Kad gaismas stars saskaras ar saskarni starp diviem nesējiem, gaisma tiek atspoguļota: stars maina virzienu un atgriežas sākotnējā vidē.
attēlā. 4.2. parādīts krītošais stars AO, atstarotais stars OB, kā arī perpendikuls OC, kas novilkts atstarojošajai virsmai KL krišanas punktā O.
Rīsi. 4.2. Pārdomu likums
Leņķi AOC sauc par krišanas leņķi. Lūdzu, ņemiet vērā un atcerieties: krišanas leņķi mēra no perpendikulāra pret atstarojošo virsmu, nevis no pašas virsmas! Tāpat atstarošanas leņķis ir leņķis BOC, ko veido atstarotais stars un ir perpendikulārs virsmai.
4.2.1. Atstarošanas likums
Tagad mēs formulēsim vienu no senākajiem fizikas likumiem. Grieķi viņu pazina jau senatnē!
Pārdomu likums.
1) Kritošais stars, atstarotais stars un perpendikulārs atstarojošajai virsmai, kas novilkts krišanas punktā, atrodas vienā plaknē.
2) Atstarošanas leņķis ir vienāds ar krišanas leņķi.
Tādējādi \ AOC = \ BOC, kā parādīts attēlā. 4.2.
Atstarošanas likumam ir viena vienkārša, bet ļoti svarīga ģeometriska sekas. Apskatīsim att. 4.3. Ļaujiet gaismas staram izplūst no punkta A. Konstruē punktu A0, kas ir simetrisks punktam A attiecībā pret atstarojošo virsmu KL.
Rīsi. 4.3. Atstarotais stars atstāj punktu A0
No punktu A un A0 simetrijas ir skaidrs, ka \ AOK = \ A0 OK. Turklāt \ AOK + \ AOC = 90. Tāpēc \ A0 OB = 2 (\ AOK + \ AOC) = 180, un tāpēc punkti A0, O un B ir kolineāri! Atstarotais stars OB it kā atstāj punktu A0, simetriski punktam A
attiecībā pret atstarojošo virsmu. Šis fakts mums ļoti noderēs tuvākajā nākotnē.
Atstarošanas likums apraksta šauru gaismas staru atsevišķu gaismas staru ceļu. Bet daudzos gadījumos stars ir pietiekami plats, tas ir, tas sastāv no daudziem paralēliem stariem. Plaša gaismas stara atstarošanas modelis būs atkarīgs no atstarojošās virsmas īpašībām.
Ja virsma ir nelīdzena, tad pēc atstarošanas tiks pārkāpts staru paralēlisms. Piemēram, att. 4.4 parāda atspulgu no viļņotas virsmas. Atstarotie stari, kā redzam, iet ļoti dažādos virzienos.
Rīsi. 4.4. Atspīdums no viļņotas virsmas
Bet ko nozīmē “nelīdzsvarota” virsma? Kuras virsmas ir "gludas"? Atbilde ir šāda: virsmu uzskata par nelīdzenu, ja tās nelīdzenuma izmēri nav mazāki par gaismas viļņu garumu. Tātad, attēlā. 4.4. nelīdzenumu raksturīgais izmērs ir par vairākām kārtām lielāks nekā redzamās gaismas viļņu garums.
Virsmu ar mikroskopiskiem nelīdzenumiem, kas salīdzināmi ar redzamās gaismas viļņu garumiem, sauc par matētu. Paralēlā stara atstarošanas rezultātā no matētas virsmas tiek iegūta izkliedēta gaisma, šādas gaismas stari iet visos iespējamos virzienos3. Tāpēc pašu atspīdumu no matētas virsmas sauc par difūzu vai difūzu4.
Ja virsmas nelīdzenumu izmērs ir mazāks par gaismas viļņa viļņa garumu, tad šādu virsmu sauc par spoguļu. Atspoguļojot no spoguļa virsmas, tiek saglabāts stara paralēlisms: arī atstarotie stari iet paralēli (4.5. att.).
Rīsi. 4.5. Atspīdums no spoguļa virsmas
Aptuveni spoguļa virsma ir gluda ūdens, stikla vai pulēta metāla virsma. Atspīdumu no spoguļvirsmas attiecīgi sauc par spoguļattēlu. Mūs interesēs vienkāršs, bet svarīgs īpašs spoguļatstarošanās gadījums, atspulgs plakanā spogulī.
4.2.2 Plaknes spogulis
Plakans spogulis ir plaknes daļa, kas atspoguļo gaismu. Plakans spogulis ir ierasta lieta; jūsu mājās ir vairāki šādi spoguļi. Bet tagad mēs varam saprast, kāpēc, skatoties spogulī, jūs tajā redzat sevis un sev blakus esošo objektu atspulgu.
Punkta gaismas avots S attēlā. 4.6 izstaro starus dažādos virzienos; ņemsim divus tuvus starus, kas krīt uz plakana spoguļa. Mēs jau zinām, ka atstarotie stari
3 Tāpēc mēs redzam apkārtējos objektus: tie atspoguļo izkliedēto gaismu, ko mēs novērojam no jebkura leņķa.
4 Latīņu vārds di usio nozīmē tikai izplatīties, izplatīties, izkliedēt.
iet tā, it kā tie izplūstu no punkta S0, simetriski punktam S attiecībā pret spoguļa plakni.
Rīsi. 4.6. Gaismas avota attēls plakanā spogulī
Jautrība sākas, kad mūsu acīs nonāk atšķirīgi atstarotie stari. Mūsu apziņas īpatnība ir tāda, ka smadzenes pabeidz novirzošo staru kūli, turpinot to aiz spoguļa, līdz tas krustojas punktā S0. Mums šķiet, ka atstarotie stari nāk no punkta S0, mēs tur redzam gaismas punktu!
