Bugün ışığın yansıma yasasından bahsedeceğiz. Bu fenomenin geçerli olduğu lineer optik bölümünü de vurgulayacağız.
Okul ve ışık
Çocuklar sabırsızlıkla birinci sınıfa giderler. Çalışmanın ne anlama geldiğiyle ilgileniyorlar, ders kitapları ve defterlerle telaşa kapılıyorlar. Ama disiplin katı bir şeydir. Evet ve kapalı bir grup çocuğun psikolojik yasaları oldukça acımasız. Bu nedenle, daha büyük öğrenciler okulla sadece oraya gitmek için isteksizlik ilişkilendirir. Ancak, bilginin kendisine yaratıcı bir yaklaşımla, dersler ve günlükler dünyasına bakış açınızı değiştirebilirsiniz. Bugün önemli bir optik kavramından bahsedeceğiz. Fizik 8. sınıf, bu fenomeni ışığın kırılma ve yansıması yasaları olarak verir.
Dalga ve ışık
Göründüğü kadar garip, ışık bir dalgadır. "Hangi denizler?" öğrenciler soracak. Ve cevap vereceğiz: “Elektromanyetikte”. Bu karmaşık sistem, hareket eden yüklü bir nesneyle başlar. Kelimenin gerçek anlamıyla. Deneyci bir kehribar parçasına elektrik verirse ve onunla hızlı bir şekilde çalışırsa, hareket sürecinde çok zayıf ve çok kısa bir elektromanyetik alan ortaya çıkacaktır. Tüm evrene nüfuz eden geniş alanların kaynağı,çoğunlukla yıldızlar. Güneş ayrıca sıfır olmayan bir yüke sahip bir nesnedir, bu nedenle Dünya kelimenin tam anlamıyla onun yarattığı parçacıklarda ve elektromanyetik alanlarda “banyo yapar”. Ve ışık elektromanyetik alanın bir kuantumudur, bu da yansıma yasasının ona uygulanabileceği anlamına gelir.
Yansıma, kırılma, emilim
Peki, yasanın özü nedir? Aşağıda:
- Bir ışık demeti pürüzsüz bir yüzeye düşerse, o zaman, gelme noktasında yüzeyin normali ve yansıyan ışık aynı düzlemdedir.
- Gelen ışının normale eğim açısı, yansıyan ışığın eğim açısına eşittir.
Bazen okul çocukları anlaşılmaz "normal" kelimesinden korkarlar. Ama hiç de korkunç değil. Sadece yüzeydeki belirli bir noktaya diktir. Ve normal çoğu zaman hayali bir çizgidir, sorunu çözmek için düşünülmelidir.
Gelme açısı yansıma açısına eşittir
Işığın yansıması yasasının bu formülasyonu ne kadar zararlı? 8. sınıf, onları daha iyi hatırlamak için genellikle okul kurallarındaki kelime sayısını az altır. Ancak lineer optik bile, eylem vektörünün ve yayılmanın önemli olduğu bir konudur. Yani, sadece ışık ışınlarının karşılıklı açıları değil, aynı zamanda yayılma yönleri de önemlidir. Bu durumda olay, yansıyan görüntü ve yüzeyin normali için geliş noktasında sadece bir düzlem olduğunu unutmamak önemlidir.
Yansıma türleri
Bu kuralın daha basit olamayacağı anlaşılıyor. Ama burada bazı özellikler var:
- Dielektrikle karşılaşan ışık, atomlarında salınımlara neden olurdielektrik polarizasyon. Bu, ortamın her noktasının ikincil bir dalga kaynağı haline gelmesine yol açar. Birleştirildiğinde yansıyan, kırılan ve yayılan ışık üretirler.
- Elektromanyetik radyasyon iletken bir malzemeye çarptığında elektronların salınmasına neden olur. Malzeme, ortaya çıkan akımı telafi etme eğilimindedir ve bu da neredeyse tam bir yansıma ile sonuçlanır. Bu yüzden metal çok parlak.
