Një nga dispozitat kryesore të optikës gjeometrike thotë se rrezet e dritës janë rreze gjysmë të drejtpërdrejta që dalin nga pika e shpërndarjes së tyre - i ashtuquajturi burim drite. Natyra fizike e dritës nuk diskutohet në këtë përkufizim, por jepet vetëm një pamje e caktuar matematikore. Në të njëjtën kohë, përcaktohet se rrezet e dritës nuk e ndryshojnë drejtimin e saj nëse karakteristikat e mjedisit në të cilin përhapet drita mbeten të ulëta. Çfarë ndodh nëse këto veti ndryshojnë? Për shembull, do të ndryshojnë befas, çfarë ndodh në kufirin e kryqëzimit të dy mediave?
Vëzhgimet e drejtpërdrejta tregojnë se disa nga rrezet e dritës ndryshojnë drejtimin e tyre sikur të ishin reflektuar nga kufiri. Ju mund të vizatoni një analogji me një top të bilardos: duke u përplasur me murin e një tavoline të bilardos, topi reflektohet prej tij. Pastaj topi lëviz përsëri në një vijë të drejtë, deri në përplasjen tjetër. E njëjta gjë ndodh me rrezet e dritës, të cilat i dhanë shtysë shkencëtarëve të mesjetës të flasin për natyrën korpuskulare të dritës. Modeli korpuskular i dritës u respektua, për shembull, nga Njutoni. Ky fenomen quhet "reflektimi i dritës". Figura më poshtë e tregon në mënyrë skematike:
Ne ndeshim reflektime të dritës kudo. Fotot e bukura në sipërfaqen e sipërfaqes së ujit formohen pikërisht për shkak të reflektimit të rrezeve të dritës nga sipërfaqja e ujit:
Por më e rëndësishmja: nëse ky fenomen nuk do të kishte qenë në natyrë, nuk do të kishim parë asgjë dhe jo vetëm këto plane tejet artistike. Në fund të fundit, ne nuk shohim objekte, por rrezet e dritës të reflektuara nga këto objekte dhe të drejtuara në retinë e syrit tonë.
Ligji i reflektimit të dritës
Nuk mjafton që fizikanët të dinë për ekzistencën e këtij apo atij fenomeni të natyrës - ai duhet të përshkruhet saktësisht, domethënë në gjuhën e matematikës. Si reflektohet saktësisht një rreze drite nga një sipërfaqe? Meqenëse drita udhëton në një vijë të drejtë si para dhe pas reflektimit, mjafton të dimë lidhjen midis këndit të rënies dhe këndit të reflektimit për të përshkruar me saktësi këtë fenomen. Ekziston një lidhje e tillë: "Këndi i rënies është i barabartë me këndin e reflektimit".
Nëse drita bie në një sipërfaqe shumë të lëmuar, si sipërfaqja e ujit ose në sipërfaqen e një pasqyre, atëherë të gjitha rrezet që bien në të njëjtin kënd reflektohen nga sipërfaqja në të njëjtin drejtim - në një kënd të barabartë me këndin e rënies. Prandaj, pasqyra përcjell me kaq saktësi formën e objekteve të pasqyruara në të. Nëse sipërfaqja është e përafërt, atëherë (si në figurën e parë), atëherë një model i tillë nuk vërehet - atëherë ata flasin për reflektim difuz.
Kur një rreze drite bie në ndërfaqen midis dy mediave, drita reflektohet: rrezja ndryshon drejtimin e saj dhe kthehet në mjedisin origjinal.
Në fig. 4.2 tregon rrezen rënëse AO, rrezen e reflektuar OB, si dhe OC pingul të tërhequr në sipërfaqen reflektuese KL në pikën e rënies O.
Oriz. 4.2. Ligji i reflektimit
Këndi AOC quhet këndi i rënies. Kushtojini vëmendje dhe mbani mend: këndi i incidencës matet nga pingulja në sipërfaqen reflektuese, dhe jo nga vetë sipërfaqja! Në mënyrë të ngjashme, këndi i reflektimit është këndi BOC i formuar nga rrezja e reflektuar dhe pingul me sipërfaqen.
4.2.1 Ligji i reflektimit
Tani do të formulojmë një nga ligjet më të lashta të fizikës. Ajo ishte e njohur për grekët në lashtësi!
Ligji i reflektimit.
1) Rrezja rënëse, rrezja e reflektuar dhe pingulja me sipërfaqen reflektuese të tërhequr në pikën e rënies shtrihen në të njëjtin rrafsh.
2) Këndi i reflektimit është i barabartë me këndin e rënies.
Kështu, \AOC = \BOC, e cila është paraqitur në Fig. 4.2.
Ligji i reflektimit ka një pasojë të thjeshtë, por shumë të rëndësishme gjeometrike. Le të shohim fig. 4.3. Le të vijë një rreze drite nga pika A. Le të ndërtojmë një pikë A0 simetrike me pikën A në lidhje me sipërfaqen reflektuese KL.
Oriz. 4.3. Rrezja e reflektuar largohet nga pika A0
Nga simetria e pikave A dhe A0 duket qartë se \AOK = \A0 OK. Gjithashtu, \AOK + \AOC = 90 . Prandaj \A0 OB = 2(\AOK + \AOC) = 180, dhe si rrjedhim pikat A0, O dhe B shtrihen në të njëjtën linjë! Rrezja e reflektuar OB, si të thuash, del nga pika A0, simetrike me pikën A
në lidhje me sipërfaqen reflektuese. Ky fakt do të jetë jashtëzakonisht e dobishme për ne në të ardhmen shumë të afërt.
