Milyen típusú fényvisszaverődés létezik. A fény visszaverődése
Amikor egy fénysugár két közeg közötti felületre esik, a fény visszaverődik: a sugár megváltoztatja haladásának irányát, és visszatér az eredeti közeghez.
ábrán. A 4.2 a beeső AO sugarat, a visszavert OB sugarat, valamint az O beesési pontban a KL visszaverő felületre húzott merőleges OC-t mutatja.
Rizs. 4.2. A tükrözés törvénye
Az AOC szöget beesési szögnek nevezzük. Kérjük, vegye figyelembe és ne feledje: a beesési szöget a fényvisszaverő felületre merőlegestől mérjük, és nem magától a felülettől! Hasonlóképpen a visszaverődési szög a visszavert sugár és a felületre merőleges BOC szög.
4.2.1 A visszaverődés törvénye
Most a fizika egyik legősibb törvényét fogjuk megfogalmazni. Már az ókorban ismerték a görögök!
A tükrözés törvénye.
1) A beeső sugár, a visszavert sugár és a visszaverő felületre a beesési pontban megrajzolt merőleges egy síkban van.
2) Reflexiós szög szöggel egyenlő esik.
Így \AOC = \BOC, amint az az ábrán látható. 4.2.
A visszaverődés törvényének van egy egyszerű, de nagyon fontos geometriai következménye. Nézzük az ábrát. 4.3. Az A pontból sugározzon fénysugár. Szerkesszünk az A pontra szimmetrikus A0 pontot a KL visszaverő felülethez képest.
Rizs. 4.3. A visszavert sugár elhagyja az A0 pontot
Az A és A0 pontok szimmetriájából jól látható, hogy \AOK = \A0 OK. Továbbá \AOK + \AOC = 90 . Ezért \A0 OB = 2(\AOK + \AOC) = 180, és ezért az A0, O és B pontok ugyanazon az egyenesen vannak! A visszavert OB sugár az A0 pontból jön ki, szimmetrikus pont A
a fényvisszaverő felülethez képest. Ezt a tényt A közeljövőben rendkívül hasznos lesz számunkra.
A visszaverődés törvénye a keskeny fénysugarak egyes fénysugarak útját írja le. De sok esetben a nyaláb meglehetősen széles, vagyis sok párhuzamos sugárból áll. A széles fénysugár visszaverődési mintája a visszaverő felület tulajdonságaitól függ.
Ha a felület egyenetlen, akkor a visszaverődés után a sugarak párhuzamossága megszakad. Példaként az ábrán. A 4.4. ábra a hullámos felületről való visszaverődést mutatja. A visszavert sugarak, mint látjuk, mennek be leginkább különböző irányokba.
Rizs. 4.4. Reflexió hullámos felületről
De mit jelent az „egyenetlen” felület? Mely felületek „laposak”? A válasz: egy felületet akkor tekintünk egyenetlennek, ha az egyenetlenség mérete nem az kisebb hosszúság fényhullámok. Tehát az ábrán. 4.4 az egyenetlenségek jellemző mérete több nagyságrenddel nagyobb, mint a hullámhossz látható fény.
A látható fény hullámhosszához hasonló mikroszkopikus egyenetlenségekkel rendelkező felületet mattnak nevezünk. A párhuzamos sugár matt felületről való visszaverődése eredményeként szórt fény keletkezik, az ilyen fény sugarai minden lehetséges irányba haladnak3. Magát a matt felületről való visszaverődést ezért szórtnak vagy diffúznak nevezzük4.
Ha a felületi egyenetlenségek mérete kisebb, mint a fény hullámhossza, akkor az ilyen felületet tükörfelületnek nevezzük. Tükörfelületről visszaverve a sugár párhuzamossága megmarad: a visszavert sugarak is párhuzamosan futnak (4.5. ábra).
Rizs. 4.5. Tükröződés tükörfelületről
Körülbelül tükörszerű a víz, az üveg vagy a polírozott fém sima felülete. A tükörfelületről való visszaverődést tükrösnek, ill. Egy egyszerű, de fontos dologra leszünk kíváncsiak speciális eset tükörreflexiós visszaverődés síktükörben.
4.2.2 Síktükör
A síktükör egy sík része, amely tükrözi a fényt. A lapos tükör gyakori dolog; Több ilyen tükör is található otthonában. De most már rájöhetünk, hogy amikor a tükörbe nézel, miért látod saját magad és a melletted lévő tárgyak tükörképét.
ábrán látható S pontszerű fényforrás. 4.6 különböző irányú sugarakat bocsát ki; vegyünk két közeli sugarat, amelyek síktükörre esnek. Azt már tudjuk, hogy a visszavert sugarak
3 Ezért látjuk a környező tárgyakat: szórt fényt vernek vissza, amit bármilyen szögből megfigyelünk.
4 A latin di usio szó csak annyit jelent, hogy szétterít, terít, szétszór.
úgy fognak menni, mintha az S0 pontból érkeznének, szimmetrikusan az S pontra a tükör síkjához képest.
Rizs. 4.6. Fényforrás képe síktükörben
A legérdekesebb dolog akkor kezdődik, amikor a széttartó, visszavert sugarak belépnek a szemünkbe. Tudatunk sajátossága, hogy az agy befejezi a széttartó nyalábot, folytatja azt a tükör mögött, amíg az S0 pontban nem metszi. Nekünk úgy tűnik, hogy a visszavert sugarak az S0 pontból származnak, ott egy világító pontot látunk!
