სიტყვა „ოპტიკას“ ვხვდებით, მაგალითად, როცა გავდივართ სათვალეების გაყიდვის ობიექტთან. ასევე, ბევრს ახსოვს, რომ სკოლაში ოპტიკას სწავლობდნენ. რა არის ოპტიკა?

ოპტიკა არის ფიზიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს სინათლის ბუნებას, მის თვისებებს, სხვადასხვა მედიაში გავრცელების ნიმუშებს, აგრეთვე სინათლის ურთიერთქმედებას ნივთიერებებთან. უკეთ რომ გაიგოთ რა არის ოპტიკა, უნდა გესმოდეთ რა არის სინათლე.

სინათლის ცნებები თანამედროვე ფიზიკაში

ფიზიკა ჩვენთვის ნაცნობ სინათლეს განიხილავს, როგორც რთულ ფენომენს, რომელსაც აქვს ორმაგი ბუნება. ერთის მხრივ, სინათლე მიჩნეულია პაწაწინა ნაწილაკების ნაკადად - მსუბუქი კვანტები (ფოტონები). მეორეს მხრივ, სინათლე შეიძლება შეფასდეს, როგორც ერთგვარი ელექტრომაგნიტური ტალღები, რომლებსაც აქვთ გარკვეული სიგრძე.

ოპტიკის ცალკეული განშტოებები სწავლობენ სინათლეს, როგორც ფიზიკურ ფენომენს სხვადასხვა კუთხით.

ოპტიკის სექციები

• გეომეტრიული ოპტიკა. განიხილავს სინათლის გავრცელების კანონებს, ასევე სინათლის სხივების არეკვლასა და გარდატეხას. წარმოადგენს სინათლეს, როგორც სხივს, რომელიც ვრცელდება ერთგვაროვან გარემოში სწორი ხაზით (ეს არის მისი მსგავსება გეომეტრიულ სხივთან). არ ითვალისწინებს სინათლის ტალღურ ბუნებას.
• ტალღის ოპტიკა. ის სწავლობს სინათლის, როგორც სხვადასხვა ელექტრომაგნიტური ტალღების თვისებებს.
• კვანტური ოპტიკა. სწავლობს სინათლის კვანტურ თვისებებს (იკვლევს ფოტოელექტრული ეფექტს, ფოტოქიმიურ პროცესებს, ლაზერულ გამოსხივებას და ა.შ.)

ოპტიკა ადამიანის ცხოვრებაში

სინათლის ბუნებისა და მისი გავრცელების ნიმუშების შესწავლით, ადამიანი თავის სასარგებლოდ იყენებს მიღებულ ცოდნას. მიმდებარე ცხოვრებაში ყველაზე გავრცელებული ოპტიკური მოწყობილობებია სათვალე, მიკროსკოპი, ტელესკოპი, ფოტო ობიექტივი, ასევე ოპტიკური ბოჭკოვანი კაბელი, რომელიც გამოიყენება LAN-ის დასაყენებლად (ამის შესახებ შეგიძლიათ გაიგოთ სტატიაში

ოპტიკაარის ფიზიკის დარგი, რომელიც სწავლობს სინათლის გამოსხივების ბუნებას, მის განაწილებას და მატერიასთან ურთიერთქმედებას. სინათლის ტალღები ელექტრომაგნიტური ტალღებია. სინათლის ტალღების ტალღის სიგრძე მდგომარეობს ინტერვალში. ამ დიაპაზონის ტალღები აღიქმება ადამიანის თვალით.

სინათლე მოძრაობს ხაზების გასწვრივ, რომელსაც სხივები ეწოდება. სხივური (ან გეომეტრიული) ოპტიკის მიახლოებისას სინათლის ტალღების სიგრძის სასრულობა უგულებელყოფილია, თუ ვივარაუდებთ, რომ λ→0. გეომეტრიული ოპტიკა ხშირ შემთხვევაში შესაძლებელს ხდის ოპტიკური სისტემის საკმაოდ კარგად გამოთვლას. უმარტივესი ოპტიკური სისტემა არის ლინზა.

სინათლის ჩარევის შესწავლისას უნდა გვახსოვდეს, რომ ჩარევა შეინიშნება მხოლოდ თანმიმდევრული წყაროებიდან და რომ ჩარევა დაკავშირებულია სივრცეში ენერგიის გადანაწილებასთან. აქ მნიშვნელოვანია სწორად ჩაწეროთ მაქსიმალური და მინიმალური სინათლის ინტენსივობის მდგომარეობა და ყურადღება მიაქციოთ ისეთ საკითხებს, როგორიცაა თხელი ფენების ფერები, თანაბარი სისქის ზოლები და თანაბარი დახრილობა.

სინათლის დიფრაქციის ფენომენის შესწავლისას აუცილებელია გაიგოთ ჰაიგენს-ფრენელის პრინციპი, ფრესნელის ზონების მეთოდი, გავიგოთ, როგორ აღვწეროთ დიფრაქციის ნიმუში ერთ ჭრილზე და დიფრაქციულ ბადეზე.

სინათლის პოლარიზაციის ფენომენის შესწავლისას უნდა გვესმოდეს, რომ ეს ფენომენი ემყარება სინათლის ტალღების განივი ბუნებას. ყურადღება უნდა მიექცეს პოლარიზებული სინათლის მოპოვების მეთოდებს და ბრუსტერისა და მალუსის კანონებს.

ძირითადი ფორმულების ცხრილი ოპტიკაში

ფიზიკური კანონები, ფორმულები, ცვლადები	ოპტიკის ფორმულები
აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი სადაც c არის სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში, c=3 108 მ/წმ, v არის გარემოში სინათლის გავრცელების სიჩქარე.
ფარდობითი რეფრაქციული ინდექსი სადაც n 2 და n 1 არის მეორე და პირველი მედიის აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსები.
გარდატეხის კანონი სადაც მე არის დაცემის კუთხე, r არის გარდატეხის კუთხე.
თხელი ლინზების ფორმულა სადაც F არის ლინზის ფოკუსური სიგრძე, d არის მანძილი ობიექტიდან ლინზამდე, f არის მანძილი ობიექტივიდან გამოსახულებამდე.
ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე სადაც R 1 და R 2 არის ლინზის სფერული ზედაპირების გამრუდების რადიუსი. ამოზნექილი ზედაპირისთვის R>0. ჩაზნექილი ზედაპირისთვის R<0.
ოპტიკური ბილიკის სიგრძე: სადაც n არის საშუალო რეფრაქციული მაჩვენებელი; r არის სინათლის ტალღის გეომეტრიული ბილიკის სიგრძე.
ოპტიკური მოგზაურობის განსხვავება: L 1 და L 2 - ორი სინათლის ტალღის ოპტიკური ბილიკები.
ჩარევის მდგომარეობა მაქსიმალური: მინიმალური: სადაც λ 0 არის სინათლის ტალღის სიგრძე ვაკუუმში; m არის ჩარევის მაქსიმალური ან მინიმალური რიგი.
ოპტიკური ბილიკის განსხვავება თხელ ფილმებში არეკლილი შუქით: გადაცემულ სინათლეში: სადაც d არის ფირის სისქე; ი - სინათლის დაცემის კუთხე; n არის გარდატეხის ინდექსი.
ჩარევის ზღურბლების სიგანე იანგის ექსპერიმენტში: სადაც d არის მანძილი სინათლის თანმიმდევრულ წყაროებს შორის; L არის მანძილი წყაროდან ეკრანამდე.
დიფრაქციული ბადეების ძირითადი მაქსიმუმების მდგომარეობა: სადაც d არის დიფრაქციის ბადე მუდმივა; φ - დიფრაქციის კუთხე.
დიფრაქციული ბადეების გარჩევადობა: სადაც Δλ არის ორი სპექტრული ხაზის მინიმალური ტალღის სიგრძის სხვაობა, რომელიც გადაწყვეტილია ბადეებით;

ფიზიკის ერთ-ერთი უძველესი და მოცულობითი დარგი არის ოპტიკა. მისი მიღწევები გამოიყენება მრავალ მეცნიერებაში და საქმიანობის სფეროებში: ელექტროინჟინერია, მრეწველობა, მედიცინა და სხვა. სტატიიდან შეგიძლიათ გაიგოთ რას სწავლობს ეს მეცნიერება, მის შესახებ იდეების განვითარების ისტორია, ყველაზე მნიშვნელოვანი მიღწევები და რა ოპტიკური სისტემები და მოწყობილობები არსებობს.

რას სწავლობს ოპტიკა

ამ დისციპლინის სახელი ბერძნული წარმოშობისაა და ითარგმნება როგორც „ვიზუალური აღქმის მეცნიერება“. ოპტიკა არის ფიზიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს სინათლის ბუნებას, მის თვისებებს და მის გავრცელებასთან დაკავშირებულ კანონებს. ეს მეცნიერება იკვლევს ხილული სინათლის, ინფრაწითელი და ულტრაიისფერი გამოსხივების ბუნებას. იმის გამო, რომ სინათლის წყალობით ადამიანებს შეუძლიათ დაინახონ მათ გარშემო არსებული სამყარო, ფიზიკის ეს დარგი ასევე არის დისციპლინა, რომელიც დაკავშირებულია რადიაციის ვიზუალურ აღქმასთან. და გასაკვირი არ არის: თვალი რთული ოპტიკური სისტემაა.