Ligji i reflektimit përshkruan rrjedhën e rrezeve individuale të dritës në rreze të ngushta drite. Por në shumë raste, trau është mjaft i gjerë, domethënë përbëhet nga shumë trarë paralelë. Modeli i reflektimit të një rreze të gjerë drite do të varet nga vetitë e sipërfaqes reflektuese.
Nëse sipërfaqja është e pabarabartë, atëherë pas reflektimit, paralelizmi i rrezeve do të prishet. Si shembull, në fig. 4.4 tregon reflektimin nga një sipërfaqe e valëzuar. Rrezet e reflektuara, siç e shohim, shkojnë në drejtime të ndryshme.
Oriz. 4.4. Reflektimi nga një sipërfaqe me onde
Por çfarë do të thotë "sipërfaqe e ashpër"? Cilat sipërfaqe janë ¾të lëmuara¿? Përgjigja është kjo: një sipërfaqe konsiderohet e pabarabartë nëse dimensionet e parregullsive të saj nuk janë më të vogla se gjatësia valore e valëve të dritës. Pra, në fig. 4.4, madhësia karakteristike e parregullsive është disa rend magnitudë më e madhe se gjatësia e valës së dritës së dukshme.
Një sipërfaqe me parregullsi mikroskopike, në përpjesëtim me gjatësitë e valëve të dritës së dukshme, quhet mat. Si rezultat i reflektimit të një rrezeje paralele nga një sipërfaqe mat, fitohet dritë e shpërndarë, rrezet e një drite të tillë shkojnë në të gjitha drejtimet e mundshme3. Prandaj, vetë reflektimi nga një sipërfaqe mat quhet i shpërndarë ose i përhapur4.
Nëse madhësia e parregullsive të sipërfaqes është më e vogël se gjatësia e valës së dritës, atëherë një sipërfaqe e tillë quhet pasqyrë. Kur reflektohet nga një sipërfaqe pasqyre, paralelizmi i rrezes ruhet: rrezet e reflektuara gjithashtu shkojnë paralelisht (Fig. 4.5).
Oriz. 4.5. Reflektimi nga një sipërfaqe pasqyre
Përafërsisht pasqyrë është sipërfaqja e lëmuar e ujit, qelqit ose metalit të lëmuar. Reflektimi nga një sipërfaqe pasqyre quhet, përkatësisht, një reflektim pasqyre. Ne do të jemi të interesuar për një rast të veçantë të thjeshtë, por të rëndësishëm të reflektimit spekular - reflektimi në një pasqyrë të sheshtë.
4.2.2 Pasqyrë e sheshtë
Një pasqyrë e aeroplanit është një pjesë e një aeroplani që reflekton dritën në mënyrë spekulative. Një pasqyrë e sheshtë është një gjë e zakonshme; ka disa pasqyra të tilla në shtëpinë tuaj. Por tani ne mund të kuptojmë pse, duke parë në pasqyrë, ju shihni në të një reflektim të vetes dhe të objekteve pranë jush.
Burimi pikësor i dritës S në fig. 4.6 lëshon rreze në drejtime të ndryshme; le të marrim dy trarë të afërt që ndodhin në një pasqyrë të sheshtë. Tashmë e dimë se rrezet e reflektuara
3 Kjo është arsyeja pse ne shohim objektet përreth: ato reflektojnë dritën e shpërndarë, të cilën ne e vëzhgojmë nga çdo kënd.
4 Fjala latine di usio thjesht do të thotë përhapje, përhapje, shpërndarje.
lëvizin sikur vijnë nga pika S0, e cila është simetrike me pikën S në lidhje me rrafshin e pasqyrës.
Oriz. 4.6. Imazhi i një burimi drite në një pasqyrë të sheshtë
Më interesantja fillon kur rrezet e reflektuara divergjente hyjnë në syrin tonë. E veçanta e ndërgjegjes sonë është se truri plotëson rrezen divergjente, duke e vazhduar atë pas pasqyrës derisa të kalojë në pikën S0. Na duket se rrezet e reflektuara vijnë nga pika S0, ne shohim një pikë të ndritshme atje!
Kjo pikë shërben si një imazh i burimit të dritës S. Sigurisht, në realitet, asgjë nuk shkëlqen pas pasqyrës, asnjë energji nuk është e përqendruar atje, ky është një iluzion, një iluzion optik, një produkt i ndërgjegjes sonë. Prandaj, pika S0 quhet imazhi imagjinar i burimit S. Në pikën S0 nuk kryqëzohen vetë rrezet e dritës, por vazhdimet e tyre mendore ¾përmes pasqyrës¿.
Është e qartë se imazhi S0 do të ekzistojë pavarësisht nga madhësia e pasqyrës dhe nëse burimi është drejtpërdrejt mbi pasqyrë apo jo (Fig. 4.7). Është e rëndësishme vetëm që rrezet e reflektuara nga pasqyra të bien në sy, dhe vetë syri do të formojë një imazh të burimit.