Ez a pont az S fényforrás képeként szolgál. Természetesen a valóságban semmi sem világít a tükör mögött, nem koncentrálódik ott energia, ez illúzió, optikai csalódás, tudatunk alkotása. Ezért az S0 pontot az S forrás képzeletbeli képének nevezzük. Az S0 pontban nem saját maguk metszik egymást fénysugarak, mentális folytatásaik pedig „a szemüvegen keresztül”.
Nyilvánvaló, hogy az S0 kép a tükör méretétől és attól függetlenül létezik, hogy a forrás közvetlenül a tükör felett található-e vagy sem (4.7. ábra). Csak az a fontos, hogy a tükörről visszaverődő sugarak bejussanak a szembe, és a szem maga alkotja a forrás képét.
Rizs. 4.7. A forrás nem a tükör fölött van: a kép még mindig ott van
A forrás helye és a tükör mérete határozza meg a látómezőt - azt a térbeli területet, ahonnan a forrás képe látható. A látómezőt a KL tükör K és L élei határozzák meg. Az S0 kép látómezőjének felépítése jól látható a 4.8. ábrán; a kívánt látómező szürke háttérrel kiemelve.
A fény fontos eleme életünknek. Enélkül az élet bolygónkon lehetetlen. Ugyanakkor számos, a fénnyel kapcsolatos jelenséget aktívan használnak különböző területeken emberi tevékenység, kezdve az elektromos készülékek gyártásától a űrhajó. A fizika egyik alapvető jelensége a fény visszaverődése.
A fény visszaverődése
A fényvisszaverődés törvényét az iskolában tanulják. Amit tudnod kell róla, és még sok más hasznos információkat Cikkünk elmondhatja.
Alapvető ismeretek a fényről
A fizikai axiómák általában a legérthetőbbek közé tartoznak, mivel olyan vizuális megnyilvánulásaik vannak, amelyek otthon is könnyen megfigyelhetők. A fényvisszaverődés törvénye olyan helyzetet jelent, amikor a fénysugarak irányt változtatnak, amikor különböző felületekkel ütköznek.
Figyel! A töréshatár jelentősen megnöveli az olyan paramétereket, mint a hullámhossz.
A sugarak törése során energiájuk egy része visszakerül az elsődleges közegbe. Amikor a sugarak egy része behatol egy másik közegbe, megfigyelhető a fénytörésük.
Mindezen fizikai jelenségek megértéséhez ismernie kell a megfelelő terminológiát:
- a fényenergia áramlását a fizikában incidensként definiálják, amikor az két anyag közötti határfelületet érinti;
- a fényenergia egy részét, amely adott helyzetben visszatér az elsődleges közegbe, visszavertnek nevezzük;
Figyel! A tükrözési szabálynak többféle megfogalmazása létezik. Nem számít, hogyan fogalmazod meg, akkor is leírja relatív helyzete visszavert és beeső sugarak.
- beesési szög. Ez a között kialakuló szögre vonatkozik merőleges vonal a média határai és a rá eső fény. Meghatározása a sugár beesési pontján történik;
Nyalábszögek
- visszaverődési szög. A visszavert sugár és a beesési pontján rekonstruált merőleges egyenes között jön létre.
Ezenkívül tudnod kell, hogy a fény bejuthat homogén környezet rendkívül egyenes.
Figyel! A különböző médiák eltérően verhetik és nyelhetik el a fényt.
Innen származik a reflexió. Ez egy mennyiség, ami jellemző tükrözőképesség tárgyakat és anyagokat. Azt jelenti, hogy a fényáram által a közeg felszínére hozott sugárzás mekkora lesz a róla visszaverődő energiának. Ez az együttható számos tényezőtől függ, többek között legmagasabb érték rendelkezik a sugárzás összetételével és beesési szögével.
Teljes tükröződés fényáram akkor figyelhető meg, amikor a sugár visszaverő felületű anyagokra és tárgyakra esik. Például egy sugár visszaverődése megfigyelhető, amikor az üveghez, folyékony higanyhoz vagy ezüsthöz ütközik.
Rövid történelmi kirándulás
A fény törésének és visszaverődésének törvényei még a 3. században kialakultak és rendszerezték. I.E e. Ezeket Eukleidész fejlesztette ki.
Minden törvény (törés és visszaverődés), amely ehhez a fizikai jelenséghez kapcsolódik, létrejött kísérletilegés könnyen megerősíthető Huygens geometriai elvével.
Ezen elv szerint a közeg bármely pontja, amelyet a zavar elérhet, másodlagos hullámok forrásaként működik.
Nézzük meg részletesebben a ma létező törvényeket.
A törvények mindennek az alapjai A fényáram visszaverődésének törvényét a következőképpen határozzuk meg fizikai jelenség
, amelynek során az egyik közegből a másikba küldött fény részben visszakerül az elválasztásukkor.