Šis punkts kalpo kā gaismas avota S attēls. Protams, patiesībā aiz spoguļa nekas nespīd, tur nav koncentrēta enerģija, tā ir ilūzija, redzes ilūzija, mūsu apziņas produkts. Tāpēc punktu S0 sauc par avota S iedomātu attēlu. Punktā S0 krustojas nevis paši gaismas stari, bet gan to mentālie paplašinājumi “skata stiklā”.
Ir skaidrs, ka S0 attēls pastāvēs neatkarīgi no spoguļa izmēra un no tā, vai avots atrodas tieši virs spoguļa vai nav (4.7. attēls). Ir tikai svarīgi, lai no spoguļa atspoguļotie stari iekristu acī, un pati acs veidos avota attēlu.
Rīsi. 4.7. Avots neatrodas virs spoguļa: attēls joprojām ir tur
Redzes lauks, telpiskā zona, no kuras ir redzams avota attēls, ir atkarīgs no avota atrašanās vietas un spoguļa izmēra. Skata lauku nosaka spoguļa KL malas K un L. Attēla S0 redzamības lauka konstrukcija ir skaidra no 4.8. att.; vēlamā redzes zona ir iezīmēta pelēkā krāsā.
SM "87.vidusskola"
Gaismas atspulgs
Izpildīts:
Ziziko Jūlija
9.B klases skolnieks
Pārraugs:
Fizikas skolotājs
Eremīna S.N.
ZATO Seversk
1. Ievads
2. Gaismas atstarošana.
3. Gaismas atspīdums jebkuros spoguļos.
4. Periskops.
5. Secinājums.
6. Atsauces.
Ievads.
Mans darbs saucas “Gaismas atstarošanas fenomens. Periskops".
Es izmantoju šo tēmu, jo tā ir interesanta, jo tā izskaidro daudzus gaismas atstarošanas faktus no zinātniskā viedokļa. Kad es paņemu spoguli un skatos tieši tajā, tad es redzu savu atspulgu, un, skatoties no malas, es neievēroju savu atspulgu. No tā mēs varam secināt, ka spoguļa virsmai ir daudz interesantu īpašību, un es vēlētos par tām uzzināt vairāk. Piemēram, kāpēc, mainot spoguļa novietojumu, objekti tajā tiek atspoguļoti dažādos veidos un kāpēc plakanas virsmas atstaro labāk nekā raupjas.
Turklāt mani interesēja, kā objekts tiek atspoguļots divos spoguļos, kurus atstarojošas virsmas ir vērstas viens pret otru vai nelielā leņķī. Šī spoguļu īpašība tiek izmantota periskopā. Es gribēju izveidot savu periskopu un redzēt, ka tas apstiprinās
vai praksē mani pieņēmumi.
Gaismas atspīdums.
Gaismas atstarošanas likums ir fiziska parādība, kurā gaisma, kas nokrīt no vienas vides uz saskarni ar citu vidi, atgriežas pirmajā vidē.
| Cilvēks redz gaismas avotu, kad no šī avota izplūstošais stars nonāk acī. Ja ķermenis nav avots, tad acs var uztvert starus no jebkura avota, ko atstaro šis ķermenis, tas ir, krītot uz šī ķermeņa virsmas un mainot tālākās izplatīšanās virzienu. Ķermenis, kas atstaro starus, kļūst par atstarotās gaismas avotu. Uz ķermeņa virsmas krītošie stari maina tālākās izplatīšanās virzienu. Atstarojot, gaisma atgriežas tajā pašā vidē, no kuras tā nokrita uz ķermeņa virsmas. Ķermenis, kas atstaro starus, kļūst par atstarotās gaismas avotu. |
|
|
1. att. Fermā princips un atstarošanas likums
Patiešām, attēlā. 1 DADC = DFDC, tad saskaņā ar Herona postulātu:
min (AC + CB) = min (FC + CВ) = FВ = FO + OB = AO + OB => a = b
Tiek ņemts vērā, ka īsākais ceļš starp diviem punktiem (F un B) būs pa taisni FB caur punktu O.
Ņemiet vērā, ka līdzīgā veidā gaismas laušanas likumu var iegūt no Fermā principa.
Gaismas atstarošanas likums.
Krītošais stars, atstarojošās virsmas normāls un atstarotais stars atrodas vienā plaknē (2. att.), un leņķi starp stariem un normālo ir vienādi viens ar otru: krišanas leņķis i ir vienāds ar leņķi. atstarošanas i. " pulētas metāla virsmas (spoguļi), kas pazīstamas jau ļoti tālā laikmetā.
Rīsi. 2 Atstarošanas likums. Rīsi. 3 Laušanas likums. Gaismas laušanas likums.
Gaismas laušana - optiskā starojuma (gaismas) izplatīšanās virziena maiņa, kad tas iet cauri viendabīgu izotropisku caurspīdīgu (neabsorbējošu) vidi ar refrakcijas rādītājiem n 1 un n 2. Gaismas laušanu nosaka šādi divi likumi: lauztais stars atrodas plaknē, kas iet cauri krītošajam staram, un normālā (perpendikulāri) saskarnei; krišanas leņķi φ un laušanas χ (3. att.) ir saistīti Snella refrakcijas likums:| |
Gaismas atspīdums jebkuros spoguļos.