Oriz. 4.7. Burimi nuk është mbi pasqyrë: imazhi është ende atje
Zona e shikimit varet nga vendndodhja e burimit dhe dimensionet e pasqyrës, zona hapësinore nga e cila është e dukshme imazhi i burimit. Zona e shikimit përcaktohet nga skajet K dhe L të pasqyrës KL. Ndërtimi i zonës së shikimit të imazhit S0 është i qartë nga Fig.4.8; zona e dëshiruar e shikimit theksohet me një sfond gri.
Çdo gjë që shohim në hapësirën përreth ose lëshon dritë ose e reflekton atë.
Ngjyra e emetuar
është drita e emetuar nga një burim aktiv. Shembuj të burimeve të tilla janë dielli, një llambë ose një ekran monitori. Veprimi i tyre zakonisht bazohet në ngrohjen e trupave metalikë ose në reaksione kimike ose termonukleare. Ngjyra e çdo emituesi varet nga përbërje spektrale rrezatimi. Nëse burimi emeton valët e lehta në të gjithë gamën e dukshme, atëherë ngjyra e saj do të perceptohet nga syri ynë si e bardhë. Mbizotërimi në përbërjen e tij spektrale të gjatësive të valëve të një diapazoni të caktuar (për shembull, 400 - 450 nm) do të na japë një ndjenjë të ngjyrës dominuese në të (në këtë rast, blu-vjollcë). Dhe së fundi, prania në dritën e emetuar të komponentëve të dritës nga rajone të ndryshme të spektrit të dukshëm (për shembull, e kuqe dhe jeshile) na jep perceptimin e ngjyrës që rezulton (në këtë rast, e verdhë). Por në të njëjtën kohë, në çdo rast, ngjyra e emetuar që hyn në syrin tonë ruan të gjitha ngjyrat nga të cilat është krijuar.
drita e reflektuar
ndodh kur një objekt (ose më mirë, sipërfaqja e tij) reflekton valët e dritës që bien mbi të nga një burim drite. Mekanizmi i reflektimit të ngjyrave varet nga lloji i ngjyrës së sipërfaqes, i cili mund të ndahet në dy grupe:
· akromatike;
kromatike.
Grupi i parë përbëhet nga ngjyrat akromatike (përndryshe të pangjyrë): e zeza, e bardha dhe të gjitha gri (nga më e errëta tek më e çelura) (Fig. 4). Ato shpesh quhen neutrale. Në rastin kufizues, sipërfaqe të tilla ose reflektojnë të gjitha rrezet që bien mbi to, duke mos thithur asgjë (sipërfaqe ideale e bardhë), ose thithin plotësisht rrezet, duke mos reflektuar asgjë (sipërfaqe ideale e zezë). Të gjitha opsionet e tjera (sipërfaqet gri) thithin në mënyrë të barabartë valët e dritës me gjatësi vale të ndryshme. Ngjyra e reflektuar prej tyre nuk ndryshon përbërjen e saj spektrale, ndryshon vetëm intensiteti i saj.
Grupi i dytë formohet nga sipërfaqe të lyera me ngjyra kromatike, të cilat reflektojnë ndryshe dritën me gjatësi vale të ndryshme. Pra, nëse ndezni një copë letre jeshile me dritë të bardhë, letra do të duket e gjelbër, sepse sipërfaqja e saj thith të gjitha valët e dritës, përveç përbërësit të gjelbër. ngjyrë të bardhë. Çfarë ndodh nëse letra jeshile ndriçohet me dritë të kuqe ose blu? Letra do të perceptohet si e zezë sepse e kuqja dhe ngjyrat blu nuk reflekton. Nëse ndriçoni një objekt jeshil me dritë jeshile, kjo do ta bëjë atë të dallohet nga objektet përreth me një ngjyrë të ndryshme.
Procesi i reflektimit të dritës shoqërohet jo vetëm nga procesi i përthithjes që shoqërohet me të në shtresën afër sipërfaqes. Në prani të objekteve të tejdukshme, një pjesë e dritës rënëse kalon nëpër to (shih Fig. 4). Veprimi i filtrave të kamerës bazohet në këtë veti, duke hequr gamën e dëshiruar të ngjyrave nga spektri i dukshëm (me fjalë të tjera, duke prerë spektrin e padëshiruar të ngjyrave).
Oriz. 4 Mekanizmat e reflektimit sipas sipërfaqeve: a - jeshile, b - e verdhë në të bardhë, d - sipërfaqe të zeza
Për të kuptuar më mirë këtë efekt, shtypni një pjatë me pleksiglas me ngjyrë në sipërfaqen e llambës së dritës. Si rezultat, syri ynë do të "shohë" ngjyrën që nuk përthithet nga plastika.
Çdo objekt ka karakteristika spektrale të reflektimit dhe transmetimit. Këto karakteristika përcaktojnë se si një objekt reflekton dhe transmeton dritë në gjatësi vale të caktuara (Figura 5).
Kurba e reflektimit spektral
përcaktohet duke matur dritën e reflektuar kur një objekt ndriçohet me një burim standard drite.
Faktorët personalë dhe psikologjikë të fillimit të drogës
Në psikologji u tentua të ndërtohej një “profil specifik” i një personi të predispozuar për përdorimin e lëndëve narkotike. Studimet e ndërmarra në këtë drejtim janë shumë kontradiktore. Besohet se më e pambrojtura është adoleshenca, e karakterizuar si një krizë, dhe për këtë arsye e pambrojtur ...