Fényvisszaverődés a felületen Az emberi vizuális elemző abban a pillanatban figyeli a fényt, amikor a forrásából érkező sugár eléri a szemgolyó . Olyan helyzetben, amikor a test nem működik forrásként, vizuális elemző képes érzékelni a testről visszaverődő más forrásból származó sugarakat. Ebben az esetben a tárgy felületére eső fénysugárzás megváltoztathatja annak irányát további terjesztése
. Ennek eredményeként a fényt visszaverő test lesz a fényforrás. Ha visszaverődik, az áramlás egy része visszatér az első közegbe, ahonnan eredetileg irányult. Itt az azt tükröző test lesz a már visszavert áramlás forrása.
- az első törvény kimondja: a visszaverő és beeső sugárnak a közegek határfelületén, valamint a fényáram rekonstruált beesési pontján megjelenő merőleges vonallal együtt ugyanabban a síkban kell elhelyezkednie;
Figyel! Itt arra utal, hogy egy síkhullám egy tárgy vagy anyag visszaverő felületére esik. Hullámfelületei csíkok.
Első és második törvény
- második törvény. A megfogalmazása rendelkezik következő nézet: A fényáram visszaverődési szöge egyenlő lesz a beesési szöggel. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy kölcsönösek merőleges oldalai. A háromszögek egyenlőségének elveit figyelembe véve világossá válik, honnan ered ez az egyenlőség. Ezekkel az elvekkel könnyen bebizonyítható, hogy ezek a szögek egy síkban vannak a húzott merőleges vonallal, amelyet a fénysugár beesési pontján két anyag elválasztásának határán helyreállítottunk.
Ez a két törvény az optikai fizikában alapvető. Sőt, olyan gerendákra is érvényesek, amelyeknek fordított útja van. A nyaláb energia reverzibilitása következtében a korábban visszavert sugár útja mentén terjedő áramlás a beeső útjához hasonlóan visszaverődik.
A tükrözés törvénye a gyakorlatban
E törvény végrehajtása a gyakorlatban ellenőrizhető. Ehhez vékony sugarat kell irányítani bármely fényvisszaverő felületre. A lézermutató és a normál tükör tökéletes ezekre a célokra.
A törvény hatása a gyakorlatban
Mi irányítunk lézermutató a tükörön. Ennek eredményeként a lézersugár visszaverődik a tükörről és tovább terjed egy adott irányba. Ebben az esetben a beeső és a visszavert nyaláb szöge akkor is egyenlő lesz, ha normálisan nézzük őket.
Figyel! Az ilyen felületekről származó fény visszaverődik tompaszögés továbbterjedt egy alacsony pálya mentén, amely egészen közel helyezkedik el a felszínhez. De a sugár, amely szinte függőlegesen esik, hegyesszögben tükröződik. Ugyanakkor az övé további út szinte hasonló lesz a zuhanóhoz.
Mint látjuk, a kulcspont ennek a szabálynak az a tény, hogy a szögeket a felületre merőlegestől kell mérni a fényáram beesési pontjában.
Figyel! Ez a törvény nemcsak a fénynek van kitéve, hanem mindenféle elektromágneses hullámok(mikrohullámú sütő, rádió, röntgenhullámok stb.).
A diffúz reflexió jellemzői
Sok tárgy csak a felületére eső fénysugárzást képes visszaverni. A jól megvilágított tárgyak jól láthatóak innen különböző oldalak, hiszen felületük különböző irányokba veri vissza és szórja a fényt.
Diffúz reflexió
Ezt a jelenséget szórt (diffúz) reflexiónak nevezik. Ez a jelenség akkor fordul elő, amikor a sugárzás különböző durva felületeket ér. Ennek köszönhetően képesek vagyunk megkülönböztetni azokat a tárgyakat, amelyek nem képesek fényt kibocsátani. Ha diszperzió fénysugárzás egyenlő lesz nullával, akkor nem fogjuk látni ezeket az objektumokat.
Figyel! A diffúz visszaverődés nem okoz kényelmetlenséget az embernek.
A kényelmetlenség hiánya azzal magyarázható, hogy a fent leírt szabály szerint nem minden fény tér vissza az elsődleges környezetbe. Ráadásul ez a paraméter rendelkezik különböző felületek más lesz:
- a hó a sugárzás körülbelül 85%-át visszaveri;
- fehér papír esetén - 75%;
- fekete és velúr esetében - 0,5%.
Ha a visszaverődés durva felületről származik, akkor a fény véletlenszerűen irányul egymáshoz képest.
A tükrözés jellemzői
Tükörkép fénysugárzás eltér a korábban leírt helyzetektől. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a sima felületre bizonyos szögben eső áramlás következtében egy irányban visszaverődnek.
Tükörkép
Ez a jelenség könnyen reprodukálható egy normál tükör használatával. Amikor a tükör felé irányul napsugarak, kiváló fényvisszaverő felületként fog működni.
Figyel! A tükörfelületek közé tartozik egy egész sorozat tel. Például ebbe a csoportba tartozik az összes sima optikai objektum. De egy olyan paraméter, mint a szabálytalanságok és inhomogenitások mérete ezekben az objektumokban, kisebb lesz, mint 1 mikron. A fény hullámhossza körülbelül 1 mikron.
Minden ilyen tükröződő felület megfelel a korábban leírt törvényeknek.
Joghasználat a technológiában
Manapság a technológia gyakran használ olyan tükröket vagy tükrözött tárgyakat, amelyeknek ívelt visszaverő felülete van. Ezek úgynevezett gömbtükrök.