Sfēriski spoguļi
Izejot no atstarošanas likuma, var atrisināt arī uzdevumus par greizajiem spoguļiem, ne tikai tiem, kas tiek piekārti smieklu istabā, bet par transportā lietojamiem sfēriskiem spoguļiem, lukturīšos un prožektoros, inženiera Garina hiperboloīda spoguli.
attēlā. 3, 4 parādīti piemēri objekta attēla konstruēšanai bultiņas formā ieliektos un izliektos sfēriskos spoguļos. Attēlveidošanas metodes ir līdzīgas tām, ko izmanto plānām lēcām. Tā, piemēram, paralēls staru kūlis, kas krīt uz ieliektu spoguli, tiek savākts vienā punktā - fokusā, kas atrodas fokusa attālumā f no objektīva, kas vienāds ar pusi no spoguļa izliekuma rādiusa R.
Rīsi. 3. Attēla konstruēšana ieliektā sfēriskā spogulī
Ieliektā spogulī faktiskais attēls ir apgriezts, to var palielināt vai samazināt atkarībā no attāluma starp objektu un spoguli, savukārt iedomātais ir tiešs un palielināts, kā savācošajā lēcā. Izliektā spogulī attēls vienmēr ir iedomāts, tiešs un samazināts, tāpat kā izkliedējošā objektīvā.
Rīsi. 4. Attēla konstruēšana izliektā sfēriskā spogulī
Sfēriskiem spoguļiem tiek piemērota formula, kas līdzīga plāna lēcai:
1/a + 1/b = 1/f = 2/R,
1 / a-1 / b = -1 / f = -2 / R,
kur a un b ir attālumi no objekta un attēla līdz objektīvam. Pirmā no šīm formulām ir piemērota ieliektam spogulim, otrā - izliektam spogulim.
ELIPTISKAIS SPOGULIS
Paraboliskais spogulis ir galvenais elements 
teleskopi-reflektori
Ar šādu teleskopu palīdzību iespējams izpētīt visattālākos Visuma nostūrus.
Spirālveida galaktikas Andromedas zvaigznājā.
Saules sistēmas planētu atrašanās vietas noteikšanai tiek izmantoti radari, kuru pamatā ir 
paraboliskais spogulis.
Radars ļauj "zondēt" planētu virsmas reljefu pat biezos mākoņos, caur kuriem virsma nav redzama caur parastu teleskopu.
Veneras radara karte.
PLAKANS SPOGULIS
Plakanie spoguļi tiek izmantoti tādā ierīcē kā periskops.
Periskops
(no grieķu periskopéo - apskatīties, pārbaudīt), optiskā ierīce novērošanai no patvertnēm (tranšejām, zemnīcām utt.), tankiem, zemūdenēm. Daudzi detektori ļauj izmērīt horizontālos un vertikālos leņķus uz zemes un noteikt attālumu līdz novērotajiem objektiem. P. ierīci un optiskos parametrus nosaka tā mērķis, uzstādīšanas vieta un nojumes dziļums, no kura tiek veikts novērojums. Vienkāršākais ir vertikālais periskops, kas sastāv no vertikāla teleskopa un 2 spoguļiem, kas uzstādīti 45° leņķī pret caurules asi un veido optisku sistēmu, kas lauž no novērotā objekta nākošos gaismas starus un novirza tos novērotāja acī. Izplatīti ir prizmatiskie periskopi, kuru caurulē spoguļu vietā ir uzstādītas taisnstūrveida prizmas, kā arī teleskopisko lēcu sistēma un invertējošā sistēma, ar kuras palīdzību var iegūt palielinātu tiešo attēlu. Periskopa redzes lauks zemā palielinājumā (līdz 1,5 reizēm) ir aptuveni 40 °; tas parasti samazinās, palielinoties palielinājumam. Daži periskopu veidi nodrošina redzamību visapkārt.
Periskopa optiskais izkārtojums
Pirmo reizi periskopa prototipu izmantoja Iosifs Nikolajevičs Livčaks. Livčaks Iosifs Nikolajevičs, krievu izgudrotājs poligrāfijas, militāro lietu un transporta jomā. No 1863. gada dzīvoja Vīnē, kur izdeva satīrisko žurnālu "Strakhopud" (1863-68), kā arī piedalījās žurnālu "Zelta vēstule" (1864-1868) un "Slavjanskaja Zarja" (1867-68) izdošanā. . L. aicināja atbrīvot slāvu zemes no Austroungārijas varas un apvienot tās ap Krieviju. 70. gadu sākumā. pārcēlās uz Krieviju, kur sāka izgudrojuma darbību. Viņš radīja matricas štancēšanas salikšanas mašīnu, ar kuru 1875. gadā drukāja laikrakstu "Vilensky Vestnik". Viņš izgudroja tēmēšanas iekārtu (1886), optisko ierīci, diaskopu (periskopa prototipu), apbalvots ar lielu Parīzes akadēmijas zelta medaļu. Konstruēja lokomotīves ceļa un ātruma rādītāju; par šo darbu Krievijas Tehniskā biedrība tika apbalvota ar zelta medaļu. A. P. Borodins (1903).
Secinājums.
Izpētot zinātnisko literatūru un izveidojot savu periskopa modeli, uzskatu, ka man izdevās sasniegt savus mērķus.
Tāpat uzskatu, ka ir ļoti svarīgi zināt un pielietot zināšanas par atspulgu plakanā spogulī ikdienā. Tagad es daudz labāk atstaroju gaismu. Tagad 11. klasē man būs daudz vieglāk apgūt tēmu "Optika".
Bibliogrāfija.