Klima socio-psikologjike në ekip
Pjekuria profesionale e ekipit karakterizohet nga një tjetër një faktor i rëndësishëm- klima socio-psikologjike që është zhvilluar në një ekip të caktuar pune. Marrëdhëniet në ekip, kohezioni i tij në masë të madhe varen nga ato që janë vetë anëtarët e ekipit, çfarë kanë cilësitë personale dhe kultura...
Ndrojtja është një manifestim i dyshimit për veten.
Frika nga dështimi, frika nga njerëzit. Çfarë është kjo nëse jo mungesë vetëbesimi? Pra, ndrojtja lind nga vetëdyshimi i një personi. Cili është ndryshimi midis një personi të sigurt dhe një personi të pasigurt? Një person me vetëbesim e di se ka të drejta të caktuara, di se si dhe mund të përcaktojë dhe shprehet me saktësi në atë mënyrë, çfarëdo që mund të ndikojë ...
Ligjet e reflektimit dhe thyerjes së dritës. Reflektimi total i brendshëm i dritës
Ligjet e reflektimit të dritës u gjetën eksperimentalisht në shekullin III para Krishtit nga shkencëtari i lashtë grek Euklidi. Gjithashtu, këto ligje mund të përftohen si pasojë e parimit të Huygens, sipas të cilit çdo pikë e mediumit, në të cilën ka arritur perturbimi, është burim i valëve dytësore. Sipërfaqja e valës (balli i valës) në momentin tjetër është një sipërfaqe tangjente ndaj të gjitha valëve dytësore. Parimi i Huygensështë thjesht gjeometrike.
Një valë e rrafshët bie në një sipërfaqe të lëmuar reflektuese të CM (Fig. 1), domethënë një valë, sipërfaqet valore të së cilës janë shirita.
Oriz. 1 Ndërtimi i Huygens.
A 1 A dhe B 1 B janë rrezet e valës rënëse, AC është sipërfaqja e valës së kësaj vale (ose balli i valës).
Deri në ballë valësh nga pika C do të lëvizë në kohën t në pikën B, nga pika A vala sekondare do të përhapet përgjatë hemisferës në distancën AD = CB, pasi AD = vt dhe CB = vt, ku v është shpejtësia e përhapja e valës.
Sipërfaqja e valës së valës së reflektuar është një vijë e drejtë BD, tangjente me hemisferat. Më tej, sipërfaqja e valës do të lëvizë paralelisht me vetveten në drejtim të rrezeve të reflektuara AA 2 dhe BB 2 .
trekëndëshat kënddrejtëΔACB dhe ΔADB kanë një hipotenuzë të përbashkët AB dhe këmbë të barabarta AD = CB. Prandaj, ata janë të barabartë.
Këndet CAB = α dhe DBA = γ janë të barabartë sepse janë kënde me brinjë pingule reciproke. Dhe nga barazia e trekëndëshave del se α = γ.
Nga konstruksioni i Huygens-it rezulton gjithashtu se rrezet e rënë dhe ato të reflektuara shtrihen në të njëjtin rrafsh me pingulën me sipërfaqen e rivendosur në pikën e rënies së rrezes.
Ligjet e reflektimit janë të vlefshme për drejtimin e kundërt të rrezeve të dritës. Për shkak të kthyeshmërisë së rrjedhës së rrezeve të dritës, kemi që një rreze që përhapet përgjatë shtegut të asaj të reflektuar reflektohet përgjatë rrugës së asaj rënëse.
Shumica e trupave pasqyrojnë vetëm rrezatimin që ka rënë mbi to, pa qenë burim drite. Objektet e ndriçuara janë të dukshme nga të gjitha anët, pasi drita reflektohet nga sipërfaqja e tyre në drejtime të ndryshme, duke u shpërndarë.
Ky fenomen quhet reflektim difuz ose reflektim difuz. Reflektimi difuz i dritës (Fig. 2.) ndodh nga të gjitha sipërfaqet e vrazhda. Për të përcaktuar shtegun e rrezes së reflektuar të një sipërfaqeje të tillë, në pikën e rënies së rrezes vizatohet një rrafsh tangjent me sipërfaqen dhe këndet e rënies dhe reflektimit vizatohen në lidhje me këtë plan.
Oriz. 2. Reflektimi difuz i dritës.
Për shembull, 85% e dritës së bardhë reflektohet nga sipërfaqja e borës, 75% nga letra e bardhë, 0.5% nga kadifeja e zezë. Reflektimi difuz i dritës nuk shkakton shqetësim në syrin e njeriut, në kontrast me reflektimin spekular.
Reflektimi spekular i dritës- kjo është kur rrezet e dritës që bien në një sipërfaqe të lëmuar në një kënd të caktuar reflektohen kryesisht në një drejtim (Fig. 3.). Sipërfaqja reflektuese në këtë rast quhet pasqyrë(ose sipërfaqe pasqyre). Sipërfaqet e pasqyrës mund të konsiderohen optikisht të lëmuara nëse përmasat e parregullsive dhe inhomogjeniteteve në to nuk e kalojnë gjatësinë e valës së dritës (më pak se 1 μm). Për sipërfaqe të tilla, ligji i reflektimit të dritës është i kënaqur.