Az ilyen objektumok olyan testek, amelyek gömb alakú szegmens alakúak. Az ilyen felületeket a sugarak párhuzamosságának megsértése jellemzi.
On pillanatnyilag Kétféle gömb alakú tükör létezik:
- homorú. Képesek a gömbszegmensük belső felületéről érkező fénysugárzást visszaverni. Amikor visszaverődnek, a sugarak itt gyűlnek össze egy ponton. Ezért gyakran „gyűjtögetőknek” is nevezik őket;
Homorú tükör
- konvex. Az ilyen tükrökre jellemző a sugárzás visszaverődése a külső felületről. Ennek során szétszóródás történik az oldalakon. Emiatt az ilyen objektumokat „szórásnak” nevezik.
Konvex tükör
Ebben az esetben több lehetőség is van a sugarak viselkedésére:
- a felülettel szinte párhuzamosan ég. Ebben a helyzetben csak kissé érinti a felületet, és nagyon tompa szögben verődik vissza. Ezután meglehetősen alacsony pályán halad;
- visszaeséskor a sugarak hegyesszögben verődnek vissza. Ebben az esetben, ahogy fentebb említettük, a visszavert sugár a beesőhöz nagyon közeli utat követ.
Mint látjuk, a törvény minden esetben teljesül.
Következtetés
A fénysugárzás visszaverődésének törvényei nagyon fontosak számunkra, mert alapvető fizikai jelenségek. Széleskörű alkalmazásra találtak különféle területeken emberi tevékenység. Az optika alapjainak tanulmányozása ben történik középiskola, ami ismét bizonyítja az ilyen alapismeretek fontosságát.
Hogyan készíts magadnak angyalszemeket egy vázához?
Két különböző adathordozó közötti interfészen, ha ez felület jelentősen meghaladja a hullámhosszt, a fény terjedési irányának változása következik be: a fényenergia egy része visszatér az első közegbe, azaz tükröződött, rész pedig behatol a második környezetbe és egyben megtört. Az AO gerenda ún beeső sugárés sugár OD – visszavert sugár(lásd 1.3. ábra). Ezen sugarak egymáshoz viszonyított helyzete meghatározásra kerül a fény visszaverődésének és törésének törvényei.
Rizs. 1.3. A fény visszaverődése és törése.
A beeső sugár és a határfelületre merőleges közötti α szöget, amelyet a sugár beesési pontjában visszaállítunk a felületre, ún. beesési szög.
A visszavert sugár és ugyanazon merőleges közötti γ szöget nevezzük visszaverődési szög.
Mindegyik közeg bizonyos mértékig (azaz a maga módján) visszaveri és elnyeli a fénysugárzást. Az anyag felületének reflexiós képességét jellemző mennyiséget ún reflexiós együttható. A visszaverődési együttható megmutatja, hogy a sugárzás által a test felszínére hozott energiának mekkora része a visszavert sugárzás által erről a felületről elszállított energia. Ez az együttható sok tényezőtől függ, például a sugárzás összetételétől és a beesési szögtől. A fény teljesen visszaverődik egy vékony ezüst-, ill folyékony higanyüveglapra alkalmazva.
A fényvisszaverődés törvényei
A fényvisszaverődés törvényeit kísérleti úton fedezte fel az ie 3. században az ókori görög tudós, Eukleidész. Ezeket a törvényeket a Huygens-elv következményeként is megkaphatjuk, amely szerint a közeg minden olyan pontja, amelyet a zavar elért, másodlagos hullámok forrása. A hullámfelület (hullámfront) a következő pillanatban minden másodlagos hullám érintőfelülete. Huygens elve tisztán geometrikus.
Egy CM sima visszaverő felületére síkhullám esik (1.4. ábra), vagyis olyan hullám, amelynek hullámfelületei csíkok.
Rizs. 1.4. Huygens konstrukciója.
A 1 A és B 1 B a beeső hullám sugarai, AC ennek a hullámnak a hullámfelülete (vagy a hullámfront).
Viszlát hullámfront C pontból t idő alatt B pontba, A pontból egy másodlagos hullám terjed a féltekén AD = CB távolságra, mivel AD = vt és CB = vt, ahol v a hullám sebessége szaporítás.
A visszavert hullám hullámfelülete egy BD egyenes, amely érinti a félgömböket. Továbbá a hullámfelület önmagával párhuzamosan mozog a visszavert AA 2 és BB 2 sugarak irányában.
Derékszögű háromszögek A ΔАСВ és ΔADB közös AB hipotenusszal és egyenlő lábak AD = CB. Ezért egyenlőek.
A CAB = = α és a DBA = = γ szögek egyenlőek, mivel ezek egymásra merőleges oldalú szögek. A háromszögek egyenlőségéből pedig az következik, hogy α = γ.
Huygens konstrukciójából az is következik, hogy a beeső és a visszavert sugár egy síkban van a sugár beesési pontján helyreállított felületre merőlegessel.
A tükrözés törvényei akkor érvényesek, amikor fordított irány fénysugarak útja. A fénysugarak útjának megfordíthatóságának következményeként azt kapjuk, hogy a visszavert sugár útján terjedő sugár a beeső útja mentén visszaverődik.
