Bu gün işığın əks olunması qanunundan danışacağıq. Biz həmçinin xətti optikanın bu fenomenin aid olduğu hissəsini vurğulayacağıq.
Məktəb və işıq
Uşaqlar səbirsizliklə birinci sinfə gedirlər. Onları oxumağın nə demək olduğu maraqlandırır, dərslik və dəftər təlaşına qapılır. Amma nizam-intizam ciddi bir şeydir. Bəli və qapalı bir qrup uşaqların psixoloji qanunları olduqca qəddardır. Buna görə də, yaşlı tələbələr məktəblə yalnız ora getmək istəmədikləri ilə əlaqələndirirlər. Bununla belə, biliyin özünə yaradıcı yanaşma ilə siz dərslər və gündəliklər dünyasına baxışınızı dəyişə bilərsiniz. Bu gün optikanın vacib bir konsepsiyası haqqında danışacağıq. Fizika 8-ci sinif bu hadisəni işığın sınması və əks olunması qanunları kimi verir.
Dalğa və işıq
Qəribə səslənsə də, işıq dalğadır. "Hansı dənizlər?" tələbələr soruşacaqlar. Və cavab verəcəyik: "Elektromaqnitdə". Bu mürəkkəb sistem hərəkət edən yüklü cisimlə başlayır. Sözün hərfi mənasında. Təcrübəçi kəhrəba parçasını elektrikləşdirirsə və onunla sürətlə qaçarsa, hərəkət prosesində çox zəif və çox qısa bir elektromaqnit sahəsi yaranacaqdır. Bütün kainata nüfuz edən böyük sahələrin mənbəyi buradadırəsasən ulduzlar. Günəş həm də sıfır yüklü bir cisimdir, buna görə də Yer onun yaratdığı hissəciklərdə və elektromaqnit sahələrində sözün əsl mənasında “hamam” edir. İşıq isə elektromaqnit sahəsinin kvantıdır, yəni əksetmə qanunu ona tətbiq edilə bilər.
Refeksiya, refraksiya, udma
Bəs qanunun mahiyyəti nədir? Aşağıdakılar:
- İşıq şüası hamar bir səthə düşürsə, deməli, düşmə nöqtəsində səthin normalı və əks olunan işıq eyni müstəvidə yerləşir.
- Düşən şüanın normala meyl bucağı əks olunan işığın meyl bucağına bərabərdir.
Bəzən məktəblilər anlaşılmaz "normal" sözündən qorxurlar. Amma heç də qorxulu deyil. Bu, yalnız səthdə verilmiş bir nöqtəyə perpendikulyardır. Normal isə çox vaxt xəyali bir xəttdir, problemi həll etmək üçün onu düşünmək lazımdır.
Düşmə bucağı əks bucağına bərabərdir
İşığın əks olunması qanununun bu formalaşdırılması nə qədər zərərlidir? 8-ci sinif məktəb qaydalarında sözlərin sayını daha yaxşı yadda saxlamaq üçün tez-tez azaldır. Ancaq hətta xətti optika da hərəkət və yayılma vektorunun vacib olduğu bir mövzudur. Yəni, işıq şüalarının yalnız qarşılıqlı açıları deyil, həm də onların yayılma istiqaməti vacibdir. Bu halda unutmamaq lazımdır ki, hadisə, əks olunan təsvir və səthə normal olan üçün hadisə nöqtəsində yalnız bir müstəvi var.
Eksikasiya növləri
Deyəsən bu qayda daha sadə ola bilməz. Ancaq burada bəzi xüsusiyyətlər var:
- Dielektriklə görüşən işıq onun atomlarında salınımlara səbəb olurdielektrik polarizasiya. Bu, mühitin hər bir nöqtəsinin ikinci dərəcəli dalğa mənbəyinə çevrilməsinə səbəb olur. Onlar birləşdirildikdə əks olunan, qırılan və yayılmış işıq yaradır.
- Elektromaqnit şüalanma keçirici materiala dəydikdə elektronların salınmasına səbəb olur. Material nəticədə cərəyanı kompensasiya etməyə çalışır, bu da demək olar ki, tam əks olunması ilə nəticələnir. Buna görə metal çox parlaqdır.
