Bəzi fizika qanunlarını əyani vəsaitlərdən istifadə etmədən təsəvvür etmək çətindir. Bu, müxtəlif obyektlərə düşən adi işığa aid deyil. Beləliklə, iki mühiti ayıran sərhəddə, bu sərhəd dalğa uzunluğundan çox böyükdürsə, işıq şüalarının istiqamətində dəyişiklik olur. Bu halda işığın əks olunması onun enerjisinin bir hissəsi birinci mühitə qayıtdıqda baş verir. Şüaların bir hissəsi başqa bir mühitə nüfuz edərsə, onda onlar sınırlar. Fizikada iki müxtəlif mühitin sərhədinə dəyən işıq enerjisinin axınına insident, ondan birinci mühitə qayıdana isə əks olunan deyilir. İşığın əks olunması və sınması qanunlarını müəyyən edən bu şüaların qarşılıqlı düzülüşüdür.
Şərtlər
İşıq enerjisi axınının düşmə nöqtəsinə qədər bərpa olunan iki mühit arasındakı interfeysə düşən şüa ilə perpendikulyar xətt arasındakı bucaq düşmə bucağı adlanır. Başqa bir mühüm göstərici var. Bu əks bucağıdır. O, əks olunan şüa ilə onun düşmə nöqtəsinə qədər bərpa olunan perpendikulyar xətt arasında baş verir. işıq biləryalnız homojen mühitdə düz xətt üzrə yayılır. Fərqli mühitlər işıq şüalarını müxtəlif yollarla udur və əks etdirir. Yansıtma əmsalı maddənin əks etdirmə qabiliyyətini xarakterizə edən dəyərdir. İşıq radiasiyasının mühitin səthinə gətirdiyi enerjinin əks olunan radiasiya ilə ondan uzaqlaşdırılan enerjinin nə qədər olacağını göstərir. Bu əmsal bir sıra amillərdən asılıdır, ən mühümlərindən biri düşmə bucağı və şüalanmanın tərkibidir. İşığın tam əks olunması əks səthi olan cisimlərə və ya maddələrə düşəndə baş verir. Beləliklə, məsələn, bu, şüalar şüşənin üzərinə çökmüş nazik gümüş və maye civə filminə dəydikdə baş verir. İşığın tam əks olunması praktikada olduqca yaygındır.
Qanunlar
İşığın əks olunması və sınması qanunları eramızdan əvvəl III əsrdə Evklid tərəfindən tərtib edilmişdir. e.ə e. Onların hamısı eksperimental olaraq qurulmuşdur və Huygensin sırf həndəsi prinsipi ilə asanlıqla təsdiqlənir. Onun fikrincə, təlaşın çatdığı mühitin istənilən nöqtəsi ikinci dərəcəli dalğaların mənbəyidir.
İşığın əks olunmasının birinci qanunu: düşən və əks etdirən şüalar, eləcə də işıq şüasının düşmə nöqtəsində bərpa olunan media arasındakı interfeysə perpendikulyar xətt eyni müstəvidə yerləşir. Dalğa səthləri zolaqlar olan əks etdirici səthə müstəvi dalğa düşür.
Başqa bir qanunda deyilir ki, işığın əks olunma bucağı düşmə bucağına bərabərdir. Bunun səbəbi onların bir-birinə perpendikulyar olmasıdırtərəflər. Üçbucaqların bərabərliyi prinsiplərinə əsaslanaraq, düşmə bucağının əks bucağına bərabər olduğu belə nəticəyə gəlir. Şüanın düşmə nöqtəsində media arasındakı interfeysə bərpa olunan perpendikulyar xətt ilə eyni müstəvidə yatdıqlarını asanlıqla sübut etmək olar. Bu ən mühüm qanunlar işığın əks istiqaməti üçün də keçərlidir. Enerjinin tərsinə çevrilməsi səbəbindən əks olunanın yolu boyunca yayılan şüa hadisənin yolu boyunca əks olunacaq.
Yansıtıcı cisimlərin xüsusiyyətləri
Obyektlərin böyük əksəriyyəti yalnız onların üzərinə düşən işıq radiasiyasını əks etdirir. Bununla belə, onlar işıq mənbəyi deyillər. Yaxşı işıqlandırılmış cisimlər hər tərəfdən mükəmməl görünür, çünki onların səthindən gələn radiasiya əks olunur və müxtəlif istiqamətlərə səpələnir. Bu fenomen diffuz (səpələnmiş) əks adlanır. İşıq hər hansı bir kobud səthə dəydikdə baş verir. Bədəndən əks olunan şüanın düşmə nöqtəsində yolunu müəyyən etmək üçün səthə toxunan bir təyyarə çəkilir. Daha sonra, bununla əlaqədar olaraq, şüaların düşmə və əks olunma bucaqları qurulur.
