Çdo nxënës shkolle e di se drita në një mjedis homogjen transparent lëviz përgjatë një rruge të drejtë. Ky fakt na lejon të konsiderojmë shumë dukuri optike brenda kornizës së konceptit të një rreze drite. Ky artikull flet për këndin e rënies së rrezes dhe pse është e rëndësishme të dihet ky kënd.
Një rreze drite është një valë elektromagnetike mikrometër
Në fizikë, ekzistojnë valë të natyrave të ndryshme: zëri, deti, elektromagnetike dhe disa të tjera. Megjithatë, termi "rreze" vlen vetëm për valët elektromagnetike, pjesë e të cilave është spektri i dukshëm. Vetë fjala "rreze" mund të përfaqësohet si një vijë e drejtë që lidh dy pika në hapësirë.
Drita (si valë) mund të shihet si një vijë e drejtë, sepse çdo valë nënkupton praninë e dridhjeve. Përgjigja për këtë pyetje qëndron në vlerën e gjatësisë së valës. Pra, për detin dhe zërin, gjatësia varion nga disa centimetra në dhjetëra metra. Sigurisht, lëkundje të tilla vështirë se mund të quhen rreze. Gjatësia e valës së dritës është më pak se një mikrometër. Syri i njeriut nuk është në gjendje të dallojë dridhje të tilla, prandaj na duket sese ne shohim një rreze të drejtpërdrejtë.
Për hir të plotësimit, duhet të theksohet se rrezja e dritës është e dukshme vetëm kur fillon të shpërndahet në grimca të vogla, si në një dhomë me pluhur ose pika mjegull.
Ku është e rëndësishme të dihet këndi në të cilin rrezja godet pengesën?
Dukuritë e reflektimit dhe përthyerjes janë efektet më të famshme optike me të cilat njeriu has fjalë për fjalë çdo ditë kur shikon veten në pasqyrë ose pi një gotë çaj pasi shikon lugën në të.
Përshkrimi matematik i përthyerjes dhe reflektimit kërkon njohuri për këndin e rënies së rrezes. Për shembull, fenomeni i reflektimit karakterizohet nga barazia e këndit të reflektimit dhe incidencës. Nëse përshkruhet nga ana e procesit të përthyerjes, këndi i incidencës dhe këndi i përthyerjes lidhen me njëri-tjetrin nëpërmjet funksioneve të sinuseve dhe indekseve të thyerjes së medias (ligji i Snell-it).
Këndi në të cilin një rreze drite bie në ndërfaqen midis dy mediave transparente luan një rol të rëndësishëm kur merret parasysh efekti i reflektimit total të brendshëm në një material optikisht më të dendur. Ky efekt vërehet vetëm në rastin e këndeve të incidencës që janë më të mëdha se disa vlera kritike.
Përkufizimi gjeometrik i këndit të konsideruar
Mund të supozohet se ka një sipërfaqe që ndan dy mjediset. Kjo sipërfaqe mund të jetë e sheshtë, si në rastin e një pasqyre, ose mund të jetë më komplekse, siç është sipërfaqja e detit me kurriz. Imagjinoni që në këtë sipërfaqe bierreze drite. Si të përcaktohet këndi i rënies së dritës? Për ta bërë këtë është mjaft e thjeshtë. Më poshtë është një sekuencë veprimesh që duhen bërë për të gjetur këndin e dëshiruar.
- Së pari, duhet të përcaktoni pikën e kryqëzimit të rrezes me sipërfaqen.
- Nëpërmjet O duhet të vizatoni një pingul me sipërfaqen e konsideruar. Shpesh quhet normale.
- Këndi i rënies së rrezes është i barabartë me këndin ndërmjet tij dhe normales. Mund të matet me një raportor të thjeshtë.
Siç mund ta shihni, nuk është e vështirë të gjesh këndin e konsideruar. Megjithatë, nxënësit shpesh bëjnë gabim duke e matur atë midis rrafshit dhe rrezes. Duhet mbajtur mend se këndi i incidencës matet gjithmonë nga normalja, pavarësisht nga forma e sipërfaqes dhe mjedisi në të cilin përhapet.
Pasqyra sferike, thjerrëzat dhe rrezet që bien mbi to
Njohja e vetive të këndeve të rënies së rrezeve të caktuara përdoret në ndërtimin e imazheve në pasqyra sferike dhe thjerrëza të holla. Për të ndërtuar imazhe të tilla, mjafton të dimë se si sillen dy rreze të ndryshme kur ndërveprojnë me pajisjet optike të përmendura. Kryqëzimi i këtyre rrezeve përcakton pozicionin e pikës së imazhit. Në rastin e përgjithshëm, gjithmonë mund të gjenden tre rreze të ndryshme, rrjedha e të cilave dihet saktësisht (rreze e tretë mund të përdoret për të kontrolluar korrektësinë e imazhit të ndërtuar). Këto rreze janë emërtuar më poshtë.
- Drejtimi paralel me boshtin kryesor optik të pajisjes. Ai kalon përmes fokusit pas reflektimit ose thyerjes.
- Një rreze që kalon përmes fokusit të pajisjes. Gjithmonë reflektonpërthyer paralelisht me boshtin kryesor.
- Duke kaluar nëpër qendrën optike (për një pasqyrë sferike ajo përkon me qendrën e sferës, për një lente është brenda saj). Një rreze e tillë nuk e ndryshon trajektoren e saj.
Figura e mësipërme tregon skemat për ndërtimin e imazheve për opsione të ndryshme për vendndodhjen e objektit në lidhje me thjerrëzat e holla.