Oriz. 3. Pasqyrimi i dritës.
pasqyrë e sheshtëështë një pasqyrë, sipërfaqja reflektuese e së cilës është një rrafsh. Një pasqyrë e sheshtë bën të mundur shikimin e objekteve përpara saj, dhe këto objekte duket se ndodhen pas rrafshit të pasqyrës. Në optikën gjeometrike, çdo pikë e burimit të dritës S konsiderohet qendra e një rreze divergjente rrezesh (Fig. 4.). Një rreze e tillë rrezesh quhet homocentrike. Imazhi i një pike S në një pajisje optike është qendra S' e një rrezeje rrezesh homocentrike të reflektuara dhe të përthyera në media të ndryshme. Nëse drita e shpërndarë nga sipërfaqet e trupave të ndryshëm godet një pasqyrë të sheshtë, dhe më pas, e reflektuar prej saj, bie në syrin e vëzhguesit, atëherë imazhet e këtyre trupave janë të dukshme në pasqyrë.
Oriz. 4. Imazhi që shfaqet me ndihmën e një pasqyre të sheshtë.
Imazhi S' quhet real nëse në pikën S 1 kryqëzohen vetë rrezet e reflektuara (të thyera) të rrezes. Një imazh S 1 quhet imagjinar nëse nuk janë vetë rrezet e reflektuara (të thyera) që kryqëzohen në të, por vazhdimësitë e tyre. Energjia e dritës nuk hyn në këtë pikë. Në fig. 4 tregon imazhin e pikës ndriçuese S, e cila shfaqet me ndihmën e një pasqyre të sheshtë.
Rrezja SO bie në pasqyrën KM në një kënd prej 0°, prandaj, këndi i reflektimit është 0°, dhe kjo rreze pas reflektimit ndjek rrugën OS. Nga i gjithë grupi i rrezeve që bien nga pika S në një pasqyrë të sheshtë, ne zgjedhim rrezen SO 1.
Rrezja SO 1 bie në pasqyrë në një kënd α dhe reflektohet në një kënd γ (α = γ). Nëse vazhdojmë rrezet e reflektuara përtej pasqyrës, atëherë ato do të konvergojnë në pikën S 1, e cila është një imazh imagjinar i pikës S në një pasqyrë të sheshtë. Kështu, një personi i duket se rrezet dalin nga pika S 1, megjithëse në realitet nuk ka rreze që dalin nga kjo pikë dhe hyjnë në sy. Imazhi i pikës S 1 ndodhet në mënyrë simetrike me pikën më të ndritshme S në lidhje me pasqyrën KM. Le ta vërtetojmë.
Rrezja SB, që bie në pasqyrë në një kënd prej 2 (Fig. 5.), sipas ligjit të reflektimit të dritës, reflektohet në një kënd 1 = 2.
Oriz. 5. Reflektim nga një pasqyrë e sheshtë.
Nga fig. 1.8 mund të shihet se këndet 1 dhe 5 janë të barabartë - si vertikal. Shuma e këndeve 2 + 3 = 5 + 4 = 90°. Prandaj, këndet 3 = 4 dhe 2 = 5.
Trekëndëshat kënddrejtë ΔSOB dhe ΔS 1 OB kanë një këmbë të përbashkët OB dhe kënde akute të barabarta 3 dhe 4, prandaj, këta trekëndësha janë të barabartë në anë dhe dy kënde ngjitur me këmbën. Kjo do të thotë që SO = OS 1, domethënë pika S 1 ndodhet në mënyrë simetrike me pikën S në lidhje me pasqyrën.
Për të gjetur imazhin e një objekti AB në një pasqyrë të sheshtë, mjafton të ulni pingulet nga pikat ekstreme të objektit në pasqyrë dhe, duke i vazhduar ato përtej pasqyrës, të vendosni një distancë pas saj të barabartë me distancën. nga pasqyra në pikë ekstreme objekt (Fig. 6.). Ky imazh do të jetë imagjinar dhe in madhësia e jetës. Dimensionet dhe pozicioni relativ i objekteve ruhen, por në të njëjtën kohë, në pasqyrë, majtas dhe anën e djathtë imazhet janë të kundërta në krahasim me vetë objektin. Paralelizmi i rrezeve të dritës që bien në një pasqyrë të sheshtë pas reflektimit gjithashtu nuk është i shqetësuar.
Oriz. 6. Imazhi i një objekti në një pasqyrë të sheshtë.
Në inxhinieri, pasqyrat me një sipërfaqe reflektuese komplekse të lakuar, të tilla si pasqyrat sferike, përdoren shpesh. pasqyrë sferike- kjo është sipërfaqja e trupit, e cila ka formën e një segmenti sferik dhe reflekton dritën në mënyrë spekulative. Paralelizmi i rrezeve pas reflektimit nga sipërfaqe të tilla është shkelur. Pasqyra quhet konkave nëse rrezet reflektohen nga sipërfaqe e brendshme segment sferik.
