Të gjithë e dinë ose të paktën kanë dëgjuar se drita ka vetinë e përthyerjes dhe reflektimit. Por vetëm formulat e optikës gjeometrike dhe valore mund të shpjegojnë se si, ose më saktë mbi çfarë baze, ndodh kjo. Dhe i gjithë ky mësim bazohet në konceptin e "rrezes", i cili u prezantua nga Euklidi tre shekuj para erës sonë. Pra, çfarë është një rreze, duke folur shkencërisht?
Një rreze është një vijë e drejtë përgjatë së cilës lëvizin valët e dritës. Si, pse - këtyre pyetjeve u përgjigjen formulat e optikës gjeometrike, e cila është pjesë e optikës valore. Kjo e fundit, siç mund të supozohet, i trajton rrezet si valë.
Formulat e optikës gjeometrike
Ligji i përhapjes drejtvizore: një rreze në një mjedis të të njëjtit lloj priret të përhapet drejtvizor. Kjo do të thotë, drita udhëton përgjatë rrugës më të shkurtër që ekziston midis dy pikave. Mund të thuash madje se rrezja e dritës kërkon t'i kursejë vetes kohë. Ky ligj shpjegon dukuritë e hijes dhe të gjysmënumbrës.
Për shembull, nëse vetë burimi i dritës ka përmasa të vogla ose ndodhet në një distancë kaq të madhe samadhësitë mund të injorohen, rrezja e dritës formon hije të qarta. Por nëse burimi i dritës është i madh ose shumë afër, atëherë rrezja e dritës formon hije të paqarta dhe hije të pjesshme.
Ligji i Përhapjes së Pavarur
Rrezet e dritës priren të përhapen në mënyrë të pavarur nga njëra-tjetra. Kjo do të thotë, ato nuk do të ndikojnë në njëra-tjetrën në asnjë mënyrë nëse kryqëzohen ose kalojnë njëra-tjetrën në një mjedis homogjen. Rrezet duket se nuk janë të vetëdijshëm për ekzistencën e rrezeve të tjera.
Ligji i Reflektimit
Le të imagjinojmë se një person drejton një tregues lazer në një pasqyrë. Sigurisht, rrezja do të reflektohet nga pasqyra dhe do të përhapet në një medium tjetër. Këndi midis pingules me pasqyrën dhe rrezes së parë quhet këndi i rënies, këndi midis pingules me pasqyrën dhe rrezes së dytë quhet kënd i reflektimit. Këto kënde janë të barabarta.
Formulat e optikës gjeometrike zbulojnë shumë situata që askujt nuk i mendon. Për shembull, ligji i reflektimit shpjegon pse ne mund ta shohim veten në një pasqyrë "të drejtpërdrejtë" pikërisht ashtu siç jemi dhe pse sipërfaqja e saj e lakuar krijon një imazh të ndryshëm.
Formula:
a - këndi i incidencës, b - këndi i reflektimit.
a=b
Ligji i thyerjes
Rrezja e incidencës, rrezja e përthyerjes dhe pingulja me pasqyrën janë të vendosura në të njëjtin rrafsh. Nëse sinusi i këndit të rënies pjesëtohet me sinusin e këndit të thyerjes, atëherë fitohet vlera n, e cila është konstante për të dy mediat.
n tregon se në çfarë këndi rrezja nga mediumi i parë kalon në të dytin dhe si ndërlidhen përbërjet e këtyre mediave.
Formula:
i - këndi i rënies. r - kënd thyes. n21 - indeksi thyes.
sin i/sin r=n2/ 1= n21
Ligji i kthyeshmërisë së dritës
Çfarë thotë ligji i kthyeshmërisë së dritës? Nëse rrezja përhapet përgjatë një trajektoreje të përcaktuar mirë në një drejtim, atëherë ajo do të përsërisë të njëjtën rrugë në drejtim të kundërt.
Rezultat
Formulat e optikës gjeometrike në një formë disi të thjeshtuar shpjegojnë se si funksionon një rreze drite. Nuk ka asgjë të vështirë në këtë. Po, formulat dhe ligjet e optikës gjeometrike neglizhojnë disa nga vetitë e universit, por rëndësia e tyre për shkencën nuk mund të nënvlerësohet.