1. Myakishev G.Ya. Fizika: Mācību grāmata 11. klasei. OU - M.: Izglītība, 2004.
2. Pinsky A.A. Fizika. Fizikas padziļināta studija: mācību grāmata. pabalstu. - M.: Izglītība, 1994.g.
3. Hilkevičs S.S. Fizika mums apkārt. - M .: Nauka, 1985
4. Sivukhin D.V. Vispārīgais fizikas kurss. Optika. - M .: Nauka, 1980
5. Izglītības uzziņu grāmata skolēnam. - Maskava, Bustarda, 2005
6.http://www.edu.yar.ru:8100/~pcollege/discover/99/s8/1b.html
Gaismas atstarošanas un laušanas likumi. Pilnīga iekšējā gaismas atstarošana
Gaismas atstarošanas likumus eksperimentāli atrada jau 3. gadsimtā pirms mūsu ēras sengrieķu zinātnieks Eiklīds. Tāpat šos likumus var iegūt Haigensa principa rezultātā, saskaņā ar kuru katrs vides punkts, līdz kuram ir nonācis traucējums, ir sekundāro viļņu avots. Viļņu virsma (viļņu fronte) nākamajā brīdī ir pieskares virsma visiem sekundārajiem viļņiem. Huygens princips ir tīri ģeometrisks.
Plakans vilnis krīt uz CM gludas atstarojošas virsmas (1. att.), tas ir, vilnis, kura viļņu virsmas ir svītras.
Rīsi. 1 Huygens konstrukcija.
А 1 А un В 1 В - krītošā viļņa stari, АС - šī viļņa viļņa virsma (vai viļņa fronte).
čau viļņu fronte no punkta C tas pārvietosies laikā t uz punktu B, no punkta A sekundārais vilnis izplatīsies pa puslodi attālumā AD = CB, jo AD = vt un CB = vt, kur v ir viļņa izplatīšanās. ātrumu.
Atstarotā viļņa viļņu virsma ir taisna līnija BD pieskares puslodēm. Turklāt viļņu virsma virzīsies paralēli sev atstaroto staru AA 2 un BB 2 virzienā.
Taisnstūra trijstūriem ΔACB un ΔADB ir kopīga hipotenūza AB un vienādas kājas AD = CB. Tāpēc tie ir līdzvērtīgi.
Leņķi CAB = α un DBA = γ ir vienādi, jo tie ir leņķi ar savstarpēji perpendikulārām malām. Un no trīsstūru vienādības izriet, ka α = γ.
No Huygens konstrukcijas arī izriet, ka krītošie un atstarotie stari atrodas vienā plaknē ar perpendikulāru virsmai, kas rekonstruēta stara krišanas punktā.
Atstarošanas likumi ir spēkā gaismas staru ceļa pretējā virzienā. Sakarā ar gaismas staru ceļa atgriezeniskumu, mums ir tāds, ka stars, kas izplatās pa atstarotā staru ceļu, tiek atstarots pa krītošā ceļu.
Lielākā daļa ķermeņu atstaro tikai uz tiem krītošo starojumu, nebūdami gaismas avots. Apgaismoti objekti ir redzami no visām pusēm, jo gaisma tiek atstarota no to virsmas dažādos virzienos, izkliedējot.
Šo fenomenu sauc difūzs atspulgs vai difūzs atspulgs... Izkliedēta gaismas atstarošana (2. att.) notiek no visām raupjām virsmām. Lai noteiktu šādas virsmas atstarotā stara ceļu, stara krišanas punktā tiek uzzīmēta plaknes pieskares virsmai, un attiecībā pret šo plakni tiek uzzīmēti krišanas un atstarošanas leņķi.
Rīsi. 2. Gaismas izkliedēta atstarošana.
Piemēram, 85% baltās gaismas atstarojas no sniega virsmas, 75% no balta papīra, 0,5% no melnā samta. Izkliedētā gaismas atstarošana nerada diskomfortu cilvēka acī, atšķirībā no spoguļa.
Spekulārs gaismas atspīdums- tas ir tad, kad uz gludas virsmas noteiktā leņķī krītošie gaismas stari atstarojas galvenokārt vienā virzienā (3. att.). Atstarojošo virsmu šajā gadījumā sauc spogulis(vai spoguļa virsma). Spoguļu virsmas var uzskatīt par optiski gludām, ja uz tām esošo nelīdzenumu un neviendabīgumu izmēri nepārsniedz gaismas viļņa garumu (mazāk par 1 μm). Šādām virsmām ir izpildīts gaismas atstarošanas likums.
Rīsi. 3. Gaismas spoguļatstarošanās.
Plakans spogulis Ir spogulis, kura atstarojošā virsma ir plakne. Plakans spogulis ļauj redzēt objektus sev priekšā, un šķiet, ka šie objekti atrodas aiz spoguļa plaknes. Ģeometriskajā optikā katrs gaismas avota S punkts tiek uzskatīts par diverģējošā staru kūļa centru (4. att.). Tādu staru kūli sauc homocentrisks... Punkta S attēlu optiskā ierīcē sauc par homocentriski atstarotā un lauzta staru kūļa centru S dažādos nesējos. Ja gaisma, kas izkliedēta pa dažādu ķermeņu virsmām, ietriecas plakanā spogulī un pēc tam, atstarojot no tā, iekrīt novērotāja acī, tad spogulī ir redzami šo ķermeņu attēli.
Rīsi. 4. Attēls, ko rada plakans spogulis.
Attēlu S' sauc par reālu, ja punktā S 1 krustojas paši staru kūļa atstarotie (lauztie) stari. Attēlu S 1 sauc par iedomātu, ja krustojas nevis paši atstarotie (lauztie) stari, bet gan to paplašinājumi. Gaismas enerģija šajā punktā neienāk. attēlā. 4 parādīts gaismas punkta S attēls, kas parādās ar plakana spoguļa palīdzību.