Rrezet paralele të dritës pas reflektimit nga një sipërfaqe e tillë mblidhen në një pikë, kështu që një pasqyrë konkave quhet mbledhjen. Nëse rrezet reflektohen nga sipërfaqja e jashtme e pasqyrës, atëherë do të ndodhë konveks. Rrezet paralele të dritës shpërndahen brenda anët e ndryshme, Kjo është arsyeja pse pasqyrë konvekse thirrur duke u shpërndarë.
| Përthyerja Në ndërfaqen ndërmjet dy mediave, fluksi i dritës rënëse ndahet në dy pjesë: njëra pjesë reflektohet, tjetra përthyhet. | |
| V. Snell (Snellius) para X. Huygens dhe I. Njuton në vitin 1621 zbuluan eksperimentalisht ligjin e thyerjes së dritës, por nuk mori një formulë, por e shprehu atë në formën e tabelave, sepse. në këtë kohë në matematikë nuk ishin ende të njohura funksionet e mëkatit dhe cos. | |
| Përthyerja e dritës i bindet ligjit: 1. Rrezja rënëse dhe rrezja e përthyer shtrihen në të njëjtin rrafsh me pingulen e ngritur në pikën e rënies së rrezes me ndërfaqen ndërmjet dy mediave. 2. Raporti i sinusit të këndit të rënies me sinusin e këndit të thyerjes për dy media të dhëna është një vlerë konstante (për dritën monokromatike). |  |
 | |
| Arsyeja e thyerjes është ndryshimi në shpejtësitë e përhapjes së valëve në media të ndryshme. | |
| Vlera e barabartë me raportin e shpejtësisë së dritës në vakum me shpejtësinë e dritës në një mjedis të caktuar quhet indeksi absolut i thyerjes së mediumit. Kjo është një vlerë tabelare - një karakteristikë e këtij mjedisi. | |
Vlera e barabartë me raportin e shpejtësisë së dritës në një mjedis me shpejtësinë e dritës në një tjetër quhet indeksi relativ i thyerjes së mediumit të dytë në raport me të parën.  | |
| Vërtetimi i ligjit të thyerjes. Përhapja e rrezeve rënëse dhe të përthyera: MM "- ndërfaqja ndërmjet dy mediave. Rrezet A 1 A dhe B 1 B - rrezet rënëse; α - këndi i incidencës; AC - sipërfaqja e valës në momentin kur rrezja A 1 A arrin ndërfaqen ndërmjet mediave.Duke përdorur parimin e Huygens-it ndërtojmë një sipërfaqe valore në momentin kur rrezja B 1 B arrin ndërfaqen ndërmjet mediumit. Ndërtojmë rrezet e përthyera AA 2 dhe BB 2. β është këndi i thyerjes AB është brinja e përbashkët e trekëndëshave ABC dhe ABD Meqenëse rrezet dhe sipërfaqet valore janë reciproke pingule, atëherë këndi ABD= α dhe këndi BAC=β. Atëherë marrim: |
 |
 | |
| Në një prizëm ose pllakë paralele me plan, thyerja ndodh në secilën faqe në përputhje me ligjin e thyerjes së dritës. Mos harroni se ka gjithmonë një reflektim. Për më tepër, rruga aktuale e rrezeve varet si nga indeksi i thyerjes ashtu edhe nga këndi i thyerjes - këndi në majë të prizmit.) |   |
| Reflektimi total Nëse drita bie nga një mjedis optikisht më i dendur në një optikisht më pak të dendur, atëherë në këndin e incidencës të përcaktuar për secilin mjedis, rrezja e përthyer zhduket. Vërehet vetëm përthyerje. Ky fenomen quhet reflektim total i brendshëm. |  |
|
 |
||
Këndi i rënies, i cili korrespondon me këndin e thyerjes prej 90 °, quhet këndi kufizues i reflektimit total të brendshëm (a 0). Nga ligji i thyerjes rrjedh se kur drita kalon nga çdo mjedis në vakum (ose ajër)  |  |
|
| Nëse përpiqemi të shikojmë nga nën ujë atë që është në ajër, atëherë në një vlerë të caktuar të këndit në të cilin shikojmë, mund të shohim pjesën e poshtme të reflektuar nga sipërfaqja e ujit. Kjo është e rëndësishme të merret parasysh për të mos humbur orientimin. | ||
| Në bizhuteri, prerja e gurëve zgjidhet në mënyrë që çdo aspekt të ketë një pasqyrim total. Kjo shpjegon "lojën e gurëve". | ||
| Fenomeni i një mirazhi shpjegohet gjithashtu nga reflektimi total i brendshëm. |  |
|
Ligji i reflektimit u përmend për herë të parë në Katoptrikën e Euklidit, që daton rreth 300 para Krishtit. e.
Ligjet e reflektimit. Formulat Fresnel
Ligji i reflektimit të dritës - vendos një ndryshim në drejtimin e rrezes së dritës si rezultat i një takimi me një sipërfaqe reflektuese (pasqyrë): rrezet e rënë dhe të reflektuara shtrihen në të njëjtin rrafsh me sipërfaqen normale në atë reflektuese në pikë. e incidencës, dhe kjo normale e ndan këndin ndërmjet rrezeve në dy pjesë të barabarta. Formulimi i përdorur gjerësisht, por më pak i saktë "këndi i incidencës është i barabartë me këndin e reflektimit" nuk tregon drejtimin e saktë të reflektimit të rrezes. Megjithatë, duket kështu:
Ky ligj është pasojë e zbatimit të parimit të Fermatit në një sipërfaqe reflektuese dhe, si të gjitha ligjet e optikës gjeometrike, rrjedh nga optika valore. Ligji është i vlefshëm jo vetëm për sipërfaqet që pasqyrojnë në mënyrë të përsosur, por edhe për kufirin e dy mediave, pjesërisht që reflektojnë dritën. Në këtë rast, si dhe ligji i thyerjes së dritës, ai nuk thotë asgjë për intensitetin e dritës së reflektuar.
mekanizmi i reflektimit
Në goditje valë elektromagnetike në sipërfaqen përcjellëse shfaqet një rrymë, fusha elektromagnetike e së cilës tenton të kompensojë këtë efekt, gjë që çon në reflektimin pothuajse të plotë të dritës.