A legtöbb test csak a rájuk eső sugárzást tükrözi vissza, anélkül, hogy fényforrás lenne. A megvilágított tárgyak minden oldalról láthatóak, mivel a fény a felületükről különböző irányokba verődik vissza, szórva. Ezt a jelenséget az ún diffúz visszaverődés vagy diffúz visszaverődés. A fény diffúz visszaverődése (1.5. ábra) minden durva felületről előfordul. Az ilyen felület visszavert sugár útjának meghatározásához a sugár beesési pontján a felületet érintő síkot rajzolunk, és ehhez a síkhoz viszonyítva megszerkesztjük a beesési és visszaverődési szögeket.
Rizs. 1.5. Diffúz fényvisszaverődés.
Például 85% fehér fény visszaverődik a hó felületéről, 75% fehér papírról, 0,5% fekete bársonyról. A diffúz fényvisszaverődés nem okoz kellemetlen érzéseket az emberi szemben, ellentétben a tükörvisszaverődéssel.
- ekkor a sima felületre bizonyos szögben beeső fénysugarak túlnyomórészt egy irányba verődnek vissza (1.6. ábra). A fényvisszaverő felületet ebben az esetben ún tükör(vagy tükörfelület). A tükörfelületek akkor tekinthetők optikailag simának, ha a rajtuk lévő egyenetlenségek és inhomogenitások mérete nem haladja meg a fény hullámhosszát (1 mikronnál kisebb). Az ilyen felületekre a fényvisszaverődés törvénye teljesül.
Rizs. 1.6. A fény tükörképe.
Lapos tükör egy tükör, amelynek tükröző felülete egy sík. A lapos tükör lehetővé teszi az előtte lévő tárgyak megtekintését, és úgy tűnik, hogy ezek a tárgyak a tükörsík mögött helyezkednek el. IN geometriai optika az S fényforrás minden pontját egy széttartó sugárnyaláb középpontjának tekintjük (1.7. ábra). Az ilyen sugárnyaláb az ún homocentrikus. Az S pont képe egy optikai eszközben egy homocentrikusan visszavert és megtört sugárnyaláb S' középpontja. különböző környezetekben. Ha a különböző testek felületén szórt fény egy lapos tükörre esik, majd onnan visszaverődően a szemlélő szemébe esik, akkor ezeknek a testeknek a képei láthatók a tükörben.
Rizs. 1.7. Síktükör által létrehozott kép.
Az S’ képet valósnak nevezzük, ha a nyaláb visszavert (megtört) sugarai az S’ pontban metszik egymást. Az S’ képet imagináriusnak nevezzük, ha nem maguk a visszavert (megtört) sugarak metszik egymást, hanem azok folytatásai. A fényenergia nem éri el ezt a pontot. ábrán. Az 1.7. ábra egy S világítópont képét mutatja, amely egy lapos tükör segítségével jelenik meg.
Az SO sugár 0°-os szögben esik a CM tükörre, ezért a visszaverődés szöge 0°, és ez a sugár a visszaverődés után az OS utat követi. Az S pontból egy lapos tükörre eső teljes sugárhalmazból kiválasztjuk az SO 1 sugarat.
A SO 1 nyaláb α szögben esik a tükörre és γ szögben verődik vissza (α = γ). Ha a visszavert sugarakat a tükör mögött folytatjuk, akkor az S 1 pontban konvergálnak, ami az S pont virtuális képe síktükörben. Így az embernek úgy tűnik, hogy a sugarak az S 1 pontból jönnek ki, bár valójában nincs sugár, amely elhagyja ezt a pontot és belép a szembe. Az S 1 pont képe a CM tükörhöz képest a legvilágosabb S pontra szimmetrikusan helyezkedik el. Bizonyítsuk be.
A tükörre 2 -os szögben beeső SB sugár (1.8. ábra) a fényvisszaverődés törvénye szerint 1 = 2 szögben verődik vissza.
Rizs. 1.8. Visszaverődés lapos tükörből.
ábrából 1.8-ban láthatja, hogy az 1-es és az 5-ös szögek egyenlőek – mint a függőlegesek. A szögek összege 2 + 3 = 5 + 4 = 90°. Ezért a 3 = 4 és a 2 = 5 szögek.
A ΔSOB és ΔS 1 OB derékszögű háromszögeknek OB közös oldaluk van, és egyenlők éles sarkok A 3. és 4. ábrán látható, ezért ezek a háromszögek oldalirányban egyenlőek, és két szögük a lábbal szomszédos. Ez azt jelenti, hogy SO = OS 1, vagyis az S 1 pont a tükörhöz képest szimmetrikusan helyezkedik el az S ponthoz képest.
Ahhoz, hogy egy AB tárgy képét síktükörben megtaláljuk, elegendő a tárgy szélső pontjaiból a merőlegeseket a tükörre engedni, és a tükörön túl folytatva a mögötte lévő távolságot félretenni, egyenlő a távolsággal a tükörtől a szélső pont objektum (1.9. ábra). Ez a kép képzeletbeli és benne lesz életnagyság. Az objektumok méretei és egymáshoz viszonyított helyzete megmarad, ugyanakkor a tükörben a bal ill jobb oldalon a kép helyet cserél magához a tárgyhoz képest. A lapos tükörre visszaverődés után beeső fénysugarak párhuzamossága szintén nem sérül.
