Optikë: fizikë, klasa 8. Ligji i reflektimit: formula

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-02 17:56

Sot do të flasim për ligjin e reflektimit të dritës. Do të veçojmë edhe pjesën e optikës lineare për të cilën zbatohet ky fenomen.

Shkolla dhe drita

Fëmijët shkojnë në klasën e parë me padurim. Ata janë të interesuar se çfarë do të thotë të studiosh, janë kapur nga buja me tekstet dhe fletoret. Por disiplina është një gjë e rreptë. Po, dhe ligjet psikologjike të një grupi të mbyllur fëmijësh janë mjaft mizore. Prandaj, nxënësit më të rritur e lidhin me shkollën vetëm një hezitim për të shkuar atje. Megjithatë, me një qasje krijuese ndaj vetë njohurive, ju mund të ndryshoni mënyrën se si e shikoni botën e mësimeve dhe ditarëve. Sot do të flasim për një koncept të rëndësishëm të optikës. Klasa 8 e fizikës e jep këtë fenomen si ligjet e përthyerjes dhe reflektimit të dritës.

Valja dhe drita

Sado e çuditshme që tingëllon, drita është një valë. "Çfarë dete?" do të pyesin nxënësit. Dhe ne do të përgjigjemi: "Në elektromagnetike". Ky sistem kompleks fillon me një objekt të ngarkuar në lëvizje. Në kuptimin e mirëfilltë të fjalës. Nëse eksperimentuesi elektrizon një copë qelibar dhe vrapon shpejt me të, atëherë në procesin e lëvizjes do të lindë një fushë elektromagnetike shumë e dobët dhe shumë e shkurtër. Burimi i fushave të mëdha që përshkojnë të gjithë universin janë brendakryesisht yje. Dielli është gjithashtu një objekt me një ngarkesë jo zero, kështu që Toka fjalë për fjalë "lahet" në grimcat dhe fushat elektromagnetike të krijuara prej tij. Dhe drita është një kuant i fushës elektromagnetike, që do të thotë se ligji i reflektimit mund të zbatohet në të.

Reflektim, përthyerje, përthithje

Pra, cili është thelbi i ligjit? Në vijim:

1. Nëse një rreze drite bie në një sipërfaqe të lëmuar, atëherë ajo, normalja me sipërfaqen në pikën e rënies dhe drita e reflektuar shtrihen në të njëjtin rrafsh.
2. Këndi i pjerrësisë së rrezes rënëse ndaj normales është i barabartë me këndin e pjerrësisë së dritës së reflektuar.

Ndonjëherë nxënësit e shkollës tremben nga fjala e pakuptueshme "normale". Por nuk është aspak e tmerrshme. Është vetëm një pingul me një pikë të caktuar në sipërfaqe. Dhe normalja është më shpesh një vijë imagjinare, ajo duhet menduar për të zgjidhur problemin.

Këndi i rënies është i barabartë me këndin e reflektimit

Sa i dëmshëm është ky formulim i ligjit të reflektimit të dritës? Klasa e 8-të shpesh redukton numrin e fjalëve në rregullat e shkollës për t'i mbajtur mend më mirë ato. Por edhe optika lineare është një temë në të cilën vektori i veprimit dhe i përhapjes ka rëndësi. Kjo do të thotë, jo vetëm këndet e ndërsjella të rrezeve të dritës janë të rëndësishme, por edhe drejtimi i përhapjes së tyre. Në këtë rast, është e rëndësishme të mos harrohet se për incidentin, imazhin e reflektuar dhe normalen në sipërfaqe, ka vetëm një plan në pikën e incidencës.

Llojet e reflektimit

Duket se ky rregull nuk mund të jetë më i thjeshtë. Por këtu ka disa veçori:

1. Takimi me një dielektrik, drita shkakton lëkundje në atomet e sajpolarizimi dielektrik. Kjo çon në faktin se çdo pikë e mediumit bëhet një burim dytësor i valëve. Kur kombinohen, ato gjenerojnë dritë të reflektuar, të përthyer dhe të shpërndarë.
2. Kur rrezatimi elektromagnetik godet një material përçues, ai bën që elektronet të lëkunden. Materiali tenton të kompensojë rrymën që rezulton, e cila rezulton në një reflektim pothuajse total. Kjo është arsyeja pse metali është kaq i shkëlqyeshëm.
3. Reflektimi difuz ndodh kur një sipërfaqe ka vrazhdësi. Madhësia e tyre duhet të kalojë gjatësinë e valës së rrezatimit rënës. Megjithatë, mund të krijohet një situatë në të cilën rrezatimi vjollcë me gjatësi vale të shkurtër shpërndahet, ndërsa rrezatimi i kuq me gjatësi vale të gjatë reflektohet në mënyrë të përsosur.
4. Reflektim i brendshëm. Nëse drita bie nga një medium më i dendur në një mjedis më të rrallë (për shembull, nga uji në ajër), atëherë në një kënd të caktuar e gjithë rrezja reflektohet prapa. Ligji i reflektimit total lidhet me ndryshimin në indekset e thyerjes së dritës në një mjedis. Formula e saj shprehet si më poshtë:

• sin j=n₂ / n₁

ku j është këndi në të cilin ndodh reflektimi total i brendshëm, dhe n₂ dhe n_{1 janë indekset refraktive të të dyve media.}

Çfarë dhe kur reflektohet?

Përveç mësimeve në shkollë dhe detyrave të mërzitshme, ligji i reflektimit, formulën e të cilit e kemi dhënë pak më lart, mund të vërehet edhe në raste të tjera:

1. Kur valët e zërit kërcejnë nga sipërfaqet e forta, ato kthehen si një jehonë. Është për shkak të këtij efekti që zërat e fëmijëve tingëllojnë më fort në një oborr të mbyllur sesa jashtë.breg lumi. Një dhomë bosh menjëherë pas rinovimit gjithashtu bën jehonë dhe mobiljet që vendosen aty më pas thithin dridhjet e ajrit.
2. Anijet e zbulimit lëshojnë valë tejzanor përpara tyre, shpejtësia e reflektimit të të cilave mund të përdoret për të gjykuar topografinë e poshtme.
3. Valët e radios reflektohen nga avionët, gjë që ju lejon të përcaktoni vendndodhjen e tyre në ajër.
4. Në një ekzaminim mjekësor, ekografia reflektohet nga kufiri i organeve dhe u jep specialistëve mundësinë të gjykojnë proceset që ndodhin brenda një personi pa prerje të indeve.

Pasqyra dhe Kina

Megjithatë, mos mendoni se reflektimi është shpikja më e fundit. Sapo njerëzit mësuan se si të merrnin metal të pastër (bronz), gratë menjëherë donin të dinin se si dukeshin.

Për ta bërë materialin të reflektojë më mirë, sipërfaqja e tij është lëmuar me dorë për një kohë të gjatë. Dhe duke qenë se ishte e mundur të shihej vetëm në një drejtim të diskut të bronzit, tjetri ishte zbukuruar me një lloj modeli.

Në Kinën e lashtë, disa mjeshtër ishin në gjendje të bënin pasqyra, misteri i të cilave nuk është zgjidhur deri më tani. Nëse një rreze dielli nga ana e lëmuar e një objekti të tillë drejtohet në një mur të bardhë ose një fletë letre, atëherë në rrethin e dritës … do të shfaqet fotografia e gdhendur në anën e pasme. Thelbi i këtij fenomeni nuk mund të shpjegohej as me metoda moderne të kërkimit. Të hamendësosh se si ndodh kjo është:

1. Modeli shtypet, pastaj bluhet njëra anë dhe diferenca në strukturën e metalit mbetet.
2. Shkrirja e bakrit derdhet në një shabllon të përgatitur paraprakisht dhenjë shtresë më e trashë metali (ku modeli ka një fryrje) ngurtësohet në një formë paksa të ndryshme nga një element i hollë. Ky ndryshim mbetet edhe pas lustrimit.
3. Ana e lëmuar e pasqyrës është e gdhendur me acid. Pas përpunimit, ndryshimi në ngjyrë nuk është i dukshëm, por intensiteti i imazhit të reflektuar është i ndryshëm në dritën e ndritshme të diellit.
4. Modelja aplikohet në pjesën e pasqyrës së objektit me një shkallë të ndryshme bakri.
5. Imazhi pritet në pjesën e pasme të pasqyrës kur pjesa e përparme tashmë është lëmuar në një masë të caktuar. Presioni vepron në të dy pjesët e objektit. Ana e pasqyrës është e mbuluar, si të thuash, me një sërë mikro-fryrjesh që korrespondojnë me modelin. Një tjetër lëmim përfundon punën, duke u dhënë gungave dhe luginave të krijuara një pamje më të butë.

Është e vështirë të besohet se në epokën e spektroskopisë atomike dhe hulumtimit me rreze X të materies, ka ende mistere që lidhen me reflektimin, por faktet janë gjëra kokëfortë.