Llojet e reflektimit
Reflektimi i dritës mund të jetë pasqyrë(d.m.th., siç vërehet gjatë përdorimit të pasqyrave) ose difuze(në këtë rast, gjatë reflektimit, nuk ruhet rruga e rrezeve nga objekti, por vetëm komponenti energjetik i fluksit të dritës) në varësi të natyrës së sipërfaqes.
Pasqyra O. s. ekziston një lidhje e caktuar ndërmjet pozicioneve të rrezeve rënëse dhe atyre të reflektuara: 1) rrezja e reflektuar shtrihet në një rrafsh që kalon nëpër rrezen rënëse dhe normale në sipërfaqen reflektuese; 2) këndi i reflektimit është i barabartë me këndin e rënies j. Intensiteti i dritës së reflektuar (karakterizohet nga koeficienti i reflektimit) varet nga j dhe polarizimi i rrezes rënëse të rrezeve (shiko Polarizimi i dritës), si dhe nga raporti i indekseve të thyerjes n2 dhe n1 të 2-të dhe 1-të. mediat. Në mënyrë sasiore, kjo varësi (për një medium reflektues - një dielektrik) shprehet me formulat Fresnel. Prej tyre, në veçanti, rrjedh se kur drita bie përgjatë normales me sipërfaqen, koeficienti i reflektimit nuk varet nga polarizimi i rrezes rënëse dhe është i barabartë me
(n2 - n1)²/(n2 + n1)²
Në një rast të veçantë shumë të rëndësishëm të një rënieje normale nga ajri ose xhami në ndërfaqen e tyre (nair "1.0; nst = 1.5), është "4%.
Natyra e polarizimit të dritës së reflektuar ndryshon me j dhe është e ndryshme për komponentët e dritës rënëse të polarizuara paralelisht (p-komponenti) dhe pingul (s-komponenti) me rrafshin e incidencës. Në këtë rast, rrafshi i polarizimit kuptohet, si zakonisht, rrafshi i lëkundjeve vektor elektrik valë e lehtë. Në kënde j të barabarta me të ashtuquajturin kënd Brewster (shih ligjin e Brewster-it), drita e reflektuar polarizohet plotësisht pingul me rrafshin e incidencës (përbërësi p i dritës rënëse përthyhet plotësisht në mjedisin reflektues; nëse ky medium fort thith dritën, pastaj komponenti p i thyer kalon në masë shumë të vogël). Kjo veçori e pasqyrës O. me. përdoret në një numër pajisjesh polarizuese. Për j më të madh se këndi i Brewster-it, koeficienti i reflektimit nga dielektrikët rritet me rritjen e j, duke u prirur në 1 në kufi, pavarësisht nga polarizimi i dritës rënëse. Në rastin e reflektimit spekular, siç është e qartë nga formula e Fresnel-it, faza e dritës së reflektuar përgjithësisht ndryshon papritur. Nëse j = 0 (drita bie normalisht në ndërfaqe), atëherë për n2 > n1 faza e valës së reflektuar zhvendoset me p, për n2< n1 - остаётся неизменной. Сдвиг фазы при О. с. в случае j ¹ 0 может быть различен для р- и s-составляющих падающего света в зависимости от того, больше или меньше j угла Брюстера, а также от соотношения n2 и n1. О. с. от поверхности оптически менее плотной среды (n2 < n1) при sin j ³ n2 / n1 является полным внутренним отражением, при котором вся энергия падающего пучка лучей возвращается в 1-ю среду. Зеркальное О. с. от поверхностей сильно отражающих сред (например, металлов) описывается формулами, подобными формулам Френеля, с тем (правда, весьма существенным) изменением, что n2 становится комплексной величиной, мнимая часть которой характеризует поглощение падающего света.
Thithja në një mjedis reflektues çon në mungesën e këndit Brewster dhe vlerave më të larta (në krahasim me dielektrikët) të koeficientit të reflektimit - edhe në një incidencë normale mund të kalojë 90% (kjo është arsyeja e përdorimit të gjerë të metalit të lëmuar dhe sipërfaqet e metalizuara në pasqyra).Karakteristikat e polarizimit ndryshojnë gjithashtu.valët e dritës të reflektuara nga mediumi absorbues (për shkak të zhvendosjeve të tjera fazore të komponentëve p- dhe s të valëve rënëse). Natyra e polarizimit të dritës së reflektuar është aq e ndjeshme ndaj parametrave të mediumit reflektues sa që metoda të shumta optike për studimin e metaleve bazohen në këtë fenomen (shiko Magneto-optika, Metal-optika).