Rizs. 1.9. Egy tárgy képe síktükörben.
A technológiában gyakran használnak összetett hajlított fényvisszaverő felületű tükröket, például gömbtükröket. Gömb alakú tükör- ez a test felülete, amely gömb alakú szegmens alakú és tükörképesen tükrözi a fényt. Az ilyen felületekről visszaverődő sugarak párhuzamossága megsérül. A tükröt úgy hívják homorú, ha a sugarak a gömbszelvény belső felületéről verődnek vissza. A párhuzamos fénysugarak egy ilyen felületről való visszaverődés után egy ponton összegyűlnek, ezért a homorú tükröt ún. gyűjtő. Ha a sugarak visszaverődnek a tükör külső felületéről, akkor ez megtörténik konvex. A párhuzamos fénysugarak különböző irányokba szóródnak, így domború tükör hívott szétszórt.
Minden, amit a környező térben látunk, fényt bocsát ki vagy visszaveri.
Kibocsátott szín
az aktív forrás által kibocsátott fény. Ilyen forrás például a nap, a villanykörte vagy a monitor képernyője. Hatásuk általában fémtestek melegítésén vagy vegyi ill termonukleáris reakciók. Bármely emitter színe a sugárzás spektrális összetételétől függ. Ha a forrás kibocsát fényhullámok a teljes látható tartományban színét a szemünk fehérnek fogja érzékelni. Ha a spektrális összetételében egy bizonyos tartományba eső hullámhosszak dominálnak (például 400-450 nm), a benne lévő domináns szín érzését keltjük. ebben az esetben kék-ibolya). És végül, a fénykomponensek jelenléte a kibocsátott fényben különböző területeken látható spektrum(pl. piros és zöld) megadja nekünk a kapott szín (jelen esetben sárga) érzékelését. De mindenesetre a szemünkbe belépő kibocsátott szín megtartja mindazokat a színeket, amelyekből létrejött.
Visszavert fény
akkor fordul elő, amikor valamilyen tárgy (vagy inkább felülete) visszaveri a fényforrásból ráeső fényhullámokat. A színvisszaverődés mechanizmusa a felület színtípusától függ, amely két csoportra osztható:
· akromatikus;
· kromatikus.
Az első csoportba az akromatikus (egyébként színtelen) színek tartoznak: fekete, fehér és csupa szürke (a legsötétebbtől a legvilágosabbig) (4. ábra). Gyakran nevezik semlegesnek. IN korlátozó eset az ilyen felületek vagy visszaverik a rájuk eső összes sugarat anélkül, hogy bármit elnyelnének (ideális esetben fehér felület), vagy teljesen elnyeli a sugarakat anélkül, hogy bármit visszaverne (ideális fekete felület). Minden más lehetőség (szürke felületek) egyenletesen nyeli el a különböző hosszúságú fényhullámokat. A róluk visszaverődő szín nem változtatja meg a spektrális összetételét, csak az intenzitása változik.
A második csoportot a kromatikus színűre festett felületek alkotják, amelyekkel eltérően verik vissza a fényt különböző hosszúságú hullámok. Tehát, ha fehér fénnyel világítunk meg egy zöld papírdarabot, a papír zöldnek tűnik, mert a felülete elnyeli az összes fényhullámot, kivéve a zöld komponenst. fehér. Mi történik, ha a zöld papírt piros vagy kék fénnyel világítja meg? A papírt feketének fogják érzékelni, mert a piros és kék színek nem tükrözi. Ha zöld fénnyel világít meg egy zöld tárgyat, akkor az kiemelkedik az őt körülvevő, eltérő színű tárgyak hátteréből.
A fényvisszaverődés folyamatát nemcsak a felületi rétegben zajló abszorpciós folyamat kíséri. Áttetsző tárgyak jelenlétében a beeső fény egy része áthalad rajtuk (lásd 4. ábra). A kameraszűrők működése ezen a tulajdonságon alapul, kivágva a kívánt színtartományt a látható spektrumból (más szóval, levágva a nem kívánt színspektrumot).
Rizs. 4 A felületekről való visszaverődés mechanizmusai: a – zöld, b – sárga, c-fehér, d – fekete felületek
Ennek a hatásnak a jobb megértéséhez nyomjon egy darab színes plexit a villanykörte felületére. Ennek eredményeként a szemünk „látja” azt a színt, amelyet nem szív fel a műanyag.
Minden objektum rendelkezik a visszaverődés és az átvitel spektrális jellemzőivel. Ezek a jellemzők határozzák meg, hogy egy objektum hogyan veri vissza és engedi át a fényt bizonyos hullámhosszokon (5. ábra).
Spektrális reflexiós görbe
a visszavert fény mérésével határozható meg, amikor egy tárgyat szabványos forrás világít meg.
Kompetenciaszerkezet a kommunikációban. Az SPT alapelvei
A szociálpszichológiai képzésben a kommunikációs kompetenciát tágabban tekintik: hogyan komplex oktatás, amely tartalmazza az értékeket társadalmi attitűdök, szaktudás és tapasztalat interperszonális kommunikáció; mint rendszer belső alapok szabályozás kommunikatív cselekvések; kommunikációs orientációként, tudáson és...
Vezetési elméletek.
