտտվող ցրումը:Առաջին մոտարկումում տեղի է ունենում Բիո օրենք.

որտեղ է գործակիցը կախված նյութի եւ ջերմաստիճանի բնույթից:

Կլինիկական պայմանների մեթոդով polarmetryԱյն օգտագործվում է մեզի մեջ շաքարի կոնցենտրացիան որոշելու համար: Օգտագործված սարքը կոչվում է Սահարիմետր:(Նկար 9):

ՆկՂ 9. Օպտիկական սախարիմետր սխեման.

Եւ - բնական լույսի աղբյուր;

Գ - թեթեւ զտիչ (մոնոխրոմատոր), սարքի հաստատում

Օրենքի կենսագրության հետ.

L - ոսպնյակների հավաքում, ելքով լույսի զուգահեռ ճառագայթ տալը.

P - Polarizer;

K - Tube Test լուծում.

Ա - անալիզատոր, ամրացված պտտվող սկավառակի վրա D բաժիններով:

Ուսումնասիրություն անցկացնելիս անալիզատորն առաջին հերթին սահմանված է տեսադաշտի առավելագույն մթնեց, առանց ուսումնասիրության ենթակա լուծման: Այնուհետեւ սարքի մեջ տեղադրեք մի խողովակ լուծույթով եւ, պտտելով անալիզատորը, կրկին ձմեռեք: Երկու անկյուններից ամենափոքրը, որի դեպքում անհրաժեշտ է վերլուծել անալիզատորը եւ ուսումնասիրության ենթակա նյութի համար ռոտացիայի անկյուն է: Անկյունի մեծությունը հաշվարկում է շաքարի կոնցենտրացիան լուծում:

Հաշվարկները պարզեցնելու համար խողովակը լուծույթով նման երկարացնում է այնպիսի երկարություն, որպեսզի անալիզատորի ռոտացիայի անկյունը (աստիճանի) համարժեք է համակենտրոնացմանը դեպի լուծում (100 սմ 3 գրամ): Այս դեպքում գլյուկոզայի խողովակի երկարությունը 19 սմ է:

Բեւեռացման մանրադիտակ:Մեթոդը հիմնված է Անիսոտրոպիա: Բջիջների եւ հյուսվածքների որոշ բաղադրիչներ, որոնք երեւում են, երբ դրանք դիտվում են բեւեռացված լույսի ներքո: Կույտի տեսքով տեղակայված մոլեկուլներից բաղկացած կառույցներ, որոնք տեղակայված են կույտի տեսքով, չորեքշաբթի ներածությունով, որը տարբերվում է կառուցվածքի մասնիկների ռեֆրակեշտի ինդեքսից, հայտնաբերեք կարողությունը Կրկնակի beamplan:Սա նշանակում է, որ կառուցվածքը բեւեռացված լույս կանցնի միայն այն դեպքում, երբ բեւեռացման ինքնաթիռը զուգահեռ է մասնիկների երկար առանցքներին: Այն մնում է ուժի մեջ նույնիսկ այն դեպքում, երբ մասնիկները չունեն իրենց կրկնակի լամպ: Օպտիկական Անիսոտրոպիա:Այն նկատվում է մկանների, կապի հյուսվածքի (կոլագեն) եւ նյարդային մանրաթելերի մեջ:

Կմախքի մկանների անվանումը » լայնակի »կապված է մկանների մանրաթելի անհատական \u200b\u200bտարածքների օպտիկական հատկությունների տարբերության հետ: Այն բաղկացած է հյուսվածքների նյութի ավելի մուգ եւ պայծառ հատվածներից այլընտրանքային: Սա տալիս է մանրաթել լայնակի հատկացումներ: Բեւեռացված լույսի ներքո մկանային մանրաթելերի ուսումնասիրությունը բացահայտում է, որ մուգ տարածքներն են անիսոտրոպայինեւ տիրապետեք հատկություններին Կրկնակի bempraneՄինչդեռ մուգ հողամասերն են իզոտոպիկ. Կոլագենaisotropic մանրաթելերը, օպտիկական առանցքը գտնվում է մանրաթելային առանցքի երկայնքով: Տարբեր միկլեներ neurofibrilliՆաեւ Anisotropic- ը, բայց օպտիկական կացինները տեղակայված են ճառագայթային ուղղություններով: Այս կառույցների հիստոլոգիական փորձաքննության համար կիրառվում է բեւեռացման մանրադիտակ:

Բեւեռացման մանրադիտակի ամենակարեւոր բաղադրիչը բեւեռացնողն է, որը գտնվում է լույսի աղբյուրի եւ կոնդենսատորի միջեւ: Բացի այդ, մանրադիտակը ունի պտտվող սեղան կամ նմուշի կրող, անալիզատոր, որը գտնվում է ոսպնյակի եւ աչքի միջեւ, որը կարող է տեղադրվել, որպեսզի դրա առանցքը ուղղահայաց լինի բեւեռի միջոցի եւ փոխհատուցման համար:

Երբ բեւեռացնողներն ու անալիզատորները հատվում են, եւ օբյեկտը բացակայում է, կամ կա իզոտոպիկԴաշտը միատեսակ մութ է թվում: Եթե \u200b\u200bկա կրկնակի բշտիկ ունեցող առարկա, եւ այն գտնվում է այնպես, որ դրա առանցքը գտնվում է բեւեռացման ինքնաթիռի անկյան տակ, որը տարբերվում է 0 0-ից կամ 90-ից `զուգահեռ եւ ուղղահայաց Անալիզատորի ինքնաթիռ: Հետեւաբար, լույսի մի մասը կանցնի անալիզատորի միջով, որի արդյունքում օբյեկտի պայծառ պատկեր է հայտնվում մութ ֆոնի վրա: Երբ օբյեկտը պտտվում է, դրա պատկերի պայծառությունը կփոխվի, հասնելով առավելագույնը 45 0 անկյան տակ `բեւեռացնողի կամ անալիզատորի համեմատ:

Բեւեռացման մանրադիտակներ օգտագործվում են կենսաբանական կառուցվածքներում մոլեկուլների կողմնորոշումը (օրինակ, մկանային բջիջներ) ուսումնասիրելու գործում, ինչպես նաեւ այլ մեթոդներ օգտագործելիս անտեսանելի կառույցների դիտարկման ընթացքում (օրինակ, բջջային բաժանմունքի ընթացքում առկա են օդափոխիչների):

Բեւեռացված լույսը օգտագործվում է մոդելավորման պայմաններում `ոսկրային հյուսվածքներում ծագած մեխանիկական սթրեսները գնահատելու համար: Այս մեթոդը հիմնված է ֆոտոլաստիկության երեւույթի վրա, որը բաղկացած է օպտիկական անիզոտոպիայի առաջացումից իզոտոպային պինդ նյութերում `մեխանիկական բեռների գործողությամբ:

Լույսի ալիքի երկարության որոշում, դիֆրակցիոն վանդակավոր օգտագործմամբ

Թեթեւ միջամտություն:Լույսի միջամտությունը կոչվում է մի երեւույթ, որը տեղի է ունենում թեթեւ ալիքների համընկնում եւ ուղեկցվում է դրանց ուժեղացումով կամ թուլանալով: Կայուն միջամտության օրինակը տեղի է ունենում այն \u200b\u200bժամանակ, երբ կիրառվում են համահունչ ալիքները: Համատեղ ալիքները կոչվում են ալիքներով հավասար հաճախականությամբ եւ նույնական փուլերով կամ մշտական \u200b\u200bփուլային տեղաշարժ ունենալով: Միջամտության մեջ լույսի ալիքների ամրապնդումը (առավելագույն վիճակը) տեղի է ունենում գործի մեջ, δ- ը կուտակվում է հավասարաչափ երկարությունների քանակով.

Որտեղ Կ. - առավելագույնը, k \u003d 0, ± 1, ± 2, ... ± n;

λ - Լույսի ալիքի երկարությունը:

Միջամտության ընթացքում թեթեւ ալիքների թուլացումը (նվազագույն վիճակը) նկատվում է, թե արդյոք կիսամյակային երկարության տարօրինակ քանակը դասընթացի օպտիկական տարբերության մեջ է:

Որտեղ Կ. - Նվազագույնի կարգը:

Երկու ճառագայթների օպտիկական տարբերությունը տարբերությունների տարբերությունն է աղբյուրներից մինչեւ միջամտության օրինակի դիտարկման կետ:

Միջամտություն բարակ ֆիլմերում:Նիհար ֆիլմերի միջամտությունը կարելի է դիտարկել օճառի փուչիկների մեջ, ջրի մակերեսի վրա կերոսինի բիծը, երբ լուսավորվում են արեւի լույսով:

Ենթադրենք, որ բարակ ֆիլմի մակերեսը իջնում \u200b\u200bէ ճառագայթ 1-ը (տես Նկար 2): Օդի սահմանին սիրված ճառագայթը. Ֆիլմը անցնում է ֆիլմի միջոցով, արտացոլվում է նրանից Ներքին մակերես, Հարմար է ֆիլմի արտաքին մակերեսին, հեռացնում է ֆիլմի եզրին `օդը եւ ճառագայթը դուրս են գալիս: Be առագուշակի ելակետին, մենք առաջնորդում ենք ճառագայթը 2-ը, որն անցնում է ճառագայթին զուգահեռ 1. Beam 2-ը արտացոլվում է ֆիլմի մակերեւույթից, եւ երկու ճառագայթները տարածվում են:

Երբ ֆիլմը լուսավորվում է պոլիձայնի լույսով, մենք ստանում ենք ծիածանի նկար: Դա բացատրվում է այն փաստով, որ ֆիլմը հեթանոսական է հաստությամբ: Հետեւաբար, դասընթացի ընթացքում տարբերության առումով կան տարբեր տարբերություններ, որոնք համապատասխանում են տարբեր ալիքի երկարություններին (նկարված օճառի ֆիլմեր, ջրի թեւերի թեւերի թեւերի թեւերի, յուղի կամ յուղերի վրա, եւ այլն) .)