SO stars krīt uz CM spoguļa 0 ° leņķī, tāpēc atstarošanas leņķis ir 0 °, un šis stars pēc atstarošanas seko ceļam OS. No visa staru kopuma, kas krīt no punkta S uz plakano spoguli, mēs izvēlamies SO 1 staru.
SO 1 stars krīt uz spoguļa leņķī α un tiek atstarots leņķī γ (α = γ). Ja turpināsim atstarotos starus aiz spoguļa, tie saplūdīs punktā S 1, kas ir punkta S iedomāts attēls plakanā spogulī. Tādējādi cilvēkam šķiet, ka stari iziet no punkta S 1, lai gan patiesībā nav tādu staru, kas iziet no šī punkta un nonāk acī. Punkta S 1 attēls atrodas simetriski spožākajam punktam S attiecībā pret CM spoguli. Pierādīsim to.
SB stars, kas krīt uz spoguli 2 leņķī (5. att.), saskaņā ar gaismas atstarošanas likumu tiek atstarots leņķī 1 = 2.
Rīsi. 5. Atspulgs no plakana spoguļa.
att. 1.8 redzams, ka leņķi 1 un 5 ir vienādi - kā vertikāli. Leņķu summas ir 2 + 3 = 5 + 4 = 90 °. Tāpēc leņķi 3 = 4 un 2 = 5.
Taisnstūrveida trijstūriem ΔSOB un ΔS 1 OB ir kopīga kāja OB un vienādi asie leņķi 3 un 4, tāpēc šie trīsstūri ir vienādi sānos un divi leņķi blakus kājai. Tas nozīmē, ka SO = OS 1, tas ir, punkts S 1 atrodas simetriski punktam S attiecībā pret spoguli.
Lai atrastu objekta AB attēlu plakanā spogulī, pietiek nolaist perpendikulu no objekta galējiem punktiem uz spoguli un, izstiepjot tos ārpus spoguļa, atlikt aiz tā attālumu, kas vienāds ar attālumu no objekta. spoguli līdz objekta galējam punktam (6. att.). Šis attēls būs iedomāts un dabiska izmēra. Tiek saglabāti objektu izmēri un savstarpējais izkārtojums, bet tajā pašā laikā spogulī attēla kreisā un labā puse tiek apgriezta, salīdzinot ar pašu objektu. Tāpat netiek pārkāpts uz plakana spoguļa pēc atstarošanas krītošo gaismas staru paralēlisms.
Rīsi. 6. Priekšmeta attēls plakanā spogulī.
Tehnoloģijās bieži izmanto spoguļus ar sarežģītu izliektu atstarojošu virsmu, piemēram, sfēriskus spoguļus. Sfērisks spogulis- Šī ir ķermeņa virsma, kurai ir sfēriska segmenta forma un kura spoži atstaro gaismu. Tiek pārkāpts staru paralēlisms, atstarojot no šādām virsmām. Spogulis sauc ieliekts ja stari atstarojas no sfēriskā segmenta iekšējās virsmas.
Paralēli gaismas stari pēc atstarošanas no šādas virsmas tiek savākti vienā punktā, tāpēc ieliektu spoguli sauc kolekcionēšana... Ja stari atstarojas no spoguļa ārējās virsmas, tad tā arī notiks izliekts... Līdz ar to paralēli gaismas stari ir izkliedēti dažādos virzienos izliekts spogulis tiek saukti izkliedēšana.
| Refrakcija Divu nesēju saskarnē krītošā gaismas plūsma ir sadalīta divās daļās: viena daļa tiek atspoguļota, otra tiek lauzta. | |
| V. Snels (Snellius) pirms H. Haigensa un I. Ņūtona 1621. gadā eksperimentāli atklāja gaismas laušanas likumu, taču nesaņēma formulu, bet izteica to tabulu veidā, jo līdz tam laikam funkcijas sin un cos matemātikā vēl nebija zināmas. | |
| Gaismas laušana atbilst likumam: 1. Krītošais stars un lauztais stars atrodas vienā plaknē ar perpendikulu, novietoti stara krišanas punktā pret saskarni starp abiem nesējiem. 2. Krituma leņķa sinusa attiecība pret laušanas leņķa sinusu šiem diviem medijiem ir nemainīga vērtība (monohromatiskajai gaismai). |  |
 | |
| Refrakciju izraisa viļņu izplatīšanās ātruma atšķirības dažādās vidēs. | |
| Lielumu, kas vienāds ar gaismas ātruma attiecību vakuumā un gaismas ātrumu noteiktā vidē, sauc par vides absolūto laušanas koeficientu. Šī ir tabulas vērtība - noteiktas vides īpašība. | |
Vērtību, kas vienāda ar gaismas ātruma attiecību vienā vidē un gaismas ātrumu citā, sauc par otrās vides relatīvo refrakcijas indeksu attiecībā pret pirmo.  | |
| Rerakcijas likuma pierādījums. Krītošo un lauzto staru izplatīšanās: MM "- saskarne starp diviem nesējiem. Stari А 1 А un В 1 В - krītošie stari; α - krišanas leņķis; AC - viļņu virsma brīdī, kad stars А 1 А sasniedz saskarni starp medijs.izmantojot Huygens principu, mēs konstruējam viļņu virsmu brīdī, kad stars B 1 B sasniedz saskarni starp nesējiem. Konstruēsim lauztos starus AA 2 un BB 2. β ir laušanas leņķis AB ir kopīgais Trijstūra ABC un ABD mala. Tā kā stari un viļņu virsmas ir savstarpēji perpendikulāri, tad leņķis ABD = α un leņķis BAC = β. Tad iegūstam: |
 |
 | |
| Prizmā vai plakanparalēlā plāksnē refrakcija notiek katrā virsmā saskaņā ar gaismas laušanas likumu. Atcerieties, ka vienmēr ir pārdomas. Turklāt staru faktiskais ceļš ir atkarīgs gan no laušanas koeficienta, gan no laušanas leņķa - leņķa prizmas virsotnē.) |   |
| Kopējais atstarojums Ja gaisma no optiski blīvākas vides nokrīt optiski mazāk blīvā, tad pie katras vides noteiktā krišanas leņķa lauztais stars pazūd. Tiek novērota tikai refrakcija. Šo parādību sauc par pilnīgu iekšējo refleksiju. |  |
|
 |
||
Krituma leņķi, kas atbilst refrakcijas leņķim 90 °, sauc par kopējā iekšējā atstarojuma ierobežojošo leņķi (a 0). No refrakcijas likuma izriet, ka gaismai pārejot no jebkuras vides uz vakuumu (vai gaisu)  |  |
|
| Ja mēs cenšamies skatīties no zem ūdens uz to, kas atrodas gaisā, tad pie noteiktas leņķa vērtības, kurā mēs skatāmies, mēs varam redzēt dibenu, kas atspīd no ūdens virsmas. Tas ir svarīgi ņemt vērā, lai nezaudētu orientāciju. | ||
| Rotaslietās akmeņu griezums tiek izvēlēts tā, lai katrā sejā tiktu novērots pilnīgs atspulgs. Tas izskaidro "akmeņu spēli". | ||
| Mirāžas fenomens tiek skaidrots arī ar pilnīgu iekšējo refleksiju. |  |
|
Viss, ko mēs redzam apkārtējā telpā, vai nu izstaro gaismu, vai atstaro to.