Diffuz Reflection
Yalnız işıq enerjisinin diffuz (diffuz) əks olunmasının mövcudluğuna görə biz işıq yaymaq qabiliyyəti olmayan cisimləri fərqləndiririk. Şüaların səpilməsi sıfır olarsa, hər hansı bir cisim bizim üçün tamamilə görünməz olacaq.
İşıq enerjisinin diffuz əks olunması insanın gözündə diskomfort yaratmır. Bu, bütün işığın orijinal mühitinə qayıtmaması ilə bağlıdır. Beləliklə, qardanradiasiyanın təxminən 85% -i əks olunur, ağ kağızdan - 75%, qara velordan - cəmi 0,5%. İşıq müxtəlif kobud səthlərdən əks olunduqda, şüalar bir-birinə nisbətən təsadüfi şəkildə yönəldilir. Səthlərin işıq şüalarını əks etdirmə dərəcəsindən asılı olaraq onlara tutqun və ya güzgü deyilir. Ancaq bu terminlər nisbidir. Eyni səthlər gələn işığın müxtəlif dalğa uzunluqlarında spekulyar və tutqun ola bilər. Şüaları müxtəlif istiqamətlərə bərabər səpələyən səth tamamilə tutqun sayılır. Təbiətdə praktiki olaraq belə obyektlər olmasa da, şirsiz çini, qar, rəsm kağızı onlara çox yaxındır.
Güzgü əksi
İşıq şüalarının spesifik əks olunması digər növlərdən onunla fərqlənir ki, enerji şüaları hamar səthə müəyyən bucaq altında düşdükdə onlar bir istiqamətdə əks olunur. Bu fenomen işıq şüaları altında güzgüdən istifadə edən hər kəsə tanışdır. Bu vəziyyətdə, əks etdirən bir səthdir. Digər orqanlar da bu kateqoriyaya aiddir. Bütün optik hamar cisimlər, onlarda qeyri-bərabərlik və pozuntuların ölçüləri 1 mikrondan azdırsa (işığın dalğa uzunluğunu aşmayın) güzgü (reflektor) səthlər kimi təsnif edilə bilər. Bütün belə səthlər üçün işığın əks olunması qanunları etibarlıdır.
Fərqli güzgü səthlərindən işığın əks olunması
Əyri əks etdirən səthə malik güzgülərdən (sferik güzgülər) texnologiyada tez-tez istifadə olunur. Belə obyektlər cisimlərdirsferik seqmentə bənzəyir. Belə səthlərdən işığın əks olunması halında şüaların paralelliyi güclü şəkildə pozulur. Belə güzgülərin iki növü var:
• konkav - sferanın seqmentinin daxili səthindən işığı əks etdirir, onlar toplama adlanır, çünki onlardan əks olunduqdan sonra paralel işıq şüaları bir nöqtədə toplanır;
• qabarıq - işığı xarici səthdən əks etdirir, paralel şüalar isə yanlara səpilir, buna görə qabarıq güzgülər səpələnmə adlanır.
İşıq şüalarını əks etdirmək üçün seçimlər
Demək olar ki, səthə paralel düşən şüa ona bir az toxunur və sonra çox küt bucaq altında əks olunur. Daha sonra səthə mümkün qədər yaxın, çox aşağı trayektoriya ilə davam edir. Demək olar ki, şaquli olaraq düşən şüa kəskin bucaq altında əks olunur. Bu halda artıq əks olunan şüanın istiqaməti fiziki qanunlara tam uyğun gələn şüanın yoluna yaxın olacaq.
İşığın sınması
Refeksiya həndəsi optikanın qırılma və tam daxili əksetmə kimi digər hadisələri ilə sıx bağlıdır. Çox vaxt işıq iki mühit arasındakı sərhəddən keçir. İşığın sınması optik şüalanma istiqamətində dəyişiklikdir. Bir mühitdən digərinə keçdikdə baş verir. İşığın sınmasının iki nümunəsi var:
• media arasındakı sərhəddən keçən şüa səthə və düşən şüaya perpendikulyar keçən müstəvidə yerləşir;
•düşmə bucağı və refraksiya bağlıdır.
Qırılma həmişə işığın əks olunması ilə müşayiət olunur. Şüaların əks olunan və sınmış şüalarının enerjilərinin cəmi düşən şüanın enerjisinə bərabərdir. Onların nisbi intensivliyi düşən şüada işığın polarizasiyasından və düşmə bucağından asılıdır. Bir çox optik cihazların quruluşu işığın sınması qanunlarına əsaslanır.