მეცნიერების ჩამოყალიბების ისტორია

ოპტიკა წარმოიშვა ძველ დროში, როდესაც ადამიანები ცდილობდნენ გაეგოთ სინათლის ბუნება და გაერკვნენ, თუ როგორ არის შესაძლებელი გარემომცველი სამყაროს ობიექტების დანახვა.

უძველესი ფილოსოფოსები ხილულ შუქს თვლიდნენ ან სხივებად, რომლებიც გამოდიან ადამიანის თვალებიდან, ან პაწაწინა ნაწილაკების ნაკადს, რომელიც მოფრინავს საგნებიდან და შედის თვალში.

მომავალში, სინათლის ბუნება შეისწავლეს მრავალი გამოჩენილი მეცნიერის მიერ. ისააკ ნიუტონმა ჩამოაყალიბა სხეულების თეორია - სინათლის პაწაწინა ნაწილაკები. კიდევ ერთმა მეცნიერმა ჰაიგენსმა წამოაყენა ტალღის თეორია.

სინათლის ბუნების შესწავლას განაგრძობდნენ მე-20 საუკუნის ფიზიკოსები: მაქსველი, პლანკი, აინშტაინი.

ამჟამად ნიუტონისა და ჰაიგენსის ჰიპოთეზები გაერთიანებულია ტალღა-ნაწილაკების ორმაგობის კონცეფციაში, რომლის მიხედვითაც სინათლეს აქვს როგორც ნაწილაკების, ასევე ტალღების თვისებები.

სექციები

ოპტიკაში კვლევის საგანია არა მხოლოდ სინათლე და მისი ბუნება, არამედ ამ კვლევების ინსტრუმენტები, ამ ფენომენის კანონები და თვისებები და მრავალი სხვა. აქედან გამომდინარე, მეცნიერებაში არსებობს რამდენიმე განყოფილება, რომელიც ეძღვნება კვლევის გარკვეულ ასპექტებს.

• გეომეტრიული ოპტიკა;
• ტალღა;
• კვანტური.

თითოეული განყოფილება დეტალურად იქნება განხილული ქვემოთ.

გეომეტრიული ოპტიკა

ამ განყოფილებაში არის ოპტიკის შემდეგი კანონები:

ერთგვაროვან გარემოში გამავალი სინათლის გავრცელების სწორხაზოვნების კანონი. სინათლის სხივი განიხილება, როგორც სწორი ხაზი, რომლის გასწვრივაც გადის სინათლის ნაწილაკები.

ასახვის კანონი:

ჩავარდნილი და არეკლილი სხივები, ისევე როგორც პერპენდიკულარული ორ მედიას შორის ინტერფეისის, აღდგენილი სხივის დაცემის წერტილში, მდებარეობს იმავე სიბრტყეში ( ინციდენტის სიბრტყე).არეკვლის კუთხე γ უდრის α დაცემის კუთხეს.

გარდატეხის კანონი:

ჩავარდნილი და გარდატეხილი სხივები, ისევე როგორც პერპენდიკულარული ორ მედიას შორის ინტერფეისის, აღდგენილი სხივის დაცემის ადგილზე, დევს იმავე სიბრტყეში. α დაცემის კუთხის სინუსის შეფარდება β გარდატეხის კუთხის სინუსთან არის მუდმივი ორი მოცემული მედიისთვის.

გეომეტრიულ ოპტიკაში სინათლის თვისებების შესწავლის საშუალებაა ლინზები.

ლინზა არის გამჭვირვალე სხეული, რომელსაც შეუძლია გადაცემა და შეცვლა, ისინი იყოფა ამოზნექილ და ჩაზნექილ, აგრეთვე შეგროვებად და გაფანტვით. ობიექტივი არის ყველა ოპტიკური მოწყობილობის მთავარი კომპონენტი. როდესაც მისი სისქე ზედაპირების რადიუსებთან შედარებით მცირეა, მას თხელი ეწოდება. ოპტიკაში, თხელი ლინზების ფორმულა ასე გამოიყურება:

1/d + 1/f = D, სადაც

d არის მანძილი ობიექტიდან ლინზამდე; f არის მანძილი გამოსახულებამდე ობიექტივიდან; D არის ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე (იზომება დიოპტრიებში).

ტალღის ოპტიკა და მისი ცნებები

ვინაიდან ცნობილია, რომ სინათლეს აქვს ელექტრომაგნიტური ტალღის ყველა თვისება, ფიზიკის ცალკეული ფილიალი სწავლობს ამ თვისებების გამოვლინებებს. მას ტალღის ოპტიკა ჰქვია.

ოპტიკის ამ განყოფილების ძირითადი ცნებებია დისპერსია, ჩარევა, დიფრაქცია და პოლარიზაცია.

დისპერსიის ფენომენი ნიუტონმა აღმოაჩინა პრიზმებთან ექსპერიმენტების წყალობით. ეს აღმოჩენა მნიშვნელოვანი ნაბიჯია სინათლის ბუნების გასაგებად. მან აღმოაჩინა, რომ სინათლის სხივების გარდატეხა დამოკიდებულია მათ ფერზე. ამ ფენომენს უწოდეს სინათლის გაფანტვა ან გაფანტვა. ახლა ცნობილია, რომ ფერი დამოკიდებულია ტალღის სიგრძეზე. გარდა ამისა, სწორედ ნიუტონმა შემოგვთავაზა სპექტრის ცნება პრიზმების მეშვეობით დისპერსიით მიღებული მოლურჯო ზოლის აღსანიშნავად.

სინათლის ტალღური ბუნების დადასტურებაა იუნგის მიერ აღმოჩენილი მისი ტალღების ჩარევა. ეს არის ორი ან მეტი ტალღის ერთმანეთზე გადანაწილება. შედეგად, შეიძლება დავინახოთ სინათლის რხევების გაძლიერების და შესუსტების ფენომენი სივრცის სხვადასხვა წერტილში. საპნის ბუშტები და დაღვრილი ბენზინის ირისისფერი ფერადი ფილმი ჩარევის ლამაზი და ნაცნობი გამოვლინებაა.

ყველას ახასიათებს დიფრაქციის ფენომენი. ეს ტერმინი ლათინურიდან ითარგმნება როგორც "გატეხილი". ოპტიკაში დიფრაქცია არის სინათლის ტალღების მოხრა დაბრკოლებების კიდეების გარშემო. მაგალითად, თუ ბურთი მოთავსებულია სინათლის სხივის გზაზე, მაშინ მის უკან ეკრანზე გამოჩნდება მონაცვლეობითი რგოლები - ღია და მუქი. ამას ეწოდება დიფრაქციის ნიმუში. ფენომენი შეისწავლეს იუნგმა და ფრენელმა.

ბოლო საკვანძო კონცეფცია ტალღის ოპტიკაში არის პოლარიზაცია. სინათლეს უწოდებენ პოლარიზებულს, თუ მისი ტალღის რხევების მიმართულება დალაგებულია. ვინაიდან სინათლე არის გრძივი და არა განივი ტალღა, ვიბრაცია ასევე ხდება ექსკლუზიურად განივი მიმართულებით.

კვანტური ოპტიკა

სინათლე არა მხოლოდ ტალღაა, არამედ ნაწილაკების ნაკადიც. მისი ამ კომპონენტის საფუძველზე წარმოიშვა მეცნიერების ისეთი დარგი, როგორიცაა კვანტური ოპტიკა. მისი გარეგნობა მაქს პლანკის სახელს უკავშირდება.

კვანტი არის რაღაცის ნებისმიერი ნაწილი. და ამ შემთხვევაში ისინი საუბრობენ რადიაციის კვანტებზე, ანუ მის დროს გამოსხივებულ სინათლის ნაწილებზე. ნაწილაკების აღსანიშნავად გამოიყენება სიტყვა ფოტონები (ბერძნულიდან φωτός - "სინათლე"). ეს კონცეფცია შემოგვთავაზა ალბერტ აინშტაინმა. ოპტიკის ამ განყოფილებაში სინათლის თვისებების შესასწავლად ასევე გამოიყენება აინშტაინის ფორმულა E=mc 2.

ამ განყოფილების მთავარი ამოცანაა სინათლის მატერიასთან ურთიერთქმედების შესწავლა და დახასიათება და მისი გავრცელების შესწავლა ატიპიურ პირობებში.

სინათლის, როგორც ნაწილაკების ნაკადის თვისებები ვლინდება შემდეგ პირობებში:

• თერმული გამოსხივება;
• ფოტოელექტრული ეფექტი;
• ფოტოქიმიური პროცესები;
• სტიმულირებული ემისია და ა.შ.