Izstarota krāsa
Vai gaisma, ko izstaro aktīvs avots. Šādu avotu piemēri ir saule, spuldze vai monitora ekrāns. To darbība parasti balstās uz metāla ķermeņu sildīšanu vai ķīmiskām vai kodoltermiskām reakcijām. Jebkura emitētāja krāsa ir atkarīga no starojuma spektrālā sastāva. Ja avots izstaro gaismas viļņus visā redzamajā diapazonā, tad tā krāsu mūsu acis uztvers kā baltu. Noteikta diapazona (piemēram, 400–450 nm) viļņu garuma pārsvars tā spektrālajā sastāvā radīs tajā dominējošās krāsas sajūtu (šajā gadījumā zili violetu). Visbeidzot, gaismas komponentu klātbūtne no dažādiem redzamā spektra apgabaliem (piemēram, sarkanā un zaļā) izstarotajā gaismā ļauj mums uztvert iegūto krāsu (šajā gadījumā dzelteno). Bet tajā pašā laikā jebkurā gadījumā izstarotā krāsa, kas nonāk mūsu acī, saglabā visas krāsas, no kurām tā tika radīta.
Atstarotā gaisma
rodas, kad noteikts objekts (vai drīzāk tā virsma) atstaro gaismas viļņus, kas uz to krīt no gaismas avota. Krāsu atstarošanas mehānisms ir atkarīgs no virsmas krāsas veida, ko aptuveni var iedalīt divās grupās:
· Ahromatisks;
· Hromatisks.
Pirmo grupu veido ahromatiskās (citādi bezkrāsainas) krāsas: melna, balta un pilnīgi pelēka (no tumšākās līdz gaišākajai) (4. att.). Tos bieži sauc par neitrāliem. Ārkārtējā gadījumā šādas virsmas vai nu atstaro visus uz tām krītošos starus, neko neuzsūcot (ideālā gadījumā balta virsma), vai arī pilnībā absorbē starus, neko neatspoguļojot (ideālā melnā virsma). Visi pārējie varianti (pelēkas virsmas) vienmērīgi absorbē dažāda garuma gaismas viļņus. No tiem atstarotā krāsa nemaina tā spektrālo sastāvu, mainās tikai tās intensitāte.
Otro grupu veido hromatiskās krāsās krāsotas virsmas, kas dažādos veidos atstaro gaismu ar dažādu viļņu garumu. Tātad, ja zaļo papīra gabalu iedegsit ar baltu, papīrs izskatīsies zaļš, jo tā virsma absorbē visus gaismas viļņus, izņemot balto zaļo komponentu. Kas notiek, ja uz zaļa papīra spīdēsi sarkanā vai zilā krāsā? Papīrs tiks uztverts kā melns, jo tas neatspoguļo uz tā krītošās sarkanās un zilās krāsas. Ja jūs apgaismojat zaļu objektu ar zaļu gaismu, tas izcels to no apkārtējiem citas krāsas objektiem.
Gaismas atstarošanas procesu pavada ne tikai ar to saistītais absorbcijas process tuvējā virsmas slānī. Caurspīdīgu objektu klātbūtnē daļa krītošās gaismas iziet cauri tiem (sk. 4. att.). Kameras filtru efekts ir balstīts uz šo īpašību, izgriežot no redzamā spektra vēlamo krāsu diapazonu (pretējā gadījumā nogriežot nevēlamo krāsu spektru).
Rīsi. 4 Virsmu atstarošanas mehānismi: a - zaļa, b - dzeltena, c-balta, d - melna virsma
Lai labāk izprastu šo efektu, piespiediet krāsaina organiskā stikla plāksni pret spuldzes virsmu. Rezultātā mūsu acs "redz" krāsu, kuru plastmasa nav absorbējusi.
Katram objektam ir atstarošanas un pārraides spektrālās īpašības. Šie raksturlielumi nosaka, kā objekts atstaro un pārraida gaismu noteiktos viļņu garumos (5. attēls).
Spektrālā atstarošanas līkne
tiek noteikts, izmērot atstaroto gaismu, apgaismojot objektu ar standarta avotu.
