Mfano wa mwanga. sheria ya tafakari ya mwanga. Jumla tafakari ya mwanga

Baadhi sheria za fizikia ni vigumu kufikiria bila matumizi ya misaada ya kuona. Hii haitumiki kwa wote wa mwanga wa kawaida kuanguka juu ya vitu mbalimbali. Kadhalika mpaka kutenganisha vyombo vya habari wawili, kuna mabadiliko katika mwelekeo wa rays mwanga, kama kiwango hiki ni mkubwa sana kuliko wavelength. Wakati ionyeshwe mwanga hutokea wakati sehemu ya nishati yake tena ndani ya kati ya kwanza. Kama sehemu ya rays kupenya na mazingira tofauti, ni refraction yao. Katika fizikia, mtiririko wa mwanga nishati ya tukio juu ya mpaka kati ya vyombo vya habari mbili tofauti, aitwaye tukio hilo, lakini moja ambayo inarudi kutoka kwake katika mazingira ya kwanza - yalijitokeza. Ni nafasi inayohusu rays hizi amefafanua sheria za kutafakari na refraction ya mwanga.

suala

pembe kati ya tukio boriti na mstari wima interface ya vyombo vya habari wawili, zinalipwa mkondo kufikia hatua ya matukio ya nishati mwanga inaitwa angle ya matukio. Kuna ni kiashiria kingine muhimu. Hii angle kutafakari. Hutokea kati ya ray yalijitokeza na mstari wima, kupunguza kwa uhakika wake wa matukio. Mwanga inaweza kueneza katika Iliyo Mpya tu katika mazingira ya jinsi moja. vyombo vya habari mbalimbali kwa njia tofauti kunyonya na kutafakari chafu mwanga. reflectance thamani inajulikana kama sifa za reflectivity ya nyenzo. Inaonyesha ni kiasi gani mwanga mionzi kuletwa kwa nishati ya uso wa kati itakuwa moja kwamba itachukua yake kutoka mionzi yalijitokeza. uwiano hii inategemea na sababu kadhaa, miongoni mwa muhimu zaidi ni angle ya matukio na muundo wa mionzi. Jumla tafakari ya mwanga hutokea wakati mgomo kitu au dutu kwa uso kutafakari. Kwa mfano, hii hutokea wakati hit rays kwenye filamu nyembamba ya zebaki kioevu na fedha zilizoingia kwenye kioo. Jumla tafakari ya mwanga juu ya utendaji hutokea mara nyingi kabisa.

sheria

sheria za kutafakari na refraction wa mwanga walikuwa yaliyoandaliwa na Euclid bado katika karne III. BC. e. Wote yameanzishwa kimajaribio na urahisi kuthibitishwa na kanuni rena kijiometri wa Huygens. Kwa mujibu wa hatua hii holela wa kati na ambayo huja perturbation inawakilisha chanzo cha mawimbi ya sekondari.

sheria ya kwanza ya mfano wa mwanga: tukio na kuonyesha boriti na mstari wima mpaka kati ya vyombo vya habari zinalipwa kwa matukio hatua ya boriti mwanga katika mpangilio wa ndege moja. On kuonyesha uso ndege wimbi, wimbi uso ambayo ni vipande.

sheria nyingine inasema kwamba angle tafakari sawa angle ya matukio ya mwanga. Hii ni kwa sababu wana pande pande perpendicular. Kulingana na kanuni ya usawa wa pembetatu, kwa sababu hiyo angle ya matukio sawa angle tafakari. Ni rahisi kuthibitisha kwamba uongo katika ndege hiyo wima mstari, zinalipwa na interface media katika hatua ya matukio. Sheria hizi muhimu kushikilia kwa mwanga kinyume. Kutokana na reversibility ya nishati boriti kueneza kwenye njia ya kutafakari, itaonekana kwenye njia ya tukio hilo.

Mali kuonyesha miili

Idadi kubwa ya vitu tu kutafakari tukio mwanga boriti yao. Hata hivyo, si chanzo cha mwanga. Naam mwili uliowashwa inaonekana wazi kutoka pande zote, tangu mionzi yalijitokeza kutoka usawa na waliotawanyika katika mwelekeo tofauti. Jambo hili ni inajulikana kama diffuse (kutawanyika) tafakari. Hutokea wakati mwanga juu ya uso yoyote ngumu. Kuamua njia ya boriti yalijitokeza kutoka mwili katika ndege yake ya matukio unafanywa kuhusu ardhi. Kisha, kwa heshima ya jengo hilo pembe ya matukio na tafakari.

diffuse reflectance

Tu kutokana na kuwepo kwa kutawanyika (kueneza) mfano wa nishati mwanga, sisi kutofautisha kati ya vitu ambayo si uwezo wa kutoa mwangaza. mwili yoyote itakuwa kabisa asiyeonekana kwa sisi, kama usambazaji wa rays itakuwa sifuri.