კვანტურ ოპტიკაში არსებობს არაკლასიკური სინათლის ცნება. ფაქტია, რომ სინათლის გამოსხივების კვანტური მახასიათებლების აღწერა შეუძლებელია კლასიკური ოპტიკის ფარგლებში. არაკლასიკური შუქი, მაგალითად, ორფოტონიანი, შეკუმშული, გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში: ფოტოდეტექტორების დასაკალიბრებლად, ზუსტი გაზომვებისთვის და ა.შ. სხვა აპლიკაციაა კვანტური კრიპტოგრაფია - ორობითი კოდების გამოყენებით ინფორმაციის გადაცემის საიდუმლო მეთოდი, სადაც ვერტიკალურად მიმართულია. ფოტონს ენიჭება 0, ხოლო ჰორიზონტალურად მიმართულს - ერთი.

ოპტიკისა და ოპტიკური ინსტრუმენტების ღირებულება

ოპტიკური ტექნოლოგიის რომელ სფეროებში იპოვეს მათი ძირითადი გამოყენება?

ჯერ ერთი, ამ მეცნიერების გარეშე არ იქნებოდა ყველასთვის ცნობილი ოპტიკური ინსტრუმენტები: ტელესკოპი, მიკროსკოპი, კამერა, პროექტორი და სხვა. სპეციალურად შერჩეული ლინზების დახმარებით ადამიანებმა შეძლეს მიკროკოსმოსის, სამყაროს, ციური ობიექტების შესწავლა, ასევე ინფორმაციის გადაღება და გადაცემა გამოსახულების სახით.

გარდა ამისა, ოპტიკის წყალობით გაკეთდა არაერთი მნიშვნელოვანი აღმოჩენა სინათლის ბუნების, მისი თვისებების, ჩარევის, პოლარიზაციის და სხვა ფენომენების სფეროში.

და ბოლოს, ოპტიკა ფართოდ გამოიყენებოდა მედიცინაში, მაგალითად, რენტგენის შესწავლისას, რომლის საფუძველზეც შეიქმნა აპარატი, რომელმაც მრავალი სიცოცხლე გადაარჩინა. ამ მეცნიერების წყალობით გამოიგონეს ლაზერიც, რომელიც ფართოდ გამოიყენება ქირურგიულ ჩარევებში.

ოპტიკა და ხედვა

თვალი ოპტიკური სისტემაა. სინათლის თვისებების და მხედველობის ორგანოების შესაძლებლობების წყალობით, თქვენ შეგიძლიათ იხილოთ სამყარო თქვენს გარშემო. სამწუხაროდ, რამდენიმე ადამიანს შეუძლია დაიკვეხნოს სრულყოფილი ხედვით. ამ დისციპლინის დახმარებით სათვალეებისა და კონტაქტური ლინზების საშუალებით გახდა შესაძლებელი ადამიანების უკეთ ხედვის უნარის აღდგენა. ამიტომ მხედველობის კორექციის ხელსაწყოების შერჩევაში ჩართულმა სამედიცინო დაწესებულებებმაც მიიღეს შესაბამისი სახელწოდება - ოპტიკა.

შეგიძლიათ შეაჯამოთ. ამრიგად, ოპტიკა არის მეცნიერება სინათლის თვისებების შესახებ, რომელიც გავლენას ახდენს ცხოვრების მრავალ სფეროზე და აქვს ფართო გამოყენება მეცნიერებაში და ყოველდღიურ ცხოვრებაში.

აბსოლუტურად შავი სხეული- სხეულის გონებრივი მოდელი, რომელიც ნებისმიერ ტემპერატურაზე მთლიანად შთანთქავს მასზე მოხვედრილ ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას, სპექტრული შემადგენლობის მიუხედავად. რადიაცია A.Ch.T. განისაზღვრება მხოლოდ მისი აბსოლუტური ტემპერატურით და არ არის დამოკიდებული ნივთიერების ბუნებაზე.

ᲗᲔᲗᲠᲘ ᲜᲐᲗᲔᲑᲐ- კომპლექსი ელექტრომაგნიტურირადიაცია , იწვევს შეგრძნებას ადამიანის თვალში, ნეიტრალური ფერის.

ხილული რადიაცია- ოპტიკური გამოსხივება ტალღის სიგრძით 380 - 770 ნმ, რომელსაც შეუძლია გამოიწვიოს ვიზუალური შეგრძნება ადამიანის თვალში.

იძულებითი ემისია, ინდუცირებული გამოსხივება - ელექტრომაგნიტური ტალღების გამოსხივება მატერიის ნაწილაკებით (ატომები, მოლეკულები და სხვ.), რომლებიც აღგზნებულია, ე.ი. არაწონასწორი მდგომარეობა გარე იძულებითი გამოსხივების მოქმედებით. In და. თანმიმდევრულად (იხ. თანმიმდევრულობა) მასტიმულირებელი გამოსხივებით და გარკვეულ პირობებში შეიძლება გამოიწვიოს ელექტრომაგნიტური ტალღების გაძლიერება და წარმოქმნა. იხილეთ ასევე კვანტური გენერატორი.

ჰოლოგრამი- ფოტოგრაფიულ ფირფიტაზე ჩაწერილი ჩარევის ნიმუში, რომელიც ჩამოყალიბებულია ორი თანმიმდევრული ტალღით (იხ. თანმიმდევრულობა): საცნობარო ტალღა და ტალღა არეკლილი ობიექტიდან, რომელიც განათებულია იმავე სინათლის წყაროთ. როდესაც G. აღდგება, ჩვენ აღვიქვამთ ობიექტის სამგანზომილებიან გამოსახულებას.

ჰოლოგრაფია- ობიექტების მოცულობითი გამოსახულების მიღების მეთოდი, რომელიც ეფუძნება ამ ობიექტების მიერ ასახული ტალღის ფრონტის რეგისტრაციას და შემდგომ აღდგენას. ჰოლოგრამის მიღება ეფუძნება.

ჰაიგენსის პრინციპი- მეთოდი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ ტალღის ფრონტის პოზიცია ნებისმიერ დროს. გ.პ. ყველა წერტილი, რომლითაც გადის ტალღის ფრონტი t დროს, არის მეორადი სფერული ტალღების წყარო, ხოლო ტალღის ფრონტის სასურველი პოზიცია t+Dt დროს ემთხვევა ზედაპირს, რომელიც მოიცავს ყველა მეორად ტალღებს. საშუალებას გაძლევთ ახსნათ სინათლის არეკვლისა და გარდატეხის კანონები.

HUYGENS - FRESNEL - პრინციპი- ტალღის გავრცელების პრობლემების გადაჭრის სავარაუდო მეთოდი. გ.-ფ. პუნქტში ნათქვამია: ნებისმიერ წერტილში თვითნებური დახურული ზედაპირის გარეთ, რომელიც ფარავს სინათლის წერტილოვან წყაროს, ამ წყაროს მიერ აღგზნებული სინათლის ტალღა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს მითითებული დახურული ზედაპირის ყველა წერტილის მიერ გამოსხივებული მეორადი ტალღების ჩარევის შედეგად. საშუალებას გაძლევთ გადაჭრას მარტივი ამოცანები.

წნევის შუქი - წნევა,წარმოიქმნება განათებულ ზედაპირზე შუქით. ის მნიშვნელოვან როლს ასრულებს კოსმოსურ პროცესებში (კომეტების კუდების წარმოქმნა, დიდი ვარსკვლავების წონასწორობა და ა.შ.).

რეალური სურათი- სმ. .

ᲓᲘᲐᲤᲠᲐᲒᲛᲐ- ოპტიკურ სისტემაში სინათლის სხივის შეზღუდვის ან შეცვლის მოწყობილობა (მაგალითად, თვალის გუგა, ლინზის ჩარჩო, კამერის ლინზის D.).

სინათლის დისპერსია- აბსოლუტის დამოკიდებულება რეფრაქციული ინდექსინივთიერებები სინათლის სიხშირედან. განასხვავებენ ნორმალურ D.-ს, რომელშიც სინათლის ტალღის სიჩქარე სიხშირის მატებასთან ერთად მცირდება და ანომალიურ D.-ს შორის, რომელშიც ტალღის სიჩქარე იზრდება. იმის გამო, რომ დ.ს. თეთრი შუქის ვიწრო სხივი, რომელიც გადის შუშის ან სხვა გამჭვირვალე ნივთიერების პრიზმაში, იშლება დისპერსიულ სპექტრში და ქმნის მოლურჯო ზოლს ეკრანზე.

დიფრაქციული ბადე- ფიზიკური მოწყობილობა, რომელიც წარმოადგენს იმავე სიგანის პარალელური დარტყმების დიდი რაოდენობით ერთობლიობას, რომელიც გამოიყენება გამჭვირვალე ან ამრეკლავ ზედაპირზე ერთმანეთისგან იმავე მანძილზე. შედეგად, დ.რ. იქმნება დიფრაქციული სპექტრი - სინათლის ინტენსივობის მაქსიმალური და მინიმალური მონაცვლეობა.