Komunikācijas kompetences struktūra. SPT principi
Sociāli psiholoģiskajā apmācībā komunikācijas kompetence tiek aplūkota plašāk: kā kompleksa izglītība, kas ietver nozīmes, sociālās attieksmes, prasmes un pieredzi starppersonu komunikācijas jomā; kā komunikatīvo darbību regulēšanas iekšējo līdzekļu sistēma; kā orientācija komunikācijā, balstoties uz zināšanām un h ...
Līderības teorija.
Līderības teorijas ir dažādas, starp tām var izdalīt uz cilvēka personiskajām īpašībām balstītu pieeju: · uzvedības, · situatīvās pieejas. ...
Konfliktu risināšanas veidi.
Jautājums ir par to, kā atrisināt konfliktus. Pastāv trīs veidu attieksmes vai pieejas konfliktu risināšanai: - viena no pusēm (vai visas puses) cenšas uzvarēt (vienpusējas darbības); - konflikta dalībnieks (dalībnieki) ignorē savu klātbūtni un nerīkojas (vienpusējas darbības); - ar trešās puses palīdzību vai ...
Saskarnē starp diviem dažādiem medijiem, ja šis saskarne ievērojami pārsniedz viļņa garumu, notiek gaismas izplatīšanās virziena izmaiņas: daļa gaismas enerģijas atgriežas pirmajā vidē, tas ir atspoguļots, un daļa no tā iekļūst otrajā vidē un tajā pašā laikā laužas... Ray AO sauc incidenta stars, un staru OD - atstarots stars(skat. 1.3. att.). Tiek noteikts šo staru relatīvais novietojums Gaismas atstarošanas un laušanas likumi.
Rīsi. 1.3. Gaismas atstarošana un laušana.
Leņķi α starp krītošo staru un saskarnes perpendikulu, kas atjaunots uz virsmas stara krišanas punktā, sauc. krišanas leņķis.
Tiek saukts leņķis γ starp atstaroto staru un to pašu perpendikulu atstarošanas leņķis.
Katra vide zināmā mērā (tas ir, savā veidā) atspoguļo un absorbē gaismas starojumu. To sauc par lielumu, kas raksturo vielas virsmas atstarošanas spēju atstarošanas koeficients... Atstarošanas koeficients parāda, kāda daļa no enerģijas, ko starojums atnes uz ķermeņa virsmu, ir enerģija, ko atstarotais starojums aiznes no šīs virsmas. Šis koeficients ir atkarīgs no daudziem iemesliem, piemēram, no starojuma sastāva un krišanas leņķa. Gaisma pilnībā atstarojas no plānas sudraba vai šķidrā dzīvsudraba plēves, kas nogulsnēta uz stikla loksnes.
Gaismas atstarošanas likumi
Gaismas atstarošanas likumus eksperimentāli atrada jau 3. gadsimtā pirms mūsu ēras sengrieķu zinātnieks Eiklīds. Tāpat šos likumus var iegūt Haigensa principa rezultātā, saskaņā ar kuru katrs vides punkts, līdz kuram ir nonācis traucējums, ir sekundāro viļņu avots. Viļņu virsma (viļņu fronte) nākamajā brīdī ir pieskares virsma visiem sekundārajiem viļņiem. Huygens princips ir tīri ģeometrisks.
Plaknes vilnis krīt uz CM gludas atstarojošas virsmas (1.4. att.), tas ir, vilnis, kura viļņu virsmas ir svītras.
Rīsi. 1.4. Huygens celtniecība.
А 1 А un В 1 В - krītošā viļņa stari, АС - šī viļņa viļņa virsma (vai viļņa fronte).
čau viļņu fronte no punkta C tas pārvietosies laikā t uz punktu B, no punkta A sekundārais vilnis izplatīsies pa puslodi attālumā AD = CB, jo AD = vt un CB = vt, kur v ir viļņa izplatīšanās. ātrumu.
Atstarotā viļņa viļņu virsma ir taisna līnija BD pieskares puslodēm. Turklāt viļņu virsma virzīsies paralēli sev atstaroto staru AA 2 un BB 2 virzienā.
Taisnstūra trijstūriem ΔACB un ΔADB ir kopīga hipotenūza AB un vienādas kājas AD = CB. Tāpēc tie ir līdzvērtīgi.
Leņķi CAB = = α un DBA = = γ ir vienādi, jo tie ir leņķi ar savstarpēji perpendikulārām malām. Un no trīsstūru vienādības izriet, ka α = γ.
No Huygens konstrukcijas arī izriet, ka krītošie un atstarotie stari atrodas vienā plaknē ar perpendikulāru virsmai, kas rekonstruēta stara krišanas punktā.
Atstarošanas likumi ir spēkā gaismas staru ceļa pretējā virzienā. Gaismas staru ceļa atgriezeniskuma rezultātā mēs iegūstam, ka stars, kas izplatās pa atstarotā staru ceļu, tiek atstarots pa krītošā ceļu.
Lielākā daļa ķermeņu atstaro tikai uz tiem krītošo starojumu, nebūdami gaismas avots. Apgaismoti objekti ir redzami no visām pusēm, jo gaisma tiek atstarota no to virsmas dažādos virzienos, izkliedējot. Šo fenomenu sauc difūzs atspulgs vai difūzs atspulgs... No visām raupjām virsmām notiek izkliedēta gaismas atstarošana (1.5. att.). Lai noteiktu šādas virsmas atstarotā stara ceļu, stara krišanas punktā tiek uzzīmēta plaknes pieskares virsmai, un attiecībā pret šo plakni tiek uzzīmēti krišanas un atstarošanas leņķi.