Լույսի միջամտությունն օգտագործվում է սարքերում `ինտերֆերաչափեր: Ինտերֆերաչափերը օպտիկական սարքեր են, որոնց միջոցով կարող եք տարածականորեն բաժանել երկու ճառագայթները եւ ստեղծել որոշակի շարժման տարբերություն նրանց միջեւ: Ինտերֆերաչափեր օգտագործվում են ալիքի երկարությունները որոշելու համար փոքր հեռավորությունների ճշգրտության, նյութերի ռեֆրակցիոն ցուցանիշների ճշգրտությամբ եւ օպտիկական մակերեսների որակի որոշմամբ:

Սանիտարական եւ հիգիենիկ նպատակներով ինտերֆերաչափը օգտագործվում է վնասակար գազերի բովանդակությունը որոշելու համար:

Միջամտության եւ մանրադիտակի (միջամտության մանրադիտակ) համադրությունը օգտագործվում է կենսաբանության մեջ `ռեֆրակցիոն ինդեքսը չափելու համար, չոր նյութի կոնցենտրացիան եւ թափանցիկ միկրո-դասախոսությունների հաստությունը:

Guygens սկզբունք - Fresnel.Ըստ վիգենների, այն միջնության յուրաքանչյուր կետ, որին առաջնային ալիքը հասնում է այս պահին, երկրորդական ալիքների աղբյուրն է: Frenel- ը պարզաբանեց էգայաստանի այս դիրքը, հավելելով, որ երկրորդական ալիքները համահունչ են, այսինքն: Դիմելիս նրանք կտան կայուն միջամտության պատկեր:

Լույսի տարածում:Լույսի դիֆրակցիան ռեկտիլինյան բաշխումից լույսի շեղման երեւույթն է:

Դիֆրակցում զուգահեռ ճառագայթների մեջ մեկ բացից:Թող լայնության թիրախը մեջ Մոնոխրոմի լույսի զուգահեռ փունջ կա (տես Նկար 3).

Lenza տեղադրված է ուղիների վրա Լ. , Կենտրոնական ինքնաթիռում, որի էկրանը գտնվում է էկրանը Ե. , R եղադարձ ճառագայթների մեծ մասը չի տարբերվում, ես: Մի փոխեք նրանց ուղղությունը, եւ նրանք կենտրոնանում են ոսպնյակի վրա Լ. Էկրանի կենտրոնում ձեւավորելով կենտրոնական առավելագույն կամ առավելագույն զրոյական կարգ: Ճառագայթների տարածում հավասար տարբերակիչ անկյուններով φ կլինի էկրանին `առավելագույնը կազմելու համար 1,2,3, ... Ն. - պատվերներ:

Այսպիսով, մոնոխրոմային լույսով լուսավորության դեպքում զուգահեռ ճառագայթներից մեկ անցքից ստացված դիֆրակցիոն օրինակը, լուսավորիչն է էկրանի կենտրոնում առավելագույն լուսավորությամբ, ապա մութ ժապավեն է ընթանում (առաջին կարգի նվազագույնը), ապա, ա Թեթեւ շերտը գնում է (առավելագույնը 1-ին: Դիֆրակցիայի օրինակը սիմետրիկ է `կենտրոնական առավելագույնի վերաբերյալ: Երբ Slit Lighting- ը թեթեւ է էկրանին, գունային ժապավենի համակարգը ձեւավորվում է էկրանին, միայն կենտրոնական առավելագույնը կփրկի միջադեպի լույսը:

Պայմաններ Մեծ մի քանազոր Րոպե դիֆրակցիա: Եթե \u200b\u200bօպտիկական տարբերության մեջ Δ Հիանալի հատվածների տարօրինակ քանակը հավասար է, ապա կա թեթեւ ինտենսիվության բարձրացում ( Մեծ դիֆրակցիա).

Որտեղ Կ. - առավելագույնի կարգը. Կ. \u003d ± 1, ± 2, ± ..., n;

λ - ալիքի երկարություն:

Եթե \u200b\u200bօպտիկական տարբերության մեջ Δ Հավասար հավասար քանակությունը հավասար է, ապա նկատվում է թեթեւ ինտենսիվության թուլացում ( Րոպե դիֆրակցիա).