სინათლის დიფრაქცია- ფენომენების ერთობლიობა, რომლებიც განპირობებულია სინათლის ტალღოვანი ბუნებით და შეინიშნება, როდესაც ის ვრცელდება გამოხატული არაჰომოგენურობით გარემოში (მაგალითად, ხვრელების გავლისას, გაუმჭვირვალე სხეულების საზღვრებთან და ა.შ.). ვიწრო გაგებით, დ.ს. მცირე დაბრკოლებების ირგვლივ მსუბუქი მოხვევის გაგება, ე.ი. გადახრა გეომეტრიული ოპტიკის კანონებიდან. მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ოპტიკური ინსტრუმენტების მუშაობაში, ზღუდავს მათ რეზოლუცია.

დოპლერის ეფექტი- ცვლილების ფენომენი რხევის სიხშირედამკვირვებლის მიერ აღქმული ბგერა ან ელექტრომაგნიტური ტალღები დამკვირვებლისა და ტალღის წყაროს ურთიერთ მოძრაობის გამო. მიახლოებისას გამოვლინდა სიხშირის მატება, მოშორებისას დაკლება.

ბუნებრივი სინათლე- არათანმიმდევრული სინათლის ტალღების ნაკრები რხევის ყველა შესაძლო სიბრტყით და რხევის იგივე ინტენსივობით თითოეულ ამ სიბრტყეში. ე.ს. ასხივებს თითქმის ყველა ბუნებრივ სინათლის წყაროს, რადგან. ისინი შედგება დიდი რაოდენობით განსხვავებულად ორიენტირებული გამოსხივების ცენტრებისგან (ატომები, მოლეკულები), რომლებიც ასხივებენ სინათლის ტალღებს, რომელთა რხევების ფაზა და სიბრტყე შეიძლება მიიღოს ყველა შესაძლო მნიშვნელობა. იხილეთ ასევე მსუბუქი პოლარიზაცია, თანმიმდევრულობა.

სარკე ოპტიკური- კორპუსი გაპრიალებული ან ამრეკლავი ფენით დაფარული (ვერცხლის, ოქრო, ალუმინი და ა.შ.) ზედაპირით, რომელზედაც ანარეკლი ხდება სარკესთან ახლოს (იხ. ანარეკლი).

გამოსახულება ოპტიკური- ობიექტის გამოსახულება, რომელიც მიღებულია ოპტიკური სისტემის (ლინზები, სარკეები) მოქმედების შედეგად ობიექტის მიერ გამოსხივებულ ან არეკლილი სინათლის სხივებზე. განასხვავებენ რეალურს (მიღებული ეკრანზე ან ბადურაზე ოპტიკურ სისტემაში გავლილი სხივების გადაკვეთაზე) და წარმოსახვითს. . (მიღებულია სხივების გაგრძელების კვეთაზე).

სინათლის ჩარევა- ორი ან მეტის ზემოქმედება თანმიმდევრულისინათლის ტალღები წრფივად პოლარიზებულია ერთ სიბრტყეში, რომელშიც მიღებული სინათლის ტალღის ენერგია გადანაწილებულია სივრცეში ამ ტალღების ფაზებს შორის თანაფარდობის მიხედვით. I.S.-ის შედეგს, რომელიც დაფიქსირდა ეკრანზე ან ფოტოგრაფიულ ფირფიტაზე, ეწოდება ჩარევის ნიმუში. I. თეთრი სინათლე იწვევს ცისარტყელას შაბლონის წარმოქმნას (თხელი ფილმების ფერები და ა.შ.). იგი პოულობს გამოყენებას ჰოლოგრაფიაში, როდესაც ოპტიკა დაფარულია და ა.შ.

ინფრაწითელი გამოსხივება - ელექტრომაგნიტური რადიაციატალღის სიგრძით 0,74 მიკრონიდან 1-2 მმ-მდე. მას გამოყოფს ყველა სხეული, რომელსაც აქვს ტემპერატურა აბსოლუტურ ნულზე ზემოთ (თერმული გამოსხივება).

სინათლის კვანტური- იგივე რაც ფოტონი.

კოლიმატორი- ოპტიკური სისტემა, რომელიც შექმნილია პარალელური სხივების სხივის მისაღებად.

კომპტონის ეფექტი- თავისუფალ ელექტრონებზე მოკლე ტალღის სიგრძის ელექტრომაგნიტური გამოსხივების (რენტგენის და გამა გამოსხივების) გაფანტვის ფენომენი, რასაც თან ახლავს მატება. ტალღის სიგრძე.

ლაზერიოპტიკური კვანტური გენერატორი - კვანტური გენერატორიელექტრომაგნიტური გამოსხივება ოპტიკურ დიაპაზონში. წარმოქმნის მონოქრომატულ თანმიმდევრულ ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას, რომელსაც აქვს ვიწრო მიმართულება და მნიშვნელოვანი სიმძლავრის სიმკვრივე. იგი გამოიყენება ოპტიკურ მდებარეობაში, მძიმე და ცეცხლგამძლე მასალების დასამუშავებლად, ქირურგიაში, სპექტროსკოპიასა და ჰოლოგრაფიაში, პლაზმური გასათბობად. ოთხ მასერი.

LINE SPECTRA- სპექტრები, რომლებიც შედგება ინდივიდუალური ვიწრო სპექტრული ხაზებისგან. გამოსხივებულია ატომურ მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერებებით.

ობიექტივიოპტიკური - გამჭვირვალე სხეული, რომელიც შემოსაზღვრულია ორი მრუდი (ჩვეულებრივ სფერული) ან მრუდი და ბრტყელი ზედაპირით. ლინზას ამბობენ, რომ თხელია, თუ მისი სისქე მცირეა მისი ზედაპირის გამრუდების რადიუსებთან შედარებით. არსებობს კონვერგირებადი (სხივების პარალელური სხივის გადაქცევა კონვერგენტურად) და დივერგენციული (სხივების პარალელური სხივის გადაქცევა განსხვავებულად) ლინზები. ისინი გამოიყენება ოპტიკურ, ოპტიკურ-მექანიკურ, ფოტოგრაფიულ მოწყობილობებში.

ლუპა- შეგროვება ლინზაან ლინზების სისტემა მოკლე ფოკუსური სიგრძით (10 - 100 მმ), იძლევა 2 - 50x გადიდებას.

RAYარის წარმოსახვითი ხაზი, რომლის გასწვრივ რადიაციული ენერგია ვრცელდება მიახლოებით გეომეტრიული ოპტიკა, ე.ი. თუ დიფრაქციული მოვლენები არ შეინიშნება.

MASER - კვანტური გენერატორიელექტრომაგნიტური გამოსხივება სანტიმეტრის დიაპაზონში. ახასიათებს მაღალი მონოქრომატულობა, თანმიმდევრულობა და ვიწრო გამოსხივების მიმართულება. იგი გამოიყენება რადიოკავშირში, რადიოასტრონომიაში, რადარში და ასევე, როგორც სტაბილური სიხშირის რხევების გენერატორი. ოთხ .

მაიკლსონის გამოცდილება- ექსპერიმენტი, რომელიც შექმნილია დედამიწის მოძრაობის გავლენის გასაზომად მნიშვნელობაზე სინათლის სიჩქარე. უარყოფითი შედეგი მ.ო. გახდა ერთ-ერთი ექსპერიმენტული ბაზა ფარდობითობის თეორია.

მიკროსკოპი- ოპტიკური მოწყობილობა შეუიარაღებელი თვალით უხილავ წვრილმან ობიექტებზე დასაკვირვებლად. მიკროსკოპის გადიდება შეზღუდულია და არ აღემატება 1500. იხ. ელექტრონული მიკროსკოპი.

ფანტაზია- სმ. .

მონოქრომატული გამოსხივება- გონებრივი მოდელი ელექტრომაგნიტური რადიაციაერთი კონკრეტული სიხშირე. მკაცრი მ.ი. არ არსებობს, რადგან ნებისმიერი რეალური გამოსხივება შეზღუდულია დროში და ფარავს გარკვეული სიხშირის ინტერვალს. მ-თან ახლოს რადიაციული წყაროები - კვანტური გენერატორები.

ოპტიკა- ფიზიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს სინათლის (ოპტიკური) ფენომენების ნიმუშებს, სინათლის ბუნებას და მის ურთიერთქმედებას მატერიასთან.

ოპტიკური ღერძი- 1) MAIN - სწორი ხაზი, რომელზედაც განლაგებულია გამხსნელი ან ამრეკლავი ზედაპირების ცენტრები, რომლებიც ქმნიან ოპტიკურ სისტემას; 2) გვერდითი - ნებისმიერი სწორი ხაზი, რომელიც გადის თხელი ლინზის ოპტიკურ ცენტრში.