Rīsi. 1.5. Izkliedēta gaismas atstarošana.
Piemēram, 85% baltās gaismas atstarojas no sniega virsmas, 75% no balta papīra, 0,5% no melnā samta. Izkliedētā gaismas atstarošana nerada diskomfortu cilvēka acī, atšķirībā no spoguļa.
- tas ir tad, kad uz gludas virsmas noteiktā leņķī krītošie gaismas stari atstarojas galvenokārt vienā virzienā (1.6. att.). Atstarojošo virsmu šajā gadījumā sauc spogulis(vai spoguļa virsma). Spoguļu virsmas var uzskatīt par optiski gludām, ja uz tām esošo nelīdzenumu un neviendabīgumu izmēri nepārsniedz gaismas viļņa garumu (mazāk par 1 μm). Šādām virsmām ir izpildīts gaismas atstarošanas likums.
Rīsi. 1.6. Spožs gaismas atstarojums.
Plakans spogulis Ir spogulis, kura atstarojošā virsma ir plakne. Plakans spogulis ļauj redzēt objektus sev priekšā, un šķiet, ka šie objekti atrodas aiz spoguļa plaknes. Ģeometriskajā optikā katrs gaismas avota S punkts tiek uzskatīts par diverģējošā staru kūļa centru (1.7. att.). Tādu staru kūli sauc homocentrisks... Punkta S attēlu optiskā ierīcē sauc par homocentriski atstarotā un lauzta staru kūļa centru S dažādos nesējos. Ja gaisma, kas izkliedēta pa dažādu ķermeņu virsmām, ietriecas plakanā spogulī un pēc tam, atstarojot no tā, iekrīt novērotāja acī, tad spogulī ir redzami šo ķermeņu attēli.
Rīsi. 1.7. Attēls, ko rada plakans spogulis.
Attēlu S 'sauc par derīgu, ja punktā S' krustojas paši staru kūļa atstarotie (lauztie) stari. Attēlu S sauc par iedomātu, ja krustojas nevis paši atstarotie (lauztie) stari, bet gan to paplašinājumi. Gaismas enerģija šajā punktā neienāk. attēlā. 1.7 parāda gaismas punkta S attēlu, kas parādās ar plakana spoguļa palīdzību.
SO stars krīt uz CM spoguļa 0 ° leņķī, tāpēc atstarošanas leņķis ir 0 °, un šis stars pēc atstarošanas seko ceļam OS. No visa staru kopuma, kas krīt no punkta S uz plakano spoguli, mēs izvēlamies SO 1 staru.
SO 1 stars krīt uz spoguļa leņķī α un tiek atstarots leņķī γ (α = γ). Ja turpināsim atstarotos starus aiz spoguļa, tie saplūdīs punktā S 1, kas ir punkta S iedomāts attēls plakanā spogulī. Tādējādi cilvēkam šķiet, ka stari iziet no punkta S 1, lai gan patiesībā nav tādu staru, kas iziet no šī punkta un nonāk acī. Punkta S 1 attēls atrodas simetriski spožākajam punktam S attiecībā pret CM spoguli. Pierādīsim to.
SB stars, kas krīt uz spoguļa 2 leņķī (1.8. att.), saskaņā ar gaismas atstarošanas likumu tiek atstarots leņķī 1 = 2.
Rīsi. 1.8. Atspulgs no plakana spoguļa.
att. 1.8 redzams, ka leņķi 1 un 5 ir vienādi - kā vertikāli. Leņķu summas ir 2 + 3 = 5 + 4 = 90 °. Tāpēc leņķi 3 = 4 un 2 = 5.
Taisnstūrveida trijstūriem ΔSOB un ΔS 1 OB ir kopīga kāja OB un vienādi asie leņķi 3 un 4, tāpēc šie trīsstūri ir vienādi sānos un divi leņķi blakus kājai. Tas nozīmē, ka SO = OS 1, tas ir, punkts S 1 atrodas simetriski punktam S attiecībā pret spoguli.
Lai atrastu objekta AB attēlu plakanā spogulī, pietiek nolaist perpendikulu no objekta galējiem punktiem uz spoguli un, izstiepjot tos ārpus spoguļa, atlikt aiz tā attālumu, kas vienāds ar attālumu no objekta. spoguli līdz objekta galējam punktam (1.9. att.). Šis attēls būs iedomāts un dabiska izmēra. Tiek saglabāti objektu izmēri un savstarpējais izkārtojums, bet tajā pašā laikā spogulī attēla kreisā un labā puse tiek apgriezta, salīdzinot ar pašu objektu. Tāpat netiek pārkāpts uz plakana spoguļa pēc atstarošanas krītošo gaismas staru paralēlisms.
Rīsi. 1.9. Priekšmeta attēls plakanā spogulī.
Tehnoloģijās bieži izmanto spoguļus ar sarežģītu izliektu atstarojošu virsmu, piemēram, sfēriskus spoguļus. Sfērisks spogulis- Šī ir ķermeņa virsma, kurai ir sfēriska segmenta forma un kura spoži atstaro gaismu. Tiek pārkāpts staru paralēlisms, atstarojot no šādām virsmām. Spogulis sauc ieliekts ja stari atstarojas no sfēriskā segmenta iekšējās virsmas. Paralēli gaismas stari pēc atstarošanas no šādas virsmas tiek savākti vienā punktā, tāpēc ieliektu spoguli sauc kolekcionēšana... Ja stari atstarojas no spoguļa ārējās virsmas, tad tā arī notiks izliekts... Līdz ar to paralēli gaismas stari ir izkliedēti dažādos virzienos izliekts spogulis tiek saukti izkliedēšana.