Kueneza tafakari ya nishati mwanga haina kusababisha usumbufu binadamu katika macho. Hii inatokana na ukweli kwamba si wote wa mwanga ni kurudi kwa mazingira ya awali. Hivyo theluji huonyesha karibu 85% ya mionzi kutoka jarida nyeupe - 75%, vizuri nyeusi suede - 0.5% tu. Wakati mwanga ni yalijitokeza kutoka mbalimbali mbaya nyuso mihimili ni moja kwa moja nasibu kuhusiana na mtu mwingine. Kulingana na kiwango ambacho nyuso kutafakari rays mwanga zinaitwa matt au kioo. Hata hivyo, dhana hizi ni jamaa. uso Pia inaweza kuwa specular na matte katika wavelengths tofauti ya tukio mwanga. Uso kwamba sawasawa disperses mihimili katika pande mbalimbali, inachukuliwa kabisa matte. Ingawa asili ya vitu hivi ni kidogo, ni karibu sana na unglazed porcelain, theluji, karatasi kuchora.

specular tafakari

Specular yalijitokeza mihimili ya mwanga tofauti na aina nyingine kwa kuwa mihimili kuanguka nishati kwenye uso laini kwa pembeni predetermined yanaonekana katika mwelekeo mmoja. Jambo hili ni ukoo kwa wote ambao mara moja walifurahia kioo miale ya mwanga. Katika kesi hii ni kuonyesha ya ardhi. Kwenye kundi hili ni juu, na mashirika mengine. Kuakisi (kuonyesha) nyuso ni pamoja na kila vitu optically laini kama vipimo ya inhomogeneities na asperities juu yao ni chini ya 1 micron (kisichozidi ukubwa wa masafa mwanga). Kwa nyuso zote kama ni halali sheria za tafakari mwanga.

Tafakari mwanga kutoka nyuso tofauti mirroring

sanaa mara nyingi hutumia kioo ikiwa kwa uso kuonyesha (spherical vioo). Vitu hivyo ni vyombo vya kuwa na sura ya sehemu mviringo. Parallelism rays katika kesi ya tafakari ya mwanga kutoka nyuso kama hayo kusumbuliwa sana. Katika hali hii, kuna aina mbili za vioo:

• concave - kutafakari mwanga kutoka uso wa ndani ya sehemu ya mviringo, inajulikana kama kukusanya, kwa kuwa sambamba mihimili ya mwanga baada ya tafakari nao zinakusanywa kwa wakati mmoja;

• mbonyeo - kutafakari mwanga kutoka uso wa nje, mihimili sambamba kutawanywa kwa pande, mbonyeo hujulikana hivyo ovyo.

Chaguzi tafakari ya rays mwanga

Beam tukio karibu sambamba na uso, tu kidogo inagusa yake, na kisha ni yalijitokeza na yenye pembe butu. Kisha inaendelea njia katika trajectory ya chini sana iko maximally ya ardhi. Beam tukio karibu wima yalijitokeza kwa pembeni papo hapo. mwelekeo wa boriti yalijitokeza tayari karibu na njia ya tukio boriti, ambayo kikamilifu na kukubaliana na sheria za fizikia.

refraction wa mwanga

Tafakari inahusiana kwa karibu na mambo mengine ya optics kijiometri, kama vile refraction na jumla tafakari ndani. Mara nyingi, mwanga hupitia mpaka kati ya vyombo vya habari wawili. refraction wa mwanga ni mabadiliko katika mwelekeo wa mionzi macho. Hutokea wakati itapita kutoka kati moja hadi nyingine. Refraction wa mwanga ina chati mbili:

• boriti kupitia mpaka kati vyombo vya habari, iko katika ndege ambayo hupitia perpendicular kwa uso na tukio boriti;

• angle ya matukio na refraction yanahusiana.

Refraction daima ni akiongozana na tafakari ya mwanga. kiasi cha nishati yalijitokeza na refracted mihimili ya rays ni tukio boriti nishati. athari yake jamaa inategemea ubaguzi wa mwanga katika tukio boriti na tukio pembeni. Na sheria ya refraction wa mwanga makao kifaa vifaa vingi macho.