ოპტიკური სიმძლავრელინზა - რაოდენობა, რომელიც გამოიყენება ლინზის და შებრუნებული რეფრაქციული ეფექტის აღსაწერად ფოკუსური მანძილი. D=1/F. იგი იზომება დიოპტრიებში (დიოპტრიაში).

ოპტიკური გამოსხივება- ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, რომლის ტალღის სიგრძე 10 ნმ-დან 1 მმ-მდეა. ო.ი. ეხება ინფრაწითელი გამოსხივება, .

სინათლის არეკვლა- სინათლის ტალღის დაბრუნების პროცესი, როდესაც ის ეცემა ორ სხვადასხვა მედიას შორის ინტერფეისს რეფრაქციული ინდექსები.თავდაპირველ გარემოში დაბრუნება. მადლობა ო.ს. ჩვენ ვხედავთ სხეულებს, რომლებიც არ ასხივებენ სინათლეს. განასხვავებენ სპეკულარულ ანარეკლს (სხივების პარალელური სხივი არეკვლის შემდეგ პარალელურად რჩება) და დიფუზურ ანარეკლს (პარალელური სხივი გარდაიქმნება დივერგენტში).

- ფენომენი, რომელიც შეინიშნება სინათლის გადასვლისას ოპტიკურად უფრო მკვრივი გარემოდან ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივ გარემოზე, თუ დაცემის კუთხე აღემატება დაცემის შემზღუდველ კუთხეს, სადაც ნ არის მეორე გარემოს რეფრაქციული ინდექსი პირველთან შედარებით. ამ შემთხვევაში, სინათლე მთლიანად აისახება მედიას შორის ინტერფეისიდან.

ტალღების კანონის ასახვა- დაცემის სხივი, არეკლილი სხივი და სხივის დაცემის წერტილამდე აწეული პერპენდიკულარი დევს ერთ სიბრტყეში და დაცემის კუთხე ტოლია გარდატეხის კუთხის. კანონი მოქმედებს სარკისებური ანარეკლისთვის.

სინათლის შთანთქმა- მსუბუქი ტალღის ენერგიის დაქვეითება ნივთიერებაში მისი გავრცელებისას, რაც ხდება ტალღის ენერგიის ტრანსფორმაციის შედეგად. შინაგანი ენერგიამეორადი გამოსხივების ნივთიერებები ან ენერგია, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული სპექტრული შემადგენლობა და გავრცელების განსხვავებული მიმართულება.

1) აბსოლუტური - მნიშვნელობა, რომელიც უდრის ვაკუუმში სინათლის სიჩქარის თანაფარდობას მოცემულ გარემოში სინათლის ფაზურ სიჩქარესთან: . დამოკიდებულია გარემოს ქიმიურ შემადგენლობაზე, მის მდგომარეობაზე (ტემპერატურა, წნევა და სხვ.) და სინათლის სიხშირეზე (იხ. სინათლის დისპერსია).2) ნათესავი - (პ.პ. მეორე საშუალების პირველთან შედარებით) მნიშვნელობა უდრის პირველ გარემოში ფაზის სიჩქარის შეფარდებას მეორეში ფაზის სიჩქარესთან: . ო.პ.პ. უდრის მეორე გარემოს აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსის შეფარდებას აბსოლუტურ p.p. კალმის გარემო.

სინათლის პოლარიზაცია- ფენომენი, რომელიც იწვევს ელექტრული ველის ვექტორების მოწესრიგებას და სინათლის ტალღის მაგნიტურ ინდუქციას სინათლის სხივის პერპენდიკულარულ სიბრტყეში. ყველაზე ხშირად ჩნდება სინათლის არეკლვისა და გარდატეხის დროს, ასევე როდესაც სინათლე ვრცელდება ანისოტროპულ გარემოში.

სინათლის გარდატეხა- ფენომენი, რომელიც შედგება სინათლის გავრცელების მიმართულების ცვლილებაში (ელექტრომაგნიტური ტალღა) ერთი საშუალოდან მეორეზე გადასვლისას, პირველისგან განსხვავებული. რეფრაქციული ინდექსი. რეფრაქციისთვის კანონი შესრულებულია: დაცემის სხივი, გატეხილი სხივი და სხივის დაცემის წერტილამდე აწეული პერპენდიკულარი დევს ერთ სიბრტყეში და ამ ორი მედიისთვის დაცემის კუთხის სინუსის შეფარდება. გარდატეხის კუთხის სინუსი არის მუდმივი მნიშვნელობა, ე.წ ფარდობითი რეფრაქციული ინდექსიმეორე გარემო პირველთან შედარებით. გარდატეხის მიზეზი არის ფაზის სიჩქარის განსხვავება სხვადასხვა მედიაში.

PRISM OPTICAL- გამჭვირვალე მასალის სხეული, რომელიც შემოსაზღვრულია ორი არაპარალელური სიბრტყით, რომლებზეც სინათლე ირღვევა. იგი გამოიყენება ოპტიკურ და სპექტრალურ მოწყობილობებში.

მოგზაურობის განსხვავება- ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც ტოლია ორი სინათლის სხივის ბილიკების ოპტიკური სიგრძის სხვაობას.

სინათლის გაფანტვა- ფენომენი, რომელიც შედგება გარემოში გავრცელებული სინათლის სხივის გადახრაში ყველა შესაძლო მიმართულებით. ეს განპირობებულია გარემოს არაერთგვაროვნებით და სინათლის ურთიერთქმედებით მატერიის ნაწილაკებთან, რომლებშიც იცვლება სინათლის ტალღის გავრცელების მიმართულება, სიხშირე და რხევის სიბრტყე.

ᲛᲡᲣᲑᲣᲥᲘ, სინათლის გამოსხივება - რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ვიზუალური შეგრძნება.

სინათლის ტალღა - ელექტრომაგნიტური ტალღახილული ტალღის სიგრძის დიაპაზონში. სიხშირე (სიხშირეების ნაკრები) რ.ვ. განსაზღვრავს ფერს, ენერგიას რ.ვ. მისი ამპლიტუდის კვადრატის პროპორციულია.

მსუბუქი გზამკვლევი- სინათლის გადამცემი არხი, რომლის ზომებიც მრავალჯერ აღემატება სინათლის ტალღის სიგრძეს. სინათლე სოფელში ვრცელდება მთლიანი შიდა ასახვის გამო.

ᲡᲘᲜᲐᲗᲚᲘᲡ ᲡᲘᲩᲥᲐᲠᲔვაკუუმში (c) - ერთ-ერთი მთავარი ფიზიკური მუდმივი, რომელიც უდრის ვაკუუმში ელექტრომაგნიტური ტალღების გავრცელების სიჩქარეს. c=(299 792 458 ± 1.2) მ/წმ. ს.ს. - ნებისმიერი ფიზიკური ურთიერთქმედების გავრცელების შეზღუდვის სიჩქარე.

სპექტრის ოპტიკური- განაწილება სიხშირეებზე (ან ტალღის სიგრძეზე) გარკვეული სხეულის ოპტიკური გამოსხივების ინტენსივობის (ემისიის სპექტრი) ან სინათლის შთანთქმის ინტენსივობის, როდესაც ის გადის ნივთიერებაში (შთანთქმის სპექტრი). განასხვავეთ SO: ხაზი, რომელიც შედგება ინდივიდუალური სპექტრული ხაზებისგან; ზოლიანი, რომელიც შედგება მჭიდრო ჯგუფებისგან (ზოლებით). სპექტრალური ხაზები; მყარი, რომელიც შეესაბამება სინათლის ემისიას (ემისიას) ან შთანთქმას ფართო სიხშირის დიაპაზონში.

სპექტრალური ხაზები- ვიწრო უბნები ოპტიკურ სპექტრებში, რომელიც შეესაბამება თითქმის იგივე სიხშირეს (ტალღის სიგრძეს). თითოეული ს.ლ. ხვდება გარკვეული კვანტური გადასვლა.

სპექტრალური ანალიზი- ნივთიერებათა ქიმიური შემადგენლობის თვისებრივი და რაოდენობრივი ანალიზის ფიზიკური მეთოდი, მათი შესწავლის საფუძველზე. ოპტიკური სპექტრები.გამოირჩევა მაღალი მგრძნობელობით და გამოიყენება ქიმიაში, ასტროფიზიკაში, მეტალურგიაში, გეოლოგიურ კვლევაში და სხვ. თეორიული საფუძველი ს. არის .

სპექტროგრაფი- ოპტიკური მოწყობილობა რადიაციული სპექტრის მისაღებად და ერთდროულად ჩასაწერად. ს-ის ძირითადი ნაწილი - ოპტიკური პრიზმაან .

სპექტროსკოპი- ოპტიკური მოწყობილობა რადიაციული სპექტრის ვიზუალური დაკვირვებისთვის. ს-ის ძირითადი ნაწილი ოპტიკური პრიზმაა.

სპექტროსკოპიაფიზიკის დარგი, რომელიც სწავლობს ოპტიკური სპექტრებიატომების, მოლეკულების, ისევე როგორც მატერიის აგრეგაციის სხვადასხვა მდგომარეობებში სტრუქტურის გასარკვევად.

