Бүгүн биз өткөрүмдүүлүк жана ага байланыштуу түшүнүктөр жөнүндө сүйлөшөбүз. Бул чоңдуктардын баары сызыктуу оптика бөлүмүнө тиешелүү.
Байыркы дүйнөдө жарык
Адамдар дүйнө сырларга толгон деп ойлошчу. Ал тургай, адамдын денеси белгисиз көп алып. Мисалы, байыркы гректер көз кантип көрөт, эмне үчүн түс бар, түн эмне үчүн келерин түшүнүшкөн эмес. Бирок, ошол эле учурда, алардын дүйнөсү жөнөкөй болгон: жарык, бир тоскоолдукка түшүп, көлөкө жараткан. Бул эң билимдүү илимпоз да билиши керек болгон нерселердин баары. Жарыктын жана жылуулуктун өткөрүмдүүлүгү жөнүндө эч ким ойлогон эмес. Бүгүн алар мектепте окушат.
Жарык тоскоолдукка жолугат
Жарык шооласы объектке тийгенде, ал өзүн төрт башка жол менен аткарышы мүмкүн:
- жок;
- чачырап;
- чагылдыруу;
- уланта.
Ошого жараша ар кандай заттын жутуу, чагылуу, өткөрүү жана чачыроо коэффициенттери болот.
Жутулган жарык материалдын өзүнүн касиетин ар кандай жолдор менен өзгөртөт: аны ысытат, электрондук түзүлүшүн өзгөртөт. Диффузиялык жана чагылган жарык окшош, бирок дагы эле айырмаланат. Жарыкты чагылдыргандатаралуу багытын өзгөртөт жана чачыранды болгондо анын толкун узундугу да өзгөрөт.
Жарыкты өткөрүүчү тунук объект жана анын касиеттери
Чагылтуу жана өткөрүү коэффициенттери эки фактордон көз каранды - жарыктын мүнөздөмөлөрү жана объекттин өзүнүн касиеттери. Бул маанилүү:
- Заттын агрегаттык абалы. Муз бууга караганда башкача сынат.
- Кристалл торчосунун структурасы. Бул пункт катуу заттарга тиешелүү. Мисалы, көмүрдүн спектрдин көзгө көрүнгөн бөлүгүндө өткөрүмдүүлүгү нөлгө барабар, ал эми алмаз башка маселе. Бул жарык менен көлөкөнүн сыйкырдуу оюнун жараткан анын чагылышынын жана сынуусунун учактары, ал үчүн адамдар жомоктогудай акча төлөөгө даяр. Бирок бул эки зат тең көмүртек. Ал эми алмаз отко көмүрдөн жаман күйбөйт.
- Заттын температурасы. Кызык, бирок жогорку температурада кээ бир денелер өздөрү жарыктын булагына айланат, ошондуктан алар электромагниттик нурлануу менен бир аз башкача аракеттенишет.
- Жарык шооласынын объектке түшүү бурчу.
Ошондой эле, объекттен чыккан жарык поляризацияланышы мүмкүн экенин унутпаңыз.
Толкун узундугу жана өткөрүү спектри
Жогоруда белгилегендей, өткөрүмдүүлүк түшкөн жарыктын толкун узундугуна көз каранды. Сары жана жашыл нурларга тунук эмес зат инфракызыл спектрге тунук көрүнөт. "Нейтрино" деп аталган кичинекей бөлүкчөлөр үчүн Жер да тунук. Ошон-дуктан алар болгондугуна карабастанКүндү абдан чоң көлөмдө жаратат, аларды аныктоо илимпоздор үчүн абдан кыйын. Нейтрино менен заттын кагылышуу ыктымалдыгы өтө аз.
Бирок көбүнчө электромагниттик нурлануунун спектринин көрүнүүчү бөлүгү жөнүндө сөз болуп жатат. Эгерде китепте же тапшырмада масштабдын бир нече сегменттери бар болсо, анда оптикалык өткөрүмдүүлүк анын адам көзүнө жеткиликтүү бөлүгүн билдирет.
Коэффицент формуласы
Эми окурман заттын өтүшүн аныктаган формуланы көрүп, түшүнүүгө жетиштүү даяр. Бул мындай көрүнөт: S=F/F0.
Демек, T өткөргүчтүк – бул денеден өткөн белгилүү бир толкун узундуктагы нурлануу агымынын (Ф) баштапкы нурлануу агымына (Ф0) болгон катышы.
Т маанисинин өлчөмү жок, анткени ал бирдей түшүнүктөрдүн бири-бирине бөлүнүшү катары белгиленет. Бирок, бул коэффициент физикалык мааниден куру эмес. Ал берилген заттын канча электромагниттик нурланууну өткөрөрүн көрсөтөт.
Радиациялык агым
Бул жөн гана сөз айкашы эмес, конкреттүү термин. Нурлануу агымы - бул электромагниттик нурлануунун бирдик бети аркылуу өткөрүүчү күчү. Көбүрөөк айтканда, бул маани бирдик убакытта нурлануунун бирдик аянты аркылуу кыймылдаган энергиясы катары эсептелет. Аянты көбүнчө чарчы метр, ал эми убакыт секунд. Бирок конкреттүү тапшырмага жараша бул шарттарды өзгөртүүгө болот. Мисалы, кызыл үчүнБиздин Күндөн миң эсе чоң болгон гигант, сиз чарчы километрди коопсуз колдоно аласыз. Ал эми кичинекей оттуу чымчык үчүн квадрат миллиметр.
Албетте, салыштыруу мүмкүнчүлүгүнө ээ болуу үчүн бирдиктүү өлчөө системалары киргизилген. Бирок, албетте, нөлдөрдүн саны менен баш аламандыкка жол бербесеңиз, аларга каалаган маанини азайтууга болот.
Бул түшүнүктөр менен байланышкан багыттык өткөрүмдүүлүктүн чоңдугу да. Ал айнектен канча жана кандай жарык өтөөрүн аныктайт. Бул түшүнүк физика окуу китептеринде кездешпейт. Ал терезе өндүрүүчүлөрдүн спецификацияларында жана эрежелеринде жашырылган.
Энергиянын сакталуу мыйзамы
Түбөлүк кыймылдаткычтын жана философиялык таштын болушу мүмкүн эместигинин себеби ушул мыйзам. Бирок суу жана шамал тегирмендери бар. Мыйзамда энергия жок жерден келбейт, изи калбай эрибейт деп айтылат. Тоскоолдукка түшкөн жарык да мындан тышкары эмес. Жарыктын бир бөлүгү материал аркылуу өтпөгөндүктөн, ал бууланып кеткендиги өткөргүчтүн физикалык маанисинен келип чыкпайт. Чындыгында, түшкөн нур сиңген, чачылган, чагылган жана өткөн жарыктын суммасына барабар. Ошентип, берилген зат үчүн бул коэффициенттердин суммасы бирге барабар болушу керек.
Жалпысынан энергиянын сакталуу законун физиканын бардык тармактарына колдонууга болот. Мектеп проблемаларында жип созулбай, төөнөгүч ысып кетпей, системада сүрүлбөй калган учурлар көп кездешет. Бирок иш жүзүндө бул мүмкүн эмес. Мындан тышкары, ал ар дайым эл билет экенин эстен чыгарбоо керекбаары эмес. Мисалы, бета ажыроодо энергиянын бир бөлүгү жоголгон. Окумуштуулар анын кайда кеткенин түшүнүшкөн жок. Сактоо мыйзамы мындай деңгээлде сакталбашы мүмкүн деп Нилс Бор өзү айткан.
Бирок андан кийин абдан кичинекей жана амалкөй элементардык бөлүкчө ачылган - нейтрино лептон. Ошондо баары ордуна келди. Демек, окурман көйгөйдү чечүүдө энергиянын кайда кеткенин түшүнбөсө, анда биз эстен чыгарбашыбыз керек: кээде жооп жөн эле белгисиз.
Жарыктын өтүү жана сынуу мыйзамдарын колдонуу
Бир аз жогору, биз бул коэффициенттердин баары электромагниттик нурлануунун жолуна кайсы заттын тоскоол болушуна көз каранды деп айттык. Бирок бул чындыкты тескери түрдө да колдонсо болот. Берүү спектрин алуу - заттын касиеттерин билүүнүн эң жөнөкөй жана эффективдүү жолдорунун бири. Бул ыкма эмне үчүн мынчалык жакшы?
Бул башка оптикалык ыкмаларга караганда так эмес. Заттан жарык чыгаруу менен дагы көп нерселерди билсе болот. Бирок бул оптикалык берүү ыкмасынын негизги артыкчылыгы - эч кимди эч нерсе кылууга мажбурлоонун кереги жок. Зат ысытуунун, күйүүнүн жана лазер менен нурлануунун кереги жок. Оптикалык линзалар менен призмалардын татаал системалары талап кылынбайт, анткени жарыктын шооласы изилденип жаткан үлгү аркылуу түз өтөт.
Мындан тышкары, бул ыкма инвазивдик эмес жана кыйратуучу эмес. Үлгү баштапкы түрүндө жана абалында калат. Бул зат аз болгондо же уникалдуу болгондо маанилүү. Тутанхамондун шакеги өрттөлбөйт деп ишенебиз,андагы эмалдын составын тагыраак билүү үчүн.