Որտեղ Կ. - Նվազագույնի կարգը:

Diffraction grating.Diffraction Grille- ը այլընտրանքային ոչ թափանցիկ շերտեր է `հավասար լայնության թափանցիկ շերտերով (պարունակող):

Diffraction վանդակապատի հիմնական բնութագիրը նրա շրջանն է Գցել , Diffraction վանդակապատի ժամանակահատվածը կոչվում է թափանցիկ եւ անթափանց խմբի ընդհանուր լայնությունը.

Դիֆրակցիոն ցանցը օգտագործվում է օպտիկական գործիքներում `սարքի բանաձեւը բարձրացնելու համար: Diffraction վանդակապատի լուծումը կախված է սպեկտրից Կ. եւ հարվածների քանակից Ն. :

Որտեղ Ռ. - Բանաձեւ:

Դիֆրակցիոն վանդակապատի բանաձեւի արդյունքը:Ուղարկեք երկու զուգահեռ ճառագայթ դեպի դիֆրակցիոն վանդակավոր, 1 եւ 2, որպեսզի նրանց միջեւ հեռավորությունը հավասար է վանդակավոր ժամանակաշրջանին Գցել .

Միավորներով Բայց մի քանազոր Մեջ Rays 1 եւ 2 Diffracted, շեղվելով ուղիղ գծից դեպի անկյուն φ - դիֆրակցիայի անկյուն:

Ճառագայթներ մի քանազոր Կենտրոնացեք ոսպնյակների վրա Լ. Ոսպնյակների կիզակետային հարթությունում տեղակայված էկրանը (Նկար 5): Յուրաքանչյուր ցանցային ճեղքվածքը կարելի է դիտարկել որպես երկրորդային ալիքների աղբյուր (Guygens - Fresnel սկզբունք): Դիլի վրա էկրանին մենք դիտում ենք միջամտության օրինաչափության առավելագույնը:

Կետից Բայց ճառագայթների ընթացքում Բաց թողեք ուղղահայաց եւ ստացեք կետ C. Դիտեք եռանկյուն Աբկ Եռանկյունի ուղղանկյուն, Գործիք \u003d Ðφ: Որպես անկյուններ փոխադարձ ուղղահայաց կողմերով: Հյուրատետր Δ ABC:

Որտեղ AB \u003d D. (շինարարության վրա),

Sv \u003d δ - Օպտիկական հարվածի տարբերությունը:

Քանի որ դ կետում մենք դիտում ենք առավելագույն միջամտությունը, ապա

Որտեղ Կ. - առավելագույնի կարգը,

λ - Լույսի ալիքի երկարությունը:

Մենք փոխարինում ենք արժեքներին AB \u003d D, Ֆորմուլայում մեղանչել :

Այստեղից մենք ստանում ենք.

Ընդհանուր բանաձեւում, դիֆրակցիայի վանդակապատի բանաձեւը ունի ձեւը.

Signs ± Show ույց տվեք, որ էկրանին միջամտության նկարը սիմետրիկ է `կենտրոնական առավելագույնի նկատմամբ:

Հոլոգրաֆիայի ֆիզիկական հիմքեր:Հոլոգրաֆը ալիքի դաշտը ձայնագրելու եւ վերականգնելու մեթոդ է, որը հիմնված է դիֆրակցիայի երեւույթների եւ ալիքների միջամտության վրա: Եթե \u200b\u200bօբյեկտից արտացոլված օբյեկտից արտացոլված ալիքների ինտենսիվությունը գրանցված է սովորական լուսանկարում, ալիքի փուլերը լրացուցիչ արձանագրվում են հոլոգրամում, ինչը լրացուցիչ տեղեկություններ է տալիս առարկայի մասին եւ թույլ է տալիս ձեռք բերել առարկայի մասին լրացուցիչ տեղեկատվություն ,

Մտածեք, թե ինչպես է ճառագայթների ուղղությունը փոխվում այն \u200b\u200bժամանակ, երբ այն օդը ջրի մեջ է մտնում: Ջրի մեջ լույսի արագությունը ավելի քիչ է, քան օդում: Միջին, որում թեթեւ տարածման արագությունը ավելի քիչ է `օպտիկականորեն ավելի խիտ միջոց է:

Այս կերպ, Օպտիկական միջին խտությունը բնութագրվում է լույսի տարածման տարբեր արագությամբ.