ᲛᲝᲛᲐᲢᲔᲑᲐოპტიკური სისტემა - ოპტიკური სისტემის მიერ მოცემული გამოსახულების ზომის თანაფარდობა ობიექტის ნამდვილ ზომასთან.

ᲣᲚᲢᲠᲐᲘᲘᲡᲤᲔᲠᲘ ᲒᲐᲛᲝᲡᲮᲘᲕᲔᲑᲐ- ელექტრომაგნიტური გამოსხივება ვაკუუმში ტალღის სიგრძით 10 ნმ-დან 400 ნმ-მდე. იწვევს ბევრ ნივთიერებას და ლუმინესცენციას. ბიოლოგიურად აქტიური.

ფოკალური თვითმფრინავი- სიბრტყე, რომელიც პერპენდიკულარულია სისტემის ოპტიკურ ღერძზე და გადის მის მთავარ ფოკუსზე.

ფოკუსი- წერტილი, სადაც გროვდება ოპტიკურ სისტემაში გამავალი სინათლის სხივების პარალელური სხივი. თუ სხივი პარალელურია სისტემის ძირითადი ოპტიკური ღერძის პარალელურად, მაშინ ოპტიკა დევს ამ ღერძზე და ეწოდება ძირითადი.

ფოკალური სიგრძე- მანძილი თხელი ლინზის ოპტიკურ ცენტრსა და ფოკუსს შორის ფოტოეფექტი, ფოტოელექტრული ეფექტი - ელექტრომაგნიტური გამოსხივების გავლენის ქვეშ ნივთიერების მიერ ელექტრონების გამოსხივების ფენომენი (გარე ფ.). იგი შეინიშნება აირებში, სითხეებში და მყარ სხეულებში. აღმოაჩინა გ.ჰერცმა და შეისწავლა ა.გ.სტოლეტოვმა. ძირითადი კანონზომიერებები ვ. ახსნა ა.აინშტაინის კვანტური ცნებების საფუძველზე.

ფერი- სინათლის მიერ გამოწვეული ვიზუალური შეგრძნება მისი სპექტრული შემადგენლობისა და არეკლილი ან გამოსხივებული გამოსხივების ინტენსივობის შესაბამისად.

Მსუბუქი- ეს არის ელექტრომაგნიტური ტალღები, რომელთა ტალღის სიგრძე საშუალო ადამიანის თვალისთვის 400-დან 760 ნმ-მდეა. ამ საზღვრებში სინათლე ეწოდება ხილული. ყველაზე გრძელი ტალღის სინათლე ჩვენთვის წითელი გვეჩვენება, ხოლო ყველაზე მოკლე ტალღის სიგრძის სინათლე იისფერი. მარტივია გავიხსენოთ სპექტრის ფერების მონაცვლეობა გამონათქვამის დახმარებით. რომყოველი ოჰოთნიკი ფაკეთებს ვნატი, გდე თანმიდის ფაზანი. გამონათქვამის სიტყვების პირველი ასოები შეესაბამება სპექტრის ძირითადი ფერების პირველ ასოებს ტალღის სიგრძის კლებადობით (და, შესაბამისად, მზარდი სიხშირით): ” რომწითელი - ოდიაპაზონი - ფყვითელი - ვმწვანე - გლურჯი - თანლურჯი - ფმეწამული." წითელზე გრძელი ტალღის სიგრძის სინათლეს ეწოდება ინფრაწითელი. ჩვენი თვალები ამას ვერ ამჩნევენ, მაგრამ ჩვენი კანი იპყრობს ასეთ ტალღებს თერმული გამოსხივების სახით. იისფერზე უფრო მოკლე ტალღის სიგრძის სინათლეს ეწოდება ულტრაიისფერი.

ელექტრომაგნიტური ტალღები(და კერძოდ, მსუბუქი ტალღები, ან უბრალოდ მსუბუქი) არის ელექტრომაგნიტური ველი, რომელიც ვრცელდება სივრცესა და დროში. ელექტრომაგნიტური ტალღები განივია - ელექტრული ინტენსივობის და მაგნიტური ინდუქციის ვექტორები ერთმანეთის პერპენდიკულარულია და დევს ტალღის გავრცელების მიმართულების პერპენდიკულარულ სიბრტყეში. სინათლის ტალღები, ისევე როგორც ნებისმიერი სხვა ელექტრომაგნიტური ტალღები, მატერიაში ვრცელდება სასრული სიჩქარით, რომელიც შეიძლება გამოითვალოს ფორმულით:

სადაც: ε და μ - ნივთიერების დიელექტრიკული და მაგნიტური გამტარიანობა, ε 0 და μ 0 - ელექტრული და მაგნიტური მუდმივები: ε 0 \u003d 8.85419 10 -12 F/მ, μ 0 \u003d 1.25664 10 -6 H / m. სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში(სად ε = μ = 1) არის მუდმივი და ტოლია თან= 3∙10 8 მ/წმ, ის ასევე შეიძლება გამოითვალოს ფორმულით:

სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში ერთ-ერთი ფუნდამენტური ფიზიკური მუდმივია. თუ სინათლე ვრცელდება ნებისმიერ გარემოში, მაშინ მისი გავრცელების სიჩქარე ასევე გამოიხატება შემდეგი მიმართებით:

სადაც: ნ- ნივთიერების გარდატეხის ინდექსი - ფიზიკური სიდიდე, რომელიც აჩვენებს, რამდენჯერ ნაკლებია სინათლის სიჩქარე გარემოში, ვიდრე ვაკუუმში. გარდატეხის ინდექსი, როგორც ჩანს წინა ფორმულებიდან, შეიძლება გამოითვალოს შემდეგნაირად:

• სინათლე ატარებს ენერგიას.სინათლის ტალღების გავრცელებისას წარმოიქმნება ელექტრომაგნიტური ენერგიის ნაკადი.
• სინათლის ტალღები გამოიყოფა ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ცალკეული კვანტების (ფოტონების) სახით ატომების ან მოლეკულების მიერ.

სინათლის გარდა, არსებობს სხვა სახის ელექტრომაგნიტური ტალღები. გარდა ამისა, ისინი ჩამოთვლილია ტალღის სიგრძის (და, შესაბამისად, გაზრდის სიხშირის) მიხედვით:

• რადიო ტალღები;
• ინფრაწითელი გამოსხივება;
• ხილული სინათლე;
• Ულტრაიისფერი გამოსხივება;
• რენტგენის გამოსხივება;
• გამა გამოსხივება.

ჩარევა

ჩარევა- სინათლის ტალღოვანი ბუნების ერთ-ერთი ყველაზე ნათელი გამოვლინება. იგი დაკავშირებულია სინათლის ენერგიის გადანაწილებასთან სივრცეში, როდესაც ე.წ თანმიმდევრულიტალღები, ანუ ტალღები, რომლებსაც აქვთ იგივე სიხშირე და მუდმივი ფაზის სხვაობა. სინათლის ინტენსივობა სხივის გადახურვის რეგიონში ხასიათდება სინათლისა და ბნელი ზოლების მონაცვლეობით. თეთრი შუქის გამოყენებისას, ჩარევის ფარდები ფერადი სპექტრის სხვადასხვა ფერებში აღმოჩნდება.

ჩარევის გამოსათვლელად გამოიყენება კონცეფცია ოპტიკური ბილიკის სიგრძე. დაე, სინათლემ გაიაროს მანძილი ლრეფრაქციული ჩვენების მქონე გარემოში ნ. შემდეგ მისი ოპტიკური ბილიკის სიგრძე გამოითვლება ფორმულით:

ჩარევისთვის, მინიმუმ ორი სხივი უნდა გადახურდეს. მათთვის ეს გათვლილია ოპტიკური ბილიკის განსხვავება(ოპტიკური სიგრძის განსხვავება) შემდეგი ფორმულის მიხედვით:

ეს არის ის მნიშვნელობა, რომელიც განსაზღვრავს რა ხდება ჩარევის დროს: მინიმალური ან მაქსიმალური. გახსოვდეთ შემდეგი: ჩარევის მაქსიმალური(მსუბუქი ზოლი) შეინიშნება სივრცეში იმ წერტილებზე, სადაც დაკმაყოფილებულია შემდეგი პირობა:

ზე მ= 0, ნულოვანი რიგის მაქსიმუმი შეინიშნება, at მ= პირველი რიგის ±1 მაქსიმუმ და ა.შ. ჩარევის მინიმალური(მუქი ზოლი) შეინიშნება შემდეგი პირობის დაკმაყოფილებისას:

რხევების ფაზური სხვაობა ამ შემთხვევაში არის:

პირველი კენტი რიცხვით (ერთი) იქნება პირველი რიგის მინიმუმი, მეორეში (სამი) იქნება მეორე რიგის მინიმუმი და ა.შ. არ არსებობს ნულოვანი რიგის მინიმუმი.