A vezetéselméletek sokfélék, ezek közül kiemelhetjük az ember személyes tulajdonságain alapuló megközelítést: · viselkedési, · szituációs megközelítéseket. ...
A konfliktusok megoldásának módjai.
A kérdés az, hogy hogyan lehet megoldani a konfliktusokat. A konfliktusmegoldásnak háromféle attitűdje vagy megközelítése létezik: - az egyik fél (vagy az összes fél) nyerni akar (egyoldalú akciók); - a konfliktusban résztvevő(k) figyelmen kívül hagyják annak létezését és inaktívak (egyoldalú cselekvések); - harmadik fél segítségével vagy...
Önkormányzati oktatási intézmény "87. számú középiskola"
A fény visszaverődése
Elkészült:
Ziziko Julia
9B osztályos tanuló
Felügyelő:
fizika tanár
Eremina S.N.
ZATO Seversk
1. Bevezetés
2. Fényvisszaverődés.
3. Fényvisszaverődés bármilyen tükörben.
4. Periszkóp.
5. Következtetés.
6. Irodalomjegyzék.
Bevezetés.
Munkám a „Fényvisszaverődés jelensége. Periszkóp".
Azért vettem ezt a témát, mert érdekes, mert sok tényt megmagyaráz a fény visszaverődéséről tudományos szempont látomás. Ha veszek egy tükröt, és egyenesen belenézek, látom a tükörképemet, de ha oldalról nézem, nem látom a tükörképemet. Ebből arra következtethetünk, hogy a tükörfelületnek sok érdekes tulajdonságok, és szeretnék többet megtudni róluk. Például, ha a tükör helyzete megváltozik, a tárgyak miért tükröződnek benne másképp, és miért tükröződnek jobban a sík felületek, mint az érdesek.
Ezen kívül az is érdekelt, hogy hogyan verődik vissza egy tárgy két tükörben, amelyek tükröző felületei egymás felé vagy enyhe szögben vannak. A tükrök ezt a tulajdonságát használják a periszkópban. Saját periszkópot akartam létrehozni, és megnézni, hogy beigazolódott-e
A feltételezéseim a gyakorlatban érvényesülnek?
A fény visszaverődése.
A fényvisszaverődés törvénye egy olyan fizikai jelenség, amelyben az egyik közegből egy másik közeggel érintkező felületre eső fény visszatér az első közegbe.
| Az ember akkor lát egy fényforrást, amikor az ebből a forrásból kiinduló sugár belép a szemébe. Ha a test nem forrás, akkor a szem valamilyen forrásból származó sugarakat érzékelhet, amelyeket ez a test tükröz vissza, vagyis a test felületére esik, és ezáltal megváltoztatja a további terjedés irányát. A sugarakat visszaverő test a visszavert fény forrásává válik. A test felületére eső sugarak megváltoztatják a további terjedés irányát. Visszaverődéskor a fény ugyanabba a közegbe tér vissza, amelyből a test felületére esett. A sugarakat visszaverő test a visszavert fény forrásává válik. |
|
|
1. ábra. Fermat-elv és a tükrözés törvénye
Valójában az ábrán. 1 DADC=DFDC, majd Heron posztulátuma szerint:
min(AC+CB)=min(FC+CB)=FВ=FO+OB=AO+OB => a=b
Itt figyelembe vesszük, hogy két pont (F és B) között a legrövidebb út az FB egyenes mentén vezet az O ponton keresztül.
Vegyük észre, hogy hasonló módon a fénytörés törvénye levezethető Fermat-elvből.
A fényvisszaverődés törvénye.
A beeső sugár, a visszaverő felület normálja és a visszavert sugár ugyanabban a síkban fekszik (2. ábra), a sugarak és a normál közötti szögek egyenlőek egymással: az i beesési szög egyenlő a szöggel. a tükröződés i." Ezt a törvényt Eukleidész művei is említik. Létrehozása a már nagyon távoli korszakban ismert csiszolt fémfelületek (tükrök) használatához köthető.
Rizs. 2 A tükrözés törvénye. Rizs. 3 A fénytörés törvénye. A fénytörés törvénye.
A fény törése az optikai sugárzás (fény) terjedési irányának megváltozása, amikor az áthalad homogén izotróp átlátszó (nem elnyelő) közeg határfelületén, amelynek törésmutatója n 1 és n 2. A fénytörést a következő két törvény határozza meg: a megtört sugár a beeső sugaron és a határfelületre merőlegesen átmenő síkban fekszik; a φ beesési szög és a χ törésszög (3. ábra) összefügg Snell fénytörés törvénye:| |
Fényvisszaverődés bármilyen tükörben.
SZférikus TÜKRÖK
A visszaverődés törvénye alapján a görbe tükrökkel kapcsolatos problémákat is meg lehet oldani, nemcsak a szórakozóhelyen lógókkal, hanem a közlekedésben használt gömbtükrökkel, zseblámpákkal és reflektorokkal, valamint Garin mérnök hiperboloid tükröjével kapcsolatban.
ábrán. A 3. és 4. ábrák példákat mutatnak be egy tárgy nyíl formájú képének létrehozására homorú és domború gömbtükrökben. A képalkotó technikák hasonlóak a vékony lencséknél alkalmazottakhoz. Tehát pl. párhuzamos nyaláb a homorú tükörre eső sugarak egy pontban gyűlnek össze - a fókuszban, amely a lencsétől f fókusztávolságra van elhelyezve, felével egyenlő a tükör R görbületi sugara.