Սա նշանակում է, որ լույսի տարածման արագությունը ավելի շատ ավելի քիչ խիտ միջին է: Օրինակ, Վակուոյի մեջ լույսի արագությունը 300,000 կմ / վ է, իսկ ապակու մեջ `200,000 կմ / վ: Երբ լույսի ճառագայթը ընկնում է մակերեսի վրա, որը առանձնացնում է երկու թափանցիկ մեդիա տարբեր օպտիկական խտությամբ, ինչպիսիք են օդը եւ ջուրը, ապա լույսը արտացոլվում է այս մակերեսից, իսկ մյուս մասը ներթափանցում է երկրորդ միջավայրը: Մեկ միջնից մինչեւ լույսի մեկ այլ ճառագայթ տեղափոխվելիս, լրատվամիջոցների փոփոխության ուղղությամբ ուղղված (Նկար 144): Այս երեւույթը կոչվում է Լույսի մերժում.

ՆկՂ 144. Լույսի վերազինումը ճառագայթը օդից ջուր տեղափոխելիս

Դիտարկենք լույսի վերացումը Ավելին: Գծապատկեր 145-ը ցույց է տալիս. Ընկճված ԲԲԸ, refractive Beam OV եւ ուղղահայաց, երկու միջավայրի հատվածի մակերեսին, որն անցկացվում է Fall O. AOS անկյունում - Անկման անկյունը (α), անկյուն DOB - refractive անկյան (γ).

ՆկՂ 145. Լույսի ճառագայթների անփորձ սխեման օդից ջուր տեղափոխվելիս

Լույսի ճառագայթը օդից ջուր տեղափոխվելիս փոխում է իր ուղղությունը, մոտենալով ուղղահայաց CD- ին:

Water ուր - չորեքշաբթի օրը օպտիկականորեն ավելի խիտ է, քան օդը: Եթե \u200b\u200bջուրը փոխարինվում է ցանկացած այլ թափանցիկ միջավայրով, օպտիկականորեն ավելի խիտ, քան օդը, ապա հեռացվող ճառագայթը նույնպես մոտենում է ուղղահայացին: Հետեւաբար, մենք կարող ենք ասել, որ եթե լույսը բխում է միջավայրից, օպտիկականորեն պակաս խիտ է ավելի խիտ միջին, ապա ռեֆրակցիոն անկյունը միշտ ավելի քիչ է, քան անկման անկյունը (տես Նկար 145):

Լույսի ճառագայթը, ուղղահայաց ուղղահայաց երկու լրատվամիջոցների սահմանին, մեկ միջավայրից մեկ այլ միջավայրից անցնում է առանց վերափոխման:

Երբ դեպքի դեպքը փոխում է ճեղքման անկյունը: Որքան մեծ է անկման անկյունը, այնքան ավելի մեծ է ռեֆրակցիոն անկյունը (Նկար 146): Միեւնույն ժամանակ, անկյունների միջեւ փոխհարաբերությունները չեն պահպանվում: Եթե \u200b\u200bկազմեք անկման անկյունների սինուսների հարաբերակցությունը, ապա այն մնում է կայուն:

ՆկՂ 146. Ռեֆրակցիոն ցուցանիշի կախվածությունը անկման անկյունից

Տարբեր օպտիկական խտությամբ ցանկացած զույգ նյութերի համար կարող եք գրել.

որտեղ N- ը մշտական \u200b\u200bարժեք է, որը կախված չէ աշնան անկյան մասին: Այն կոչվում է refractive ինդեքս Երկու միջավայրի համար: Որքան մեծ է refractive ինդեքսը, այնքան ավելի ուժեղ է ճառագայթը սղագրվում է մեկ միջնից մյուսը տեղափոխվելիս:

Այսպիսով, լույսի վերացումը տեղի է ունենում հետեւյալ օրենքի համաձայն. Ռեյզը ընկնում, սայթաքեց եւ ուղղահայաց, ճառագայթների ընկնելու պահին երկու միջավայրի հատվածի սահմանին իրականացվող ճառագայթների սահմանին:

Ռեֆրակցիոն անկյան տակ սինուսին ընկնելու սինուսային անկյունի հարաբերակցությունը երկու միջավայրի արժեքն է.

Երկրի մթնոլորտում տեղի է ունենում լույսի վերազինումը, այնպես որ մենք տեսնում ենք աստղերն ու արեւը երկնքում իրենց իրական գտնվելու վայրից վեր:

Հարցեր

1. Ինչպես է փոխվում լույսի ճառագայթների ուղղությունը (տես Նկար 144) ջուրը թափելուց հետո:
2. Ինչ եզրակացություններ են ստացվում լույսի մերժման փորձերից (տես Նկար 144, 145):
3. Ինչ դրույթներ են իրականացվում լույսի վերազինման ընթացքում:

Զորավարժություն 47:

EGE Codifer- ի թեմաները. Լույսի վերազինման օրենքը, ամբողջական ներքին արտացոլումը:

Երկու թափանցիկ լրատվամիջոցների հատվածի սահմանին, լույսի արտացոլման հետ միասին, նկատվում է զղջում - Լույս, տեղափոխվելով մեկ այլ չորեքշաբթի, փոխում է դրա բաշխման ուղղությունը:

