Ар бир мектеп окуучусу бир тектүү тунук чөйрөдөгү жарык түз жолдо кыймылдаарын билет. Бул чындык көптөгөн оптикалык кубулуштарды жарык нуру түшүнүгүнүн алкагында кароого мүмкүндүк берет. Бул макалада нурдун түшүү бурчу жана бул бурчту билүү эмне үчүн маанилүү экендиги жөнүндө айтылат.
Жарык шооласы микрометрдик электромагниттик толкун
Физикада ар кандай мүнөздөгү толкундар бар: үн, деңиз, электромагниттик жана башка. Бирок, "нур" термини көрүнүүчү спектр бир бөлүгү болгон электромагниттик толкундарга гана тиешелүү. "Нур" деген сөздүн өзүн мейкиндиктеги эки чекитти бириктирген түз сызык катары көрсөтсө болот.
Жарыкты (толкун катары) түз сызык катары көрүүгө болот, анткени ар бир толкун термелүүлөрдүн болушун билдирет. Бул суроонун жообу толкун узундугунун маанисинде. Ошентип, деңиз жана үн үчүн узундугу бир нече сантиметрден ондогон метрге чейин жетет. Албетте, мындай термелүүлөрдү нур деп атоого болбойт. Жарыктын толкун узундугу бир микрометрден аз. Адамдын көзү мындай термелүүлөрдү ажырата албайт, ошондуктан бизге ошондой көрүнөтбиз түз нурду көрөбүз.
Толук болушу үчүн, жарык шооласы чаңдуу бөлмөдө же туман тамчылары сыяктуу майда бөлүкчөлөргө чачырай баштаганда гана көрүнөрүн белгилей кетүү керек.
Нур тоскоолдукка тийген бурчту билүү кайсы жерде маанилүү?
Чакырылыш жана сынуу кубулуштары – бул адам күн сайын күзгүдөн өзүн караган же андагы кашыкты көргөндөн кийин бир стакан чай ичкенде түзмө-түз жолуккан эң белгилүү оптикалык эффекттер.
Сынуунун жана чагылуунун математикалык сүрөттөлүшү нурдун түшүү бурчунун билимин талап кылат. Мисалы, чагылуу кубулушу чагылуу жана түшүү бурчтарынын бирдейлиги менен мүнөздөлөт. Эгерде сынуу процесси тарабынан сүрөттөлсө, түшүү бурчу менен сынуу бурчу синустардын функциялары жана медианын сынуу көрсөткүчтөрү аркылуу бири-бири менен байланышкан (Снелл мыйзамы).
Жарык шооласы эки тунук медианын ортосундагы интерфейске түшкөн бурч оптикалык жактан тыгызыраак материалда ички толук чагылдыруунун таасирин эске алууда маанилүү роль ойнойт. Бул эффект кандайдыр бир критикалык мааниден жогору болгон түшүү бурчтарында гана байкалат.
Карап алынган бурчтун геометриялык аныктамасы
Эки чөйрөнү бөлүп турган кандайдыр бир бет бар деп болжолдоого болот. Бул бет күзгүдөгүдөй тегиз болушу мүмкүн же деңиздин кырдуу бети сыяктуу татаалыраак болушу мүмкүн. Бул бетине түшөт деп элестетиңизжарык нуру. Жарыктын түшүү бурчун кантип аныктоого болот? Бул үчүн абдан жөнөкөй. Төмөндө керектүү бурчту табуу үчүн аткарылуучу аракеттердин ырааттуулугу келтирилген.
- Биринчиден, нурдун бет менен кесилишкен жерин аныктоо керек.
- О аркылуу каралып жаткан бетке перпендикуляр тартуу керек. Ал көбүнчө нормалдуу деп аталат.
- Нурдун түшүү бурчу анын нормалдуу бурчка барабар. Аны жөнөкөй транспортир менен өлчөөгө болот.
Көрүп тургандай, каралып жаткан бурчту табуу кыйын эмес. Бирок окуучулар аны учак менен нурдун ортосунда өлчөөдө көп ката кетиришет. Беттин формасына жана ал таралган чөйрөгө карабастан, түшүү бурчу ар дайым нормалдуудан ченелерин эстен чыгарбоо керек.
Сфералык күзгүлөр, линзалар жана аларга түшкөн нурлар
Кээ бир нурлардын түшүү бурчтарынын касиеттерин билүү сфералык күзгүдө жана ичке линзаларда сүрөттөрдү курууда колдонулат. Мындай сүрөттөрдү куруу үчүн аталган оптикалык приборлор менен өз ара аракеттенүүдө эки түрдүү нурлар өзүн кандай алып барарын билүү жетиштүү. Бул нурлардын кесилиши сүрөт чекитинин абалын аныктайт. Жалпы учурда, ар дайым үч түрдүү нурларды табууга болот, алардын жүрүшү так белгилүү (үчүнчү нурду курулган сүрөттүн тууралыгын текшерүү үчүн колдонсо болот). Бул нурлар төмөндө аталган.
- Түзмөктүн негизги оптикалык огуна параллелдүү иштөө. Ал чагылдырылгандан же сынгандан кийин фокус аркылуу өтөт.
- Түзмөктүн фокусу аркылуу өткөн нур. Ал ар дайым чагылдыратнегизги огуна параллель сынган.
- Оптикалык борбор аркылуу өтүү (сфералык күзгү үчүн ал шардын борборуна дал келет, линза үчүн анын ичинде). Мындай нур өзүнүн траекториясын өзгөртпөйт.
Жогорудагы сүрөттө объекттин ичке линзаларга салыштырмалуу жайгашкан жеринин ар кандай варианттары үчүн сүрөттөрдү куруу схемалары көрсөтүлгөн.