Rizs. 3. Kép megalkotása homorú gömbtükörben
Homorú tükörben valódi kép- fordított, a tárgy és a tükör távolságától függően nagyítható vagy kicsinyíthető, és képzeletbeli - egyenes és nagyított, mint a konvergáló lencséknél. A domború tükörben a kép mindig virtuális, közvetlen és redukált, mint egy széttartó lencsében.
Rizs. 4. Kép megalkotása konvex gömbtükörben
TO gömb alakú tükrök képlethez hasonló képlet alkalmazható vékony lencse:
1/a+1/b=1/f=2/R,
1/a-1/b=-1/f=-2/R,
ahol a és b a tárgy és a kép és a lencse távolsága. Az első képlet homorú tükörre igaz, a második konvex tükörre.
ELLIPTIKUS TÜKÖR
Parabolikus tükör - fő elem 
fényvisszaverő teleszkópok
Az ilyen teleszkópok segítségével lehet a legtöbbet tanulmányozni távoli sarkok Világegyetem.
Spirális galaxisok az Androméda csillagképben.
A bolygók helymeghatározására naprendszer alapján használjon radarokat 
parabola tükör.
A radar lehetővé teszi a bolygók felszíni domborzatának „érzékelését” még a sűrű felhőkbe burkolt bolygók esetében is, amelyeken keresztül a felszín normál távcsővel nem látható.
A Vénusz radartérképe.
LAPOS TÜKÖR
A lapos tükröket olyan eszközökben használják, mint a periszkópok.
Periszkóp
(a görög periskopeo szóból – körülnézek, vizsgálgatok), optikai műszeróvóhelyekről (lövészárkok, ásók stb.), tartályokból történő megfigyeléshez, tengeralattjárók. Sok P. lehetővé teszi a vízszintes és függőleges szögek a talajon, és meghatározza a megfigyelt tárgyak távolságát. Az érzékelő eszközét és optikai jellemzőit a rendeltetése, a telepítés helye, valamint a megfigyelést végző óvóhely mélysége határozza meg. A legegyszerűbb egy függőleges periszkóp, amely egy függőleges teleszkópból és 2 tükörből áll, amelyek a cső tengelyéhez képest 45°-os szöget zárnak be, és alkotnak. optikai rendszer, amely a megfigyelt tárgyból érkező fénysugarakat megtöri és a megfigyelő szemébe irányítja. Gyakoriak a prizmás periszkópok, amelyek csövébe tükrök helyett beépítik téglalap alakú prizmák, valamint teleszkópos lencserendszert és csomagolórendszert, mellyel nagyított közvetlen kép. A periszkóp látómezeje kis nagyításnál (legfeljebb 1,5-szeres) körülbelül 40°; általában csökken a nagyítás növekedésével. Egyes periszkóptípusok teljes körű megtekintést tesznek lehetővé.
Periszkóp optikai kialakítás
A periszkóp prototípusát először Livchak Joseph Nikolaevich használta. Livchak Joseph Nikolaevich, orosz feltaláló a nyomtatás, a katonai ügyek és a közlekedés területén. 1863-tól Bécsben élt, ahol kiadta a "Strakhopud" (1863-68) szatirikus folyóiratot, valamint részt vett az "Arany Charta" (1864-1868) és a "Slavic Dawn" (1867-68) folyóiratok kiadásában. . L. szorgalmazta a szláv földek felszabadítását Ausztria-Magyarország uralma alól és Oroszország körüli egyesítését. A 70-es évek elején. Oroszországba költözött, ahol feltalálói tevékenységet kezdett. Létrehozott egy mátrixszedőgépet, amellyel 1875-ben a „Vilnai Értesítő” című újságot szedték. Feltalálta a célzógépet (1886), az optikai eszköz diaszkópot (a periszkóp prototípusát), amelyet a Párizsi Akadémia nagy aranyéremmel tüntettek ki. Megtervezte a mozdony útvonalának és sebességének jelzőjét; ehhez a munkához orosz műszaki társadalom aranyéremmel jutalmazták. A. P. Borodin (1903).
Következtetés.
Miután tanult tudományos irodalomés miután megalkottam saját periszkóp modellemet, úgy gondolom, sikerült elérni a céljaimat.
Úgy gondolom, hogy nagyon fontos a lapostükörben való reflexió ismerete és alkalmazása a mindennapi életben. Most sokkal jobban tudom visszaverni a fényt. Most már sokkal könnyebb lesz tanulnom az „Optika” témát a 11. osztályban.
Hivatkozások.
1. Myakishev G.Ya. Fizika: Tankönyv 11. osztálynak. OU – M.: Oktatás, 2004.
2. Pinsky A.A. Fizika. A fizika elmélyült tanulmányozása: tankönyv. juttatás. – M.: Oktatás, 1994.
3. Khilkevich S.S. A fizika körülöttünk van. – M.: Nauka, 1985
4. Sivukhin D.V. Általános tanfolyam fizika. Optika. – M.: Nauka, 1980
5. Tanuló oktatási segédkönyve. – Moszkva, Túzok, 2005
6. http://www.edu.yar.ru:8100/~pcollege/discover/99/s8/1b.html
Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete