Hər bir məktəbli bircins şəffaf mühitdə işığın düz yol boyunca hərəkət etdiyini bilir. Bu fakt bir çox optik hadisələri işıq şüası anlayışı çərçivəsində nəzərdən keçirməyə imkan verir. Bu məqalədə şüanın düşmə bucağı və bu bucağı bilməyin nə üçün vacib olduğu haqqında danışılır.
İşıq şüası mikrometr elektromaqnit dalğasıdır
Fizikada müxtəlif təbiətli dalğalar var: səs, dəniz, elektromaqnit və digərləri. Bununla belə, "şüa" termini yalnız görünən spektrin bir hissəsi olduğu elektromaqnit dalğalarına aiddir. "Şüa" sözünün özü kosmosda iki nöqtəni birləşdirən düz xətt kimi göstərilə bilər.
İşıq (dalğa kimi) düz xətt kimi görünə bilər, çünki hər dalğa vibrasiyanın mövcudluğunu nəzərdə tutur. Bu sualın cavabı dalğa uzunluğunun dəyərindədir. Beləliklə, dəniz və səs üçün uzunluq bir neçə santimetrdən on metrə qədərdir. Əlbəttə ki, belə rəqsləri çətin ki, şüa adlandırmaq olar. İşığın dalğa uzunluğu bir mikrometrdən azdır. İnsan gözü belə titrəmələri ayırd edə bilmir, ona görə də bizə elə gəlir kibiz birbaşa şüa görürük.
Tamlıq naminə qeyd etmək lazımdır ki, işıq şüası yalnız kiçik hissəciklərə, məsələn, tozlu otaqda və ya duman damcılarında səpilməyə başlayanda görünür.
Şüanın maneəyə dəydiyi bucağı bilmək harada vacibdir?
Refeksiya və refraksiya hadisələri insanın hər gün güzgüdə özünə baxdığı və ya içindəki qaşığa baxdıqdan sonra bir stəkan çay içdiyi zaman sözün əsl mənasında qarşılaşdığı ən məşhur optik effektlərdir.
Kırılma və əksin riyazi təsviri şüanın düşmə bucağı haqqında bilik tələb edir. Məsələn, əks olunma hadisəsi əks və düşmə bucağının bərabərliyi ilə xarakterizə olunur. Kırılma prosesinin tərəfdən təsvir edilərsə, düşmə bucağı və sınma bucağı sinusların funksiyaları və mühitin sınma göstəriciləri vasitəsilə bir-biri ilə əlaqələndirilir (Snell qanunu).
İşıq şüasının iki şəffaf mühit arasındakı interfeysə düşmə bucağı, optik cəhətdən daha sıx materialda daxili tam əksin təsirini nəzərə alarkən mühüm rol oynayır. Bu təsir yalnız bəzi kritik dəyərdən böyük olan düşmə bucaqları halında müşahidə olunur.
Nəzərdə tutulan bucağın həndəsi tərifi
İki mühiti bir-birindən ayıran bir səthin olduğunu güman etmək olar. Bu səth güzgüdə olduğu kimi düz ola bilər və ya dənizin silsiləli səthi kimi daha mürəkkəb ola bilər. Təsəvvür edin ki, bu səthə düşürişıq şüası. İşığın düşmə bucağını necə təyin etmək olar? Bunu etmək olduqca sadədir. Aşağıda istədiyiniz bucağı tapmaq üçün edilməli olan hərəkətlər ardıcıllığı verilmişdir.
- İlk olaraq şüanın səthlə kəsişmə nöqtəsini təyin etməlisiniz.
- O vasitəsilə nəzərdən keçirilən səthə perpendikulyar çəkmək lazımdır. Çox vaxt normal adlanır.
- Şüanın düşmə bucağı onunla normal arasındakı bucağa bərabərdir. Sadə iletki ilə ölçülə bilər.
Gördüyünüz kimi, nəzərdə tutulan bucağı tapmaq çətin deyil. Bununla belə, tələbələr çox vaxt onu təyyarə ilə şüa arasında ölçməkdə səhv edirlər. Yadda saxlamaq lazımdır ki, səthin formasından və yayıldığı mühitdən asılı olmayaraq, düşmə bucağı həmişə normaldan ölçülür.
Sferik güzgülər, linzalar və onlara düşən şüalar
Müəyyən şüaların düşmə bucaqlarının xüsusiyyətlərini bilmək sferik güzgülərdə və nazik linzalarda təsvirlərin qurulmasında istifadə olunur. Belə təsvirləri qurmaq üçün adları çəkilən optik cihazlarla qarşılıqlı əlaqədə olan iki müxtəlif şüanın necə davrandığını bilmək kifayətdir. Bu şüaların kəsişməsi təsvir nöqtəsinin mövqeyini müəyyən edir. Ümumi halda, həmişə üç fərqli şüa tapmaq olar, onların gedişatı dəqiq məlumdur (üçüncü şüa qurulmuş təsvirin düzgünlüyünü yoxlamaq üçün istifadə edilə bilər). Bu şüalar aşağıda adlanır.
- Cihazın əsas optik oxuna paralel işləyir. O, əks olunduqdan və ya qırıldıqdan sonra fokusdan keçir.
- Cihazın fokusundan keçən şüa. Həmişə əks etdirirəsas oxa paralel sındı.
- Optik mərkəzdən keçmək (sferik güzgü üçün sferanın mərkəzi ilə üst-üstə düşür, linza üçün onun daxilindədir). Belə şüa öz trayektoriyasını dəyişmir.
Yuxarıdakı rəqəm nazik linzalara nisbətən obyektin yerinin müxtəlif variantları üçün təsvirlərin qurulması sxemlərini göstərir.