დიფრაქცია. დიფრაქციული ბადე

დიფრაქციასინათლეს უწოდებენ სინათლის გადახრის ფენომენს გავრცელების სწორხაზოვანი მიმართულებიდან, როდესაც გადის დაბრკოლებების მახლობლად, რომელთა ზომები შედარებულია სინათლის ტალღის სიგრძესთან (სინათლე დაბრკოლებების გარშემო). როგორც გამოცდილება გვიჩვენებს, გარკვეულ პირობებში, სინათლე შეიძლება შევიდეს გეომეტრიული ჩრდილის არეში (ანუ იყოს იქ, სადაც არ უნდა იყოს). თუ მრგვალი დაბრკოლება მდებარეობს პარალელური სინათლის სხივის გზაზე (მრგვალი დისკი, ბურთი ან მრგვალი ხვრელი გაუმჭვირვალე ეკრანზე), მაშინ ეკრანზე, რომელიც მდებარეობს დაბრკოლებიდან საკმარისად დიდ მანძილზე, დიფრაქციული ნიმუში- მონაცვლეობით მსუბუქი და მუქი რგოლების სისტემა. თუ დაბრკოლება წრფივია (ჭრილი, ძაფი, ეკრანის კიდე), მაშინ ეკრანზე ჩნდება პარალელური დიფრაქციული ზღურბლების სისტემა.

დიფრაქციული ბადეებიარის პერიოდული სტრუქტურები, რომლებიც ამოტვიფრულია სპეციალური გამყოფი მანქანით შუშის ან ლითონის ფირფიტის ზედაპირზე. კარგ ბადეებში, ერთმანეთის პარალელურად დარტყმებს აქვთ სიგრძე დაახლოებით 10 სმ, ხოლო მილიმეტრზე 2000-მდე დარტყმაა. ამ შემთხვევაში ბადეების ჯამური სიგრძე 10–15 სმ-ს აღწევს.ასეთი ბადეების დამზადება მოითხოვს უმაღლესი ტექნოლოგიების გამოყენებას. პრაქტიკაში ასევე გამოიყენება უფრო უხეში ბადეები 50-100 ხაზი მილიმეტრზე, რომელიც გამოიყენება გამჭვირვალე ფილმის ზედაპირზე.

როდესაც სინათლე ჩვეულებრივ ეცემა დიფრაქციულ ბადეზე, მაქსიმუმები შეინიშნება ზოგიერთი მიმართულებით (გარდა იმ მიმართულებისა, რომლითაც სინათლე თავდაპირველად ეცემა). რათა დაკვირვებოდნენ ჩარევის მაქსიმალური, უნდა აკმაყოფილებდეს შემდეგი პირობა:

სადაც: დარის გახეხვის პერიოდი (ან მუდმივი) (მანძილი მიმდებარე ღარებს შორის), მარის მთელი რიცხვი, რომელსაც დიფრაქციის მაქსიმუმის ბრძანება ეწოდება. ეკრანის იმ წერტილებში, რომლებისთვისაც ეს პირობა დაკმაყოფილებულია, განლაგებულია დიფრაქციული ნიმუშის ე.წ.

გეომეტრიული ოპტიკის კანონები

გეომეტრიული ოპტიკაარის ფიზიკის დარგი, რომელიც არ ითვალისწინებს სინათლის ტალღურ თვისებებს. გეომეტრიული ოპტიკის ძირითადი კანონები ცნობილი იყო სინათლის ფიზიკური ბუნების ჩამოყალიბებამდე დიდი ხნით ადრე.

ოპტიკურად ერთგვაროვანი გარემოარის გარემო, რომლის მთელ მოცულობაში უცვლელი რჩება რეფრაქციული ინდექსი.

სინათლის სწორხაზოვანი გავრცელების კანონი:სინათლე მოძრაობს სწორი ხაზით ოპტიკურად ერთგვაროვან გარემოში. ეს კანონი იწვევს სინათლის სხივის იდეას, როგორც გეომეტრიულ ხაზს, რომლის გასწვრივაც სინათლე ვრცელდება. უნდა აღინიშნოს, რომ ირღვევა სინათლის სწორხაზოვანი გავრცელების კანონი და სინათლის სხივის ცნება კარგავს თავის მნიშვნელობას, თუ სინათლე გადის პატარა ხვრელებს, რომელთა ზომები შედარებულია ტალღის სიგრძესთან (ამ შემთხვევაში შეინიშნება დიფრაქცია). .

ორ გამჭვირვალე მედიას შორის ინტერფეისზე, სინათლე შეიძლება ნაწილობრივ აირეკლოს ისე, რომ სინათლის ენერგიის ნაწილი გავრცელდეს ასახვის შემდეგ ახალი მიმართულებით და ნაწილობრივ გაივლის ინტერფეისს და გავრცელდება მეორე გარემოში.

სინათლის არეკვლის კანონი:ჩავარდნილი და არეკლილი სხივები, ისევე როგორც პერპენდიკულარული ორ მედიას შორის ინტერფეისის, აღდგენილი სხივის დაცემის წერტილში, მდებარეობს იმავე სიბრტყეში (დაცემის სიბრტყე). არეკვლის კუთხე γ დაცემის კუთხის ტოლი α . გაითვალისწინეთ, რომ ოპტიკაში ყველა კუთხე იზომება პერპენდიკულარულიდან ორ მედიას შორის ინტერფეისამდე.

სინათლის გარდატეხის კანონი (სნელის კანონი):ინციდენტი და რეფრაქციული სხივები, ისევე როგორც ორ მედიას შორის ინტერფეისის პერპენდიკულარული, აღდგენილი სხივის დაცემის წერტილში, მდებარეობს იმავე სიბრტყეში. დაცემის კუთხის სინუსის თანაფარდობა α გარდატეხის კუთხის სინუსამდე β არის მუდმივი მნიშვნელობა ორი მოცემული მედიისთვის და განისაზღვრება გამოსახულებით:

გარდატეხის კანონი ექსპერიმენტულად დაადგინა ჰოლანდიელმა მეცნიერმა ვ.სნელიუსმა 1621 წელს. მუდმივი ღირებულება ნ 21 ზარი ფარდობითი რეფრაქციული ინდექსიმეორე გარემო პირველთან შედარებით. გარემოს გარდატეხის ინდექსი ვაკუუმთან მიმართებაში ეწოდება აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი.

აბსოლუტური ინდექსის დიდი მნიშვნელობის მქონე გარემოს ეწოდება ოპტიკურად უფრო მკვრივი, ხოლო უფრო მცირე მნიშვნელობის მქონეს - ნაკლებად მკვრივი. ნაკლებად მკვრივი საშუალოდან უფრო მკვრივზე გადასვლისას სხივი „დაჭერს“ პერპენდიკულარს, ხოლო მკვრივიდან ნაკლებად მკვრივზე გადასვლისას „მოშორდება“ პერპენდიკულარს. ერთადერთი შემთხვევა, როდესაც სხივი არ ირღვევა, არის თუ დაცემის კუთხე არის 0 (ანუ სხივები ინტერფეისის პერპენდიკულარულია).

როდესაც სინათლე გადადის ოპტიკურად უფრო მჭიდრო გარემოდან ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივ გარემოში ნ 2 < ნ 1 (მაგალითად, მინიდან ჰაერამდე) შეიძლება შეინიშნოს მთლიანი შიდა ასახვის ფენომენი, ანუ გარდატეხილი სხივის გაქრობა. ეს ფენომენი შეინიშნება დაცემის კუთხით, რომელიც აღემატება გარკვეულ კრიტიკულ კუთხეს α pr, რომელსაც ე.წ მთლიანი შიდა ასახვის შემზღუდველი კუთხე. დაცემის კუთხისთვის α = α pr, ცოდვა β = 1 იმიტომ β = 90°, ეს ნიშნავს, რომ რეფრაქციული სხივი გადის თავად ინტერფეისის გასწვრივ, ხოლო სნელის კანონის თანახმად, შემდეგი პირობა დაკმაყოფილებულია:

როგორც კი დაცემის კუთხე აღემატება შემზღუდველს, გარდატეხილი სხივი აღარ მიდის მხოლოდ საზღვრის გასწვრივ, მაგრამ ის საერთოდ არ ჩანს, რადგან მისი სინუსი ახლა ერთიანობაზე მეტი უნდა იყოს, მაგრამ ეს არ შეიძლება იყოს.

ლინზები

ობიექტივიგამჭვირვალე სხეულს, რომელიც შემოსაზღვრულია ორი სფერული ზედაპირით, ეწოდება. თუ თავად ლინზის სისქე მცირეა სფერული ზედაპირების გამრუდების რადიუსებთან შედარებით, მაშინ ობიექტივი ე.წ. გამხდარი.

ლინზები არის შეკრებადა გაფანტვა. თუ ლინზის გარდატეხის ინდექსი აღემატება გარემოს, მაშინ კონვერტაციული ლინზა უფრო სქელია შუაში, ვიდრე კიდეებზე, ხოლო განსხვავებული ლინზა, პირიქით, უფრო თხელია შუაში. თუ ლინზის რეფრაქციული ინდექსი გარემოზე ნაკლებია, მაშინ პირიქითაა.