- Yüzey pürüzlü olduğunda dağınık yansıma oluşur. Boyutları, gelen radyasyonun dalga boyunu aşmalıdır. Bununla birlikte, kısa dalga boylu mor radyasyonun saçıldığı, uzun dalga boylu kırmızı radyasyonun mükemmel bir şekilde yansıtıldığı bir durum ortaya çıkabilir.
- İç yansıma. Işık daha yoğun bir ortamdan daha seyrek bir ortama düşerse (örneğin, sudan havaya), o zaman belirli bir açıyla tüm ışın geri yansıtılır. Toplam yansıma yasası, bir ortamdaki ışığın kırılma indislerindeki farkla ilgilidir. Formülü şu şekilde ifade edilir:
- sin j=n2 / n1
burada j toplam iç yansımanın meydana geldiği açıdır ve n2 ve n1 ikisinin kırılma indisleridir medya.
Ne ve ne zaman yansıtılır?
Okul derslerine ve sıkıcı görevlere ek olarak, formülünü biraz daha yüksek verdiğimiz yansıma yasası diğer durumlarda da gözlemlenebilir:
- Ses dalgaları katı yüzeylerden yansıdığında yankı olarak geri döner. Bu etki nedeniyle, çocukların sesleri kapalı bir avluda dışarıdan daha yüksek geliyor.nehir kıyısı. Tadilattan hemen sonra boş bir oda da yankılanır ve daha sonra oraya konulan mobilyalar hava titreşimlerini emer.
- Keşif gemileri önlerinden ultrasonik dalgalar fırlatır, yansıma hızı alt topografyayı yargılamak için kullanılabilir.
- Radyo dalgaları, havadaki konumlarını belirlemenizi sağlayan uçaklardan yansır.
- Tıbbi muayenede ultrason, organların sınırından yansıtılır ve uzmanlara bir kişinin içinde meydana gelen süreçleri dokuyu kesmeden yargılama fırsatı verir.
Ayna ve Çin
Ancak, yansımanın en son icat olduğunu düşünmeyin. İnsanlar saf metal (bronz) elde etmeyi öğrenir öğrenmez, kadınlar hemen nasıl göründüklerini bilmek istediler.
Malzemenin daha iyi yansıtılması için yüzeyi uzun süre elle parlatılmıştır. Ve bronz diskin sadece bir yönüne bakmak mümkün olduğundan, diğeri bir çeşit desenle süslenmişti.
Antik Çin'de bazı ustalar, şimdiye kadar gizemi çözülemeyen aynalar yapabildiler. Böyle bir nesnenin pürüzsüz tarafından gelen bir güneş ışını beyaz bir duvara veya bir kağıda yönlendirilirse, ışık çemberinde … ters tarafa oyulmuş resim görünecektir. Bu olgunun özü, modern araştırma yöntemleriyle bile açıklanamadı. Bunun nasıl olduğunu tahmin etmek:
- Desen bastırılır, ardından bir taraf taşlanır ve metalin yapısındaki fark kalır.
- Bakır eriyiği önceden hazırlanmış bir şablona dökülür vedaha kalın bir metal tabakası (desenin şişkin olduğu yer), ince bir elementten biraz farklı bir şekilde katılaşır. Bu fark cilalamadan sonra da devam eder.
- Aynanın pürüzsüz tarafı asitle kazınmıştır. İşlemden sonra, renk farkı fark edilmez, ancak yansıyan görüntünün yoğunluğu parlak güneş ışığında farklıdır.
- Desen, farklı bir bakır derecesi ile nesnenin aynalı kısmına uygulanır.
- Ön taraf belli bir dereceye kadar zımparalanmışsa, görüntü aynanın arkasında kesilir. Basınç, nesnenin her iki tarafına da etki eder. Ayna tarafı, desene karşılık gelen bir dizi mikro çıkıntı ile kaplanmıştır. Başka bir zımparalama işi bitirir ve oluşturulan tümseklere ve çukurlara daha pürüzsüz bir görünüm verir.
Atomik spektroskopi ve maddenin X-ışını araştırmaları çağında hala yansımayla ilgili gizemler olduğuna inanmak zor, ancak gerçekler inatçı şeylerdir.