Difuze O. me. - shpërndarja e tij nga sipërfaqja e pabarabartë e mediumit të dytë në të gjitha drejtimet e mundshme. Shpërndarja hapësinore e fluksit të rrezatimit të reflektuar dhe intensiteti i tij janë të ndryshme në raste të ndryshme specifike dhe përcaktohen nga raporti ndërmjet l dhe madhësisë së parregullsive, shpërndarja e parregullsive mbi sipërfaqe, kushtet e ndriçimit dhe vetitë e mediumit reflektues. Rasti kufizues i shpërndarjes hapësinore të dritës së reflektuar në mënyrë difuze, i cili rreptësisht nuk përmbushet në natyrë, përshkruhet nga ligji Lambert. Difuze O. me. vërehet edhe nga mjediset, strukturën e brendshme e cila është johomogjene, e cila çon në shpërndarjen e dritës në vëllimin e mediumit dhe kthimin e një pjese të saj në mediumin e 1-rë. Modelet e O. difuze me. nga media të tilla përcaktohen nga natyra e proceseve të shpërndarjes së vetme dhe të shumëfishtë të dritës në to. Si thithja ashtu edhe shpërndarja e dritës mund të tregojnë një varësi të fortë nga l. Rezultati i kësaj është një ndryshim në përbërjen spektrale të dritës së reflektuar në mënyrë difuze, e cila (kur ndriçohet me dritë të bardhë) perceptohet vizualisht si ngjyra e trupave.
Reflektimi total i brendshëm
Me rritjen e këndit të rënies i, rritet edhe këndi i thyerjes, ndërsa rritet intensiteti i rrezes së reflektuar dhe zvogëlohet ai i rrezes së thyer (shuma e tyre është e barabartë me intensitetin e rrezes rënëse). Në disa vlera i = i k injeksion r= π / 2, intensiteti i rrezes së thyer do të bëhet zero, e gjithë drita do të reflektohet. Me një rritje të mëtejshme të këndit i > i k nuk do të ketë rreze të përthyer, ka një reflektim total të dritës.
Vlerën e këndit kritik të incidencës, në të cilin fillon reflektimi total, ne e gjejmë, e vendosim në ligjin e thyerjes r= π / 2, pastaj mëkat r= 1 do të thotë:
mëkat i k = n 2 / n 1Shpërndarja e dritës difuze
θ i = θ r .
Këndi i rënies është i barabartë me këndin e reflektimit
Parimi i funksionimit të reflektorit të këndit
Fondacioni Wikimedia. 2010 .
Shihni se çfarë është "Reflektimi i dritës" në fjalorë të tjerë:
Fenomeni që konsiston në faktin se kur drita (rrezatimi optik) bie nga mediumi i parë në ndërfaqen me mediumin e dytë, veprimi i dritës me këtë të fundit çon në shfaqjen e një valë drite që përhapet nga ndërfaqja përsëri në të parën. .. ... Enciklopedia Fizike
Kthimi i një vale drite, kur ajo bie në ndërfaqen midis dy mediave me indekse të ndryshme refraktive, kthehet në mediumin e parë. Dalloni reflektimin e dritës spekulare (dimensionet l të parregullsive në ndërfaqe janë më të vogla se gjatësia e dritës ... ... Fjalori i madh enciklopedik
REFLEKTIMI I DRITËS, kthimi i një pjese të rrezes së dritës që bie në ndërfaqen midis dy mediave përsëri në mediumin e parë. Ka reflektim spekular të dritës (dimensionet L të parregullsive në ndërfaqe janë më të vogla se gjatësia e valës së dritës l) dhe difuze (L? ... ... Enciklopedia moderne
reflektimi i dritës- REFLEKTIMI I DRITËS, kthimi i një pjese të rrezes së dritës që bie në ndërfaqen ndërmjet dy mediave “prapa” në mediumin e parë. Ka reflektim spekular të dritës (dimensionet L të parregullsive në ndërfaqe janë më të vogla se gjatësia e valës së dritës l) dhe difuze (L ... Fjalor Enciklopedik i Ilustruar
reflektimi i dritës- Fenomeni që drita që bie në ndërfaqen ndërmjet dy mediave me indekse të ndryshme thyerjeje kthehet pjesërisht ose plotësisht në mjedisin nga i cili bie. [Përmbledhja e kushteve të rekomanduara. Çështja 79. Fizike ... ... Manuali Teknik i Përkthyesit
Fenomeni që konsiston në faktin se kur drita (rrezatimi optik (Shih rrezatimi optik)) bie nga një mjedis në ndërfaqen e tij me mediumin e dytë, ndërveprimi i dritës me lëndën çon në shfaqjen e një valë drite, ... .. . Enciklopedia e Madhe Sovjetike
Kthimi i një vale drite kur bie në ndërfaqen e dy mediave me indekse të ndryshme refraktive "kthehet" në mediumin e parë. Ka reflektime spekulare të dritës (dimensionet l të parregullsive në ndërfaqe janë më të vogla se gjatësia e dritës ... ... fjalor enciklopedik
reflektimi i dritës- šviesos atspindys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. reflektimi i dritës vok. Reflexion des Lichtes, f rus. reflektim drite, n pranc. reflexion de la lumière, f … Fizikos terminų žodynas