სწორი ხაზი, რომელიც გადის სფერული ზედაპირების გამრუდების ცენტრებში, ეწოდება ლინზის მთავარი ოპტიკური ღერძი. თხელი ლინზების შემთხვევაში, დაახლოებით შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ მთავარი ოპტიკური ღერძი კვეთს ლინზს ერთ წერტილში, რომელსაც ჩვეულებრივ ე.წ. ლინზის ოპტიკური ცენტრი. სინათლის სხივი გადის ლინზის ოპტიკურ ცენტრში, მისი საწყისი მიმართულებიდან გადახრის გარეშე. ოპტიკური ცენტრის გავლით ყველა ხაზს უწოდებენ გვერდითი ოპტიკური ღერძი.

თუ ძირითადი ოპტიკური ღერძის პარალელურად სხივების სხივი მიმართულია ლინზაზე, მაშინ ლინზაში გავლის შემდეგ სხივები (ან მათი გაგრძელება) ერთ წერტილში შეგროვდება. ფ, რომელსაც ქვია ლინზის ძირითადი აქცენტი. თხელ ლინზას აქვს ორი ძირითადი კერა, სიმეტრიულად განლაგებული ლინზთან შედარებით მთავარ ოპტიკურ ღერძზე. კონვერგირებულ ლინზებს აქვთ რეალური კერები, განსხვავებულ ლინზებს აქვთ წარმოსახვითი კერები. მანძილი ლინზის ოპტიკურ ცენტრს შორის ოდა მთავარი აქცენტი ფდაურეკა ფოკუსური მანძილი. იგი იმავეთი აღინიშნება ფ.

ლინზების ფორმულა

ლინზების მთავარი თვისებაა ობიექტების გამოსახულების მიცემის უნარი. გამოსახულება- ეს არის წერტილი სივრცეში, სადაც სხივები (ან მათი გაგრძელება) იკვეთება, წყაროს მიერ გამოსხივებული ლინზაში რეფრაქციის შემდეგ. სურათები არის პირდაპირიდა უკუღმა, მოქმედებს(სხივები იკვეთება) და წარმოსახვითი(სხივების გაგრძელება იკვეთება), გადიდებულიდა შემცირებული.

გამოსახულების პოზიცია და მისი ბუნება შეიძლება განისაზღვროს გეომეტრიული კონსტრუქციების გამოყენებით. ამისათვის გამოიყენეთ ზოგიერთი სტანდარტული სხივების თვისებები, რომელთა მიმდინარეობაც ცნობილია. ეს არის სხივები, რომლებიც გადის ოპტიკურ ცენტრში ან ლინზის ერთ-ერთ ფოკუსში, ასევე სხივები ძირითადი ან ერთ-ერთი მეორადი ოპტიკური ღერძის პარალელურად.

სიმარტივისთვის, შეგიძლიათ გახსოვდეთ, რომ წერტილის გამოსახულება იქნება წერტილი. მთავარ ოპტიკურ ღერძზე დევს წერტილის გამოსახულება დევს მთავარ ოპტიკურ ღერძზე. სეგმენტის გამოსახულება არის სეგმენტი. თუ სეგმენტი პერპენდიკულარულია მთავარი ოპტიკური ღერძის მიმართ, მაშინ მისი გამოსახულება პერპენდიკულარულია მთავარი ოპტიკური ღერძის მიმართ. მაგრამ თუ სეგმენტი მიდრეკილია ძირითადი ოპტიკური ღერძისკენ გარკვეული კუთხით, მაშინ მისი გამოსახულება უკვე სხვა კუთხით იქნება დახრილი.

სურათების გამოთვლა ასევე შესაძლებელია თხელი ლინზების ფორმულები. თუ ობიექტიდან ობიექტივამდე უმოკლეს მანძილი აღინიშნება დ, და უმოკლეს მანძილი ობიექტივიდან გამოსახულებამდე ვ, მაშინ თხელი ლინზების ფორმულა შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

ღირებულება დფოკუსური სიგრძის ორმხრივი. დაურეკა ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე. ოპტიკური სიმძლავრის ერთეულია 1 დიოპტრი (D). დიოპტრია არის ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე, რომლის ფოკუსური სიგრძეა 1 მ.

ჩვეულებრივია გარკვეული ნიშნების მიკუთვნება ლინზების ფოკუსური მანძილით: კონვერტაციული ლინზისთვის ფ> 0, გაფანტვისთვის ფ < 0. Оптическая сила рассеивающей линзы также отрицательна.

რაოდენობები დდა ვასევე დაემორჩილეთ ნიშნის გარკვეულ წესს: ვ> 0 – რეალური სურათებისთვის; ვ < 0 – для мнимых изображений. Перед დ„–“ ნიშანი იდება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, როდესაც სხივების შემაერთებელი სხივი ეცემა ლინზას. შემდეგ ისინი გონებრივად ვრცელდებიან ლინზის უკან კვეთაზე, იქ მოთავსებულია წარმოსახვითი სინათლის წყარო და ამისთვის დგინდება მანძილი. დ.

ობიექტის პოზიციიდან გამომდინარე ობიექტივთან მიმართებაში იცვლება გამოსახულების ხაზოვანი ზომები. ხაზოვანი ზუმილინზები Γ ეწოდება გამოსახულების და ობიექტის წრფივი ზომების თანაფარდობას. არსებობს ლინზების ხაზოვანი გადიდების ფორმულა:

ბევრ ოპტიკურ ინსტრუმენტში სინათლე თანმიმდევრულად გადის ორ ან მეტ ლინზაში. პირველი ობიექტივის მიერ მოცემული ობიექტის გამოსახულება ემსახურება როგორც ობიექტს (რეალური ან წარმოსახვითი) მეორე ლინზისთვის, რომელიც აგებს ობიექტის მეორე სურათს და ა.შ.

ისწავლეთ ყველა ფორმულა და კანონი ფიზიკაში და ფორმულები და მეთოდები მათემატიკაში. სინამდვილეში, ამის გაკეთება ასევე ძალიან მარტივია, ფიზიკაში მხოლოდ 200-მდე აუცილებელი ფორმულაა, მათემატიკაში კი ცოტა ნაკლები. თითოეულ ამ საგანში არის დაახლოებით ათეული სტანდარტული მეთოდი სირთულის ძირითადი დონის პრობლემების გადასაჭრელად, რომელთა სწავლაც შესაძლებელია და, ამრიგად, სრულიად ავტომატურად და უპრობლემოდ, ციფრული ტრანსფორმაციის უმეტესი ნაწილი სწორ დროს გადაჭრით. ამის შემდეგ მხოლოდ ყველაზე რთულ ამოცანებზე მოგიწევთ ფიქრი.

დაესწარით ფიზიკასა და მათემატიკაში სარეპეტიციო ტესტირების სამივე ეტაპს. თითოეული RT შეიძლება ორჯერ მოინახულოს ორივე ვარიანტის გადასაჭრელად. ისევ DT-ზე, პრობლემების სწრაფად და ეფექტურად გადაჭრის შესაძლებლობისა და ფორმულებისა და მეთოდების ცოდნის გარდა, ასევე აუცილებელია დროის სწორად დაგეგმვა, ძალების განაწილება და რაც მთავარია პასუხის ფორმის სწორად შევსება. არც პასუხებისა და პრობლემების რიცხვების და არც საკუთარი სახელის აღრევის გარეშე. ასევე, RT-ის დროს მნიშვნელოვანია შევეჩვიოთ დავალებებში კითხვების დასმის სტილს, რომელიც შეიძლება ძალიან უჩვეულო ჩანდეს DT-ზე მოუმზადებელი ადამიანისთვის.

ამ სამი პუნქტის წარმატებული, გულმოდგინე და პასუხისმგებელი განხორციელება, ისევე როგორც საბოლოო სავარჯიშო ტესტების პასუხისმგებლობით შესწავლა, საშუალებას მოგცემთ აჩვენოთ შესანიშნავი შედეგი CT–ზე, მაქსიმუმი, რაც შეგიძლიათ.

იპოვეთ შეცდომა?

თუ თქვენ, როგორც მოგეჩვენებათ, იპოვნეთ შეცდომა სასწავლო მასალებში, გთხოვთ დაწეროთ ამის შესახებ ელექტრონული ფოსტით (). წერილში მიუთითეთ საგანი (ფიზიკა ან მათემატიკა), თემის ან ტესტის დასახელება ან ნომერი, დავალების ნომერი ან ტექსტში (გვერდზე) ადგილი, სადაც, თქვენი აზრით, არის შეცდომა. ასევე აღწერეთ რა არის სავარაუდო შეცდომა. თქვენი წერილი შეუმჩნეველი არ დარჩება, შეცდომა ან გამოსწორდება, ან აგიხსნით, რატომ არ არის შეცდომა.