- Diffuz əksetmə səthdə pürüzlülük olduqda baş verir. Onların ölçüsü baş verən radiasiyanın dalğa uzunluğundan çox olmalıdır. Bununla belə, qısa dalğalı bənövşəyi şüalanmanın səpələndiyi, uzun dalğalı qırmızı şüalanmanın isə mükəmməl şəkildə əks olunduğu vəziyyət yarana bilər.
- Daxili əks. İşıq daha sıx bir mühitdən daha nadir olana (məsələn, sudan havaya) düşürsə, müəyyən bir açı ilə bütün şüa geri əks olunur. Tam əksetmə qanunu mühitdə işığın sındırma göstəricilərinin fərqi ilə bağlıdır. Onun düsturu aşağıdakı kimi ifadə edilir:
- sin j=n2 / n1
burada j ümumi daxili əksin baş verdiyi bucaq, n2 və n1 ikisinin sınma göstəriciləridir media.
Nə və nə vaxt əks olunur?
Məktəb dərsləri və darıxdırıcı tapşırıqlarla yanaşı düsturunu bir az yuxarı verdiyimiz əks etdirmə qanununu başqa hallarda da müşahidə etmək olar:
- Səs dalğaları bərk səthlərdən sıçrayan zaman əks-səda kimi geri qayıdırlar. Məhz bu təsirə görə uşaqların səsi qapalı həyətdə çöldən daha yüksək səslənir.çay sahili. Təmirdən dərhal sonra boş otaq da əks-səda verir və sonradan oraya qoyulan mebel hava vibrasiyasını udur.
- Kəşfiyyat gəmiləri qabaqda ultrasəs dalğaları buraxır, onların əks olunma sürəti alt topoqrafiyanı mühakimə etmək üçün istifadə edilə bilər.
- Radio dalğaları təyyarədən əks olunur ki, bu da onların havada yerini müəyyən etməyə imkan verir.
- Tibbi müayinədə ultrasəs orqanların sərhədindən əks olunur və mütəxəssislərə toxuma kəsmədən insanın daxilində baş verən prosesləri mühakimə etmək imkanı verir.
Güzgü və Çin
Lakin düşünməyin ki, refleksiya son ixtiradır. İnsanlar saf metal (bürünc) əldə etməyi öyrənən kimi qadınlar dərhal onların necə göründüyünü bilmək istəyirdilər.
Materialın daha yaxşı əks olunması üçün onun səthi uzun müddət əl ilə cilalanmışdır. Və tunc diskin yalnız bir istiqamətinə baxmaq mümkün olduğundan, digəri bir növ naxışla bəzədilib.
Qədim Çində bəzi ustalar indiyə qədər sirri açılmamış güzgülər düzəldə bilmişlər. Əgər belə bir obyektin hamar tərəfindən günəş şüası ağ divara və ya bir vərəqə yönəldilirsə, o zaman işıq dairəsində … əks tərəfdə həkk olunmuş şəkil görünəcəkdir. Bu hadisənin mahiyyətini hətta müasir tədqiqat metodları ilə izah etmək mümkün deyildi. Bunun necə baş verdiyini təxmin etmək olar:
- Naxış sıxılır, sonra bir tərəfi üyüdülür və metalın strukturunda fərq qalır.
- Mis əriməsi əvvəlcədən hazırlanmış şablona tökülür vəqalın metal təbəqə (naxışın qabarıq olduğu yerdə) nazik elementdən bir qədər fərqli formada bərkiyir. Bu fərq hətta cilalamadan sonra da qalır.
- Güzgünün hamar tərəfi turşu ilə işlənmişdir. Emaldan sonra rəng fərqi nəzərə çarpmır, lakin parlaq günəş işığında əks olunan təsvirin intensivliyi fərqli olur.
- Naxış obyektin güzgü hissəsinə fərqli mis növü ilə tətbiq olunub.
- Qabaq hissəsi artıq müəyyən dərəcədə zımpara edildikdən sonra görüntü güzgünün arxa hissəsində kəsilir. Təzyiq obyektin hər iki hissəsinə təsir göstərir. Güzgü tərəfi, sanki, naxışa uyğun gələn bir sıra mikro qabarıqlarla örtülmüşdür. Başqa bir zımpara işi bitirərək, yaranmış qabar və dərələrə daha hamar bir görünüş verir.
Atom spektroskopiyası və maddənin rentgen şüaları ilə tədqiqi dövründə hələ də əks olunma ilə bağlı sirlər olduğuna inanmaq çətindir, lakin faktlar inadkar şeylərdir.