Լույսի ճառագայթների վերազինումը տեղի է ունենում այն \u200b\u200bժամանակ, երբ այն շեղվել Բաժնի մակերեսին ընկնելը (չնայած միշտ չէ, որ կարդացեք ամբողջական ներքին արտացոլման մասին): Եթե \u200b\u200bճառագայթը ընկնում է մակերեսին ուղղահայաց, ապա երկրորդ միջոցը չի լինի, ճառագայթը կպահպանի իր ուղղությունը եւ նույնպես պետք է անցնի ծայրամաս:

Refrachact- ի օրենք (հատուկ դեպք):

Մենք կսկսենք մասնավոր գործով, երբ լրատվամիջոցներից մեկը օդ է: Հենց այս իրավիճակն է, որը առկա է առաջադրանքների ճնշող մեծամասնության մեջ: Մենք կքննարկենք կանխարգելիչ օրենքի համապատասխան մասնավոր դեպքը, եւ այդ ժամանակ մենք կտանք ամենատարածված ձեւակերպումը:

Ենթադրենք, որ լույսի ճառագայթ, օդում գնալը, լանջերը ընկնում են ապակու, ջրի կամ որեւէ այլ թափանցիկ միջավայրի մակերեսի վրա: Չորեքշաբթի անցելիս ճառագայթը վեր է թափվում, եւ դրա հետագա շրջադարձը ցույց է տրված Նկ. մեկը

Աշնանության կետում տեղի ունեցավ ուղղահայաց (կամ, ինչպես ասում են) նորմալ) Միջավայրի մակերեսին: Ճառագայթ, ինչպես նախկինում, կոչվում է Ընկնելով ճառագայթ, իսկ անկյունը ընկնում ճառագայթների եւ նորմալների միջեւ - Անկման անկյուն: Ռեյն է refractive Beam; Զրուցված ճառագայթների եւ նորմալ մակերեսի միջեւ ընկած անկյունը կոչվում է Հանգստի անկյուն.

Drance անկացած թափանցիկ միջավայր բնութագրվում է կոչվող արժեքով refractive ինդեքս այս միջավայրից: Տարբեր միջավայրերի ռեֆրակցիոն ցուցանիշները կարելի է գտնել սեղաններում: Օրինակ, ապակու եւ ջրի համար: Ընդհանուր առմամբ, ցանկացած միջավայրում; Ռեֆրակցիոն ինդեքսը հավասար է միայն վակուումի մեկին: Ուստի օդում, հետեւաբար, բավարար ճշգրտությամբ օդի համար, այն կարող է ենթադրվել առաջադրանքների մեջ (օդը շատ տարբեր չէ օպտիմալում վակուումից):

REFRACRACHAS (անցում «Օդի միջավայր») .

1) Falling Beam- ը, Refrad Beam- ը եւ նորմալ մակերեսը, որն անցկացվում է աշնանային կետում, ստում է նույն ինքնաթիռում:
2) Ռեֆրակցիոն անկյան տակ սինուսին ընկնելու սինուսային անկյունի հարաբերակցությունը հավասար է շրջակա միջավայրի հրակայուն ինդեքսին.

. (1)

Քանի որ հարաբերակցությունը (1) հետեւում է, որ այսինքն `ռեֆրակցիոն անկյան անկման անկյունը պակաս է: Հիշեք. Գալով օդից չորեքշաբթի օրը, ճառագայթը `վերալիցքավորմամբ, ավելի է մոտենում նորմալ:

Ռեֆրակցիոն ինդեքսը ուղղակիորեն կապված է այս միջավայրում թեթեւ տարածման արագության հետ: Այս արագությունը միշտ վակուումում լույսի արագությունն է. Եվ հիմա պարզվում է, որ

. (2)

Ինչու է պարզվում, մենք հասկանում ենք ալիքի օպտիկա սովորելիս: Միեւնույն ժամանակ, համատեղեք բանաձեւերը: (1) եւ (2).

. (3)

Քանի որ օդի ռեֆրակցիոն ինդեքսը շատ մոտ է մեկին, մենք կարող ենք ենթադրել, որ օդում լույսի արագությունը մոտավորապես հավասար է վակուումի լույսի արագությանը: Հաշվի առնելով այն եւ նայելով բանաձեւին: (3), մենք եզրակացնում ենք. refractive ինդեքսի սինուսին ընկնելու անկյան տակ ընկած անկյան գործակիցը հավասար է օդում լույսի արագության հարաբերակցությանը `միջավայրում լույսի արագությամբ:

Կոնտակտային լույսի ճառագայթներ:

Այժմ հաշվի առեք ճառագայթի հակառակ հարվածը. Դրա մերժումը միջնաժամկետից օդից անցման ընթացքում: Այստեղ մենք կօգնենք հաջորդ օգտակար սկզբունքը:

Լույսի ճառագայթների շրջադարձման սկզբունքը: Be առագուշակի հետագիծը կախված չէ նրանից, ճառագայթը բաշխվում է առաջ կամ հակառակ ուղղությամբ: Հակառակ ուղղությամբ շարժվելով, ճառագայթը ուղիղ նույն ճանապարհով կընթանա, ինչպես ուղիղ ուղղությամբ:

Հետադարձության սկզբունքի համաձայն, միջինը օդից անցնելու ընթացքում ճառագայթը կշարունակվի նույն հետագծով, որքան օդից մինչեւ չորեքշաբթի (Նկար 2): 2-ը `FIG- ից: 1-ը այն է, որ ճառագայթների ուղղությունը փոխվեց հակառակը:

Երկրաչափական պատկերը չի փոխվել, բանաձեւը (1) մնում է նույնը. Սինուսային անկյունի միջավայրի հարաբերակցությունը դեռեւս հավասար է միջին միջոցի refractive ինդեքսին: True իշտ է, հիմա անկյունները փոխեցին դերերը. Անկյունը ընկնի անկման անկյունը, իսկ անկյունը `մերժման անկյուն:

Ամեն դեպքում, անկախ նրանից, թե որքան ճառագայթներ - օդից չորեքշաբթի կամ օդում միջինից, հաջորդ պարզ կանոնն ընթանում է: Մենք վերցնում ենք երկու անկյուն `ընկնելու անկյուն եւ ռեֆրակցիոն անկյան: Ավելի մեծ անկյան սինուսի հարաբերակցությունը ավելի փոքր անկյունի սինուս հավասար է միջին միջոցի refractive ինդեքսին:

Այժմ մենք լիովին պատրաստ ենք, որպեսզի ընդհանուր առմամբ քննարկենք մերժման օրենքը:

Refractive օրենքի (ընդհանուր գործ):

Թող լույսը չորեքշաբթի օրվանից անցնի չորեքշաբթի 2-ը `չորեքշաբթի 2-ը` ռեֆրակցիոն ինդեքսով: Չորեքշաբթի օրը կոչվում է մեծ հրակայիչ ինդեքսով Օպտիկականորեն ավելի խիտ; Ըստ այդմ, կոչվում է ավելի փոքր ռեֆրակացիայի ինդեքս ունեցող միջավայրը Օպտիկականորեն պակաս խիտ.

Օպտիկական ավելի քիչ խիտ միջավայրից դուրս գալով օպտիկականորեն ավելի խիտ, լույսի ճառագայթը վերալիցքավորվելուց հետո ավելի մոտ է նորմալ (Նկար 3): Այս դեպքում ավելի շատ ռեֆրակցական անկյան անկյան անկյան անկյան անկյան անկյան տակ.

ՆկՂ 3.

Ընդհակառակը, օպտիկականորեն ավելի խիտ միջավայրից շարժվելով օպտիկականորեն պակաս խիտ, ճառագայթը շեղվում է հետագա նորմալից (Նկար 4): Այստեղ աշնանը անկման անկյունն ավելի քիչ է, քան Refraction- ի անկյունը.

ՆկՂ չորս

Ստացվում է, որ այս երկու դեպքերը ծածկված են մեկ բանաձեւով `մերժման ընդհանուր օրենք, արդար ցանկացած երկու թափանցիկ միջավայրում:

Վերազինման օրենքը:
1) Ընկղմվող ճառագայթը, փխրուն ճառագայթը եւ լրատվամիջոցների բաժնի մակերեսը, որը կատարվում է աշնանը ընկած ժամանակահատվածում:
2) Ռեֆրակցիոն անկյան տակ ընկնելու անկյան տակ ընկնելու անկյան տակ հավասար է երկրորդ միջավայրի ռեֆրակցիոն ինդեքսի ռեֆրակցիոն ինդեքսի հարաբերակցությանը:

. (4)

Դժվար չէ տեսնել, որ նախկինում ձեւակերպված է օդային միջավայրի անցմանը մերժման օրենքը սույն օրենքի հատուկ դեպք է: Փաստորեն, հավատալով բանաձեւին (4), մենք կգանք բանաձեւ (1):

Հիշեցնենք, որ ռեֆրակցիոն ինդեքսը վակուումում լույսի արագության արագությունն է այս միջավայրում լույսի արագությանը. Փոխարինելով այն (4) -ում, մենք ստանում ենք.

. (5)

Բանաձեւ (5) բնականաբար ընդհանրացնում է բանաձեւը (3): Ռեֆրակցիոն անկյան տակ ընկնելու անկյան տակ ընկնելու անկյան մասի հարաբերակցությունը հավասար է առաջին միջավայրում լույսի արագության հարաբերակցությանը `երկրորդ միջավայրում լույսի արագությամբ:

Ամբողջական ներքին արտացոլում:

Լույսի ճառագայթները օպտիկականորեն ավելի խիտ միջավայրից օպտիկականորեն ավելի խիտ ավելի խիտ լինելով, հետաքրքիր երեւույթ է նկատվում `լի Ներքին արտացոլում, Եկեք գործ ունենանք այն, ինչ կա:

Մենք որոշակիորեն կքննարկենք, որ լույսը ջրից դուրս է գալիս օդ: Ենթադրենք, որ ջրամբարի խորքում կա մի կետի լույսի աղբյուր, բոլոր ուղղություններով ճառագայթներ արտանետում: Մենք կանդրադառնանք այս ճառագայթներից մի քանիսը (Նկար 5):

Ռեյը ընկնում է ջրի մակերեսի վրա `ամենափոքր անկանի տակ: Այս ճառագայթը մասամբ սոսկով է (ճառագայթ) եւ մասամբ արտացոլում է ջրի մեջ (ճառագայթ): Այսպիսով, միջադեպի ճառագայթների էներգիայի մի մասը փոխանցվում է «Հրաժարված ճառագայթին», իսկ էներգիայի մնացած մասը երկարաձգման ճառագայթն է:

Ռեյի կաթիլն ավելի մեծ է: Այս ճառագայթը նույնպես բաժանվում է երկու ճառագայթների, հեռահար եւ արտացոլված: Բայց մեկնարկային ճառագայթների էներգիան այլ կերպ է բաժանվում. «Հրաժարված ճառագայթը մռայլ կլինի, քան ճառագայթը (այսինքն, այն կստանա ավելի պայծառ, քան ճառագայթը) էներգիայի մեծ մասն):

Որպես անկյունում աճում է, նույն օրինաչափությունը հետ է բերվում. Դեպքի ճառագայթների ավելի մեծ մասն ստացվում է արտացոլված ճառագայթով եւ ավելի ու ավելի ռեֆրակցիոն ճառագայթով: Հրաժարված ճառագայթը դառնում է ձանձրալի եւ մռայլ, եւ ինչ-որ պահի անհետանում է ընդհանրապես:

Այս անհետացումը տեղի է ունենում այն \u200b\u200bժամանակ, երբ անկյունը հասնում է, որը համապատասխանում է ռեֆրակցիոն անկյանքին: Այս իրավիճակում սողուն ճառագայթը ստիպված կլիներ զուգահեռ գնալ ջրի մակերեսին, բայց գնալու ոչինչ չկար. Անկվող ճառագայթների ամբողջ էներգիան ամբողջությամբ բացահայտվեց արտացոլված ճառագայթով:

Հրաժարված ճառագայթը ընկնելու անկյան հետագա աճով եւ բացակայում է:

Նկարագրված երեւույթը եւ կա ամբողջական ներքին արտացոլում: Water ուրը ճառագայթներից դուրս չի բերում անկյունային անկյուններով, որոնք հավասար են կամ գերազանցում են ինչ-որ իմաստը, բոլոր նման ճառագայթները ամբողջությամբ արտացոլվում են ջրի մեջ: Անկյունը կոչվում է Սահմանափակեք ամբողջ արտացոլման անկյունը.

Մեծությունը հեշտ է գտնել «Վերազինման օրենք» օրենքից: Մենք ունենք:

Բայց, հետեւաբար

Այսպիսով, ջրի համար, ամբողջական արտացոլման ծայրահեղ անկյունը հետեւյալն է.

Ամբողջ ներքին արտացոլման երեւույթը, որը կարող եք հեշտությամբ դիտել տանը: Լցնել ջուրը ապակու մեջ, բարձրացրեք այն եւ մի փոքր նայեք ջրի մակերեսին ապակու պատից ցածր: Դուք կտեսնեք արծաթե մակերեւույթի փայլ, ամբողջական ներքին արտացոլման պատճառով այն իրեն պահում է հայելու պես:

Ներքին ամբողջական արտացոլման ամենակարեւոր տեխնիկական օգտագործումը Օպտիկամանրաթել, Թեթեւ ճառագայթներ, որոնք հոսում են օպտիկամանրաթելային մալուխի մեջ ( Սվետովոդ) Իր առանցքի համար գրեթե զուգահեռ, ընկնելով մակերեսի վրա մեծ անկյուններով եւ ամբողջությամբ, առանց էներգիայի կորստի մալուխի ներսում: Կրկնակի արտացոլելով, ճառագայթները գնում են ավելի ու ավելի, էներգիա, զգալի հեռավորության վրա: Օպտիկամանրաթելային հաղորդակցությունը օգտագործվում է, օրինակ, կաբելային հեռուստատեսություն եւ գերարագ ինտերնետ հասանելիության ցանցերում: