სულ შიდა ასახვა

შინაგანი ანარეკლი- ელექტრომაგნიტური ტალღების ასახვის ფენომენი ორ გამჭვირვალე მედიას შორის ინტერფეისიდან, იმ პირობით, რომ ტალღა ჩამოვარდება უფრო მაღალი რეფრაქციული ინდექსის მქონე გარემოდან.

არასრული შიდა ასახვა- შიდა ასახვა, იმ პირობით, რომ დაცემის კუთხე ნაკლებია კრიტიკულ კუთხეზე. ამ შემთხვევაში, სხივი იყოფა გარდატეხად და არეკლილი.

სულ შიდა ასახვა- შიდა ასახვა, იმ პირობით, რომ დაცემის კუთხე აღემატება გარკვეულ კრიტიკულ კუთხეს. ამ შემთხვევაში, ინციდენტის ტალღა მთლიანად აისახება და ასახვის კოეფიციენტის მნიშვნელობა აღემატება მის უმაღლეს მნიშვნელობებს გაპრიალებული ზედაპირებისთვის. გარდა ამისა, მთლიანი შიდა ასახვის ასახვის კოეფიციენტი არ არის დამოკიდებული ტალღის სიგრძეზე.

ეს ოპტიკური ფენომენი შეინიშნება ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ფართო სპექტრისთვის, რენტგენის დიაპაზონის ჩათვლით.

გეომეტრიული ოპტიკის ფარგლებში ფენომენის ახსნა ტრივიალურია: სნელის კანონის საფუძველზე და იმის გათვალისწინებით, რომ გარდატეხის კუთხე არ შეიძლება აღემატებოდეს 90 °-ს, მივიღებთ იმას, რომ დაცემის კუთხით, რომლის სინუსი უფრო მეტია, ვიდრე თანაფარდობა. უფრო მცირე გარდატეხის ინდექსი უფრო დიდ კოეფიციენტზე, ელექტრომაგნიტური ტალღა მთლიანად უნდა აისახოს პირველ გარემოში.

ფენომენის ტალღური თეორიის შესაბამისად, ელექტრომაგნიტური ტალღა მაინც შეაღწევს მეორე გარემოში - იქ ვრცელდება ეგრეთ წოდებული "არაერთგვაროვანი ტალღა", რომელიც ექსპონენტურად იშლება და ენერგიას არ ატარებს. მეორე გარემოში არაჰომოგენური ტალღის შეღწევის დამახასიათებელი სიღრმე არის ტალღის სიგრძის რიგი.

მთლიანი შიდა სინათლის ასახვა

განვიხილოთ შიდა ასახვა ორი მონოქრომატული სხივის მაგალითის გამოყენებით, რომელიც ეცემა ორ მედიას შორის ინტერფეისზე. სხივები ეცემა უფრო მკვრივი გარემოს ზონიდან (მითითებულია მუქი ლურჯით) გარდატეხის ინდექსით ნაკლებად მკვრივი გარემოს საზღვრამდე (მითითებულია ღია ცისფერში) რეფრაქციული ინდექსით.

წითელი სხივი ეცემა კუთხით , ანუ მედიის საზღვარზე ის ორად იკვეთება - ნაწილობრივ ირღვევა და ნაწილობრივ აირეკლება. სხივის ნაწილი კუთხით ირღვევა.

მწვანე სხივი ეცემა და მთლიანად აისახება src="/pictures/wiki/files/100/d833a2d69df321055f1e0bf120a53eff.png" border="0">.

მთლიანი შინაგანი ასახვა ბუნებასა და ტექნოლოგიაში

რენტგენის ასახვა

რენტგენის რეფრაქცია ძოვების დროს პირველად ჩამოაყალიბა მ.ა. კუმახოვის მიერ, რომელმაც შექმნა რენტგენის სარკე და თეორიულად დაასაბუთა არტურ კომპტონმა 1923 წელს.

სხვა ტალღური ფენომენი

გარდატეხის დემონსტრირება და, შესაბამისად, მთლიანი შიდა ასახვის ეფექტის ჩვენება შესაძლებელია, მაგალითად, ხმის ტალღებისთვის ზედაპირზე და სითხის უმეტეს ნაწილში, სხვადასხვა სიბლანტის ან სიმკვრივის ზონებს შორის გადასვლისას.

ნელი ნეიტრონების სხივებისთვის შეინიშნება ელექტრომაგნიტური გამოსხივების მთლიანი შიდა ასახვის ეფექტის მსგავსი ფენომენი.

თუ ვერტიკალურად პოლარიზებული ტალღა დაეცემა ინტერფეისს ბრუსტერის კუთხით, მაშინ შეინიშნება სრული რეფრაქციის ეფექტი - არ იქნება არეკლილი ტალღა.

შენიშვნები

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წ.

• სრული სუნთქვა
• სრული ცვლილება

ნახეთ, რა არის „სულ შიდა ასახვა“ სხვა ლექსიკონებში:

სულ შიდა ასახვა- ასახვის ელ.წერილი. მაგნი. გამოსხივება (კერძოდ, სინათლე), როდესაც ის ეცემა ორ გამჭვირვალე მედიას შორის ინტერფეისზე მაღალი გარდატეხის ინდექსის მქონე გარემოდან. პ.-ში. შესახებ. ტარდება, როდესაც დაცემის კუთხე i აღემატება გარკვეულ შემზღუდველ (კრიტიკულ) კუთხეს ... ფიზიკური ენციკლოპედია

სულ შიდა ასახვა- სულ შიდა ასახვა. როდესაც სინათლე გადის საშუალოდან n1 > n2-ით, მთლიანი შიდა არეკვლა ხდება, თუ დაცემის კუთხე a2 > apr; დაცემის კუთხით a1 ილუსტრირებული ენციკლოპედიური ლექსიკონი

სულ შიდა ასახვა- ოპტიკური გამოსხივების ასახვა (იხ. ოპტიკური გამოსხივება) (სინათლე) ან ელექტრომაგნიტური გამოსხივება სხვადასხვა დიაპაზონში (მაგალითად, რადიოტალღები), როდესაც ის ეცემა ორ გამჭვირვალე მედიას შორის ინტერფეისზე მაღალი გარდატეხის ინდექსის მქონე საშუალოდან ... .. . დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია

სულ შიდა ასახვა- ელექტრომაგნიტური ტალღები, წარმოიქმნება, როდესაც ისინი გადადიან n1 მაღალი გარდატეხის ინდექსის მქონე გარემოდან n2 უფრო დაბალი გარდატეხის ინდექსის მქონე გარემოზე დაცემის კუთხით, რომელიც აღემატება შეზღუდვის კუთხით apr, რომელიც განისაზღვრება sinapr=n2/n1 შეფარდებით. სრული…… თანამედროვე ენციკლოპედია

სულ შიდა ასახვა- მთლიანი შიდა არეკვლა, ანარეკლი სინათლის გარდატეხის გარეშე საზღვარზე. როდესაც სინათლე გადადის უფრო მკვრივი გარემოდან (როგორიცაა მინა) ნაკლებად მკვრივ გარემოში (წყალი ან ჰაერი), არის გარდატეხის კუთხეების ზონა, რომელშიც სინათლე არ გადის საზღვარს ... სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

მთლიანი შიდა ასახვა- სინათლის ანარეკლი ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივი გარემოდან სრული დაბრუნებით გარემოში, საიდანაც ის ვარდება. [რეკომენდებული ტერმინების კრებული. საკითხი 79. ფიზიკური ოპტიკა. სსრკ მეცნიერებათა აკადემია. სამეცნიერო და ტექნიკური ტერმინოლოგიის კომიტეტი. 1970] თემები…… ტექნიკური მთარგმნელის სახელმძღვანელო

სულ შიდა ასახვა- ელექტრომაგნიტური ტალღები წარმოიქმნება, როდესაც ისინი ირიბად ეცემა 2 მედიას შორის ინტერფეისზე, როდესაც გამოსხივება გადადის საშუალო გარდატეხის მაღალი ინდექსით n1 გარემოზე, რომელსაც აქვს უფრო დაბალი გარდატეხის ინდექსი n2, და დაცემის კუთხე i აღემატება შეზღუდვის კუთხეს ... ... დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

მთლიანი შიდა ასახვა- ელექტრომაგნიტური ტალღები, წარმოიქმნება დახრილი ინციდენტით 2 მედიას შორის ინტერფეისზე, როდესაც გამოსხივება გადადის საშუალო გარდატეხის მაღალი ინდექსით n1 საშუალოზე დაბალი გარდატეხის ინდექსით n2 და დაცემის კუთხე i აღემატება შეზღუდვის კუთხეს ipr .. . ენციკლოპედიური ლექსიკონი

გეომეტრიული და ტალღური ოპტიკა. ამ მიდგომების გამოყენების პირობები (ტალღის სიგრძისა და ობიექტის ზომის თანაფარდობიდან). ტალღის თანმიმდევრულობა. სივრცითი და დროითი თანმიმდევრობის ცნება. იძულებითი ემისია. ლაზერული გამოსხივების მახასიათებლები. ლაზერის სტრუქტურა და მოქმედების პრინციპი.

იმის გამო, რომ სინათლე არის ტალღური ფენომენი, ხდება ჩარევა, რის შედეგადაც შეზღუდულისინათლის სხივი არ ვრცელდება რომელიმე მიმართულებით, მაგრამ აქვს სასრული კუთხური განაწილება, ანუ ხდება დიფრაქცია. თუმცა, იმ შემთხვევებში, როდესაც სინათლის სხივების დამახასიათებელი განივი ზომები საკმარისად დიდია ტალღის სიგრძესთან შედარებით, შეიძლება უგულებელვყოთ სინათლის სხივის განსხვავება და ვივარაუდოთ, რომ ის ვრცელდება ერთი მიმართულებით: სინათლის სხივის გასწვრივ.

ტალღური ოპტიკა არის ოპტიკის ფილიალი, რომელიც აღწერს სინათლის გავრცელებას მისი ტალღური ბუნების გათვალისწინებით. ტალღური ოპტიკის ფენომენები - ჩარევა, დიფრაქცია, პოლარიზაცია და ა.შ.

ტალღური ჩარევა - სივრცეში ერთდროულად გავრცელებული ორი ან მეტი თანმიმდევრული ტალღის ამპლიტუდის ურთიერთგაძლიერება ან შესუსტება.

ტალღების დიფრაქცია არის ფენომენი, რომელიც ვლინდება ტალღების გავრცელებისას გეომეტრიული ოპტიკის კანონებიდან გადახრის სახით.

პოლარიზაცია - პროცესები და მდგომარეობები, რომლებიც დაკავშირებულია ნებისმიერი ობიექტის განცალკევებასთან, ძირითადად სივრცეში.

ფიზიკაში თანმიმდევრულობა არის რამდენიმე რხევითი ან ტალღური პროცესის კორელაცია (თანმიმდევრულობა) დროში, რაც ვლინდება მათი დამატებისას. რხევები თანმიმდევრულია, თუ მათ ფაზებს შორის სხვაობა დროში მუდმივია და რხევების დამატებისას მიიღება იგივე სიხშირის რხევა.

თუ ორი რხევის ფაზური სხვაობა ძალიან ნელა იცვლება, მაშინ ამბობენ, რომ რხევები გარკვეული დროის განმავლობაში თანმიმდევრული რჩება. ამ დროს ეწოდება თანხვედრის დრო.

სივრცითი თანმიმდევრულობა - რხევების თანმიმდევრულობა, რომლებიც ერთდროულად ხდება ტალღის გავრცელების მიმართულების პერპენდიკულარულ სიბრტყის სხვადასხვა წერტილში.

სტიმულირებული ემისია - ახალი ფოტონის წარმოქმნა კვანტური სისტემის (ატომი, მოლეკულა, ბირთვი და ა.შ.) აღგზნებული მდგომარეობიდან სტაბილურ მდგომარეობაში (ქვედა ენერგიის დონე) გადასვლისას ინდუქციური ფოტონის გავლენით, ენერგია რომელიც ენერგეტიკული დონეების სხვაობის ტოლი იყო. შექმნილ ფოტონს აქვს იგივე ენერგია, იმპულსი, ფაზა და პოლარიზაცია, როგორც ინდუქციურ ფოტონს (რომელიც არ შეიწოვება).

ლაზერული გამოსხივება შეიძლება იყოს უწყვეტი, მუდმივი სიმძლავრით, ან იმპულსური, მიაღწიოს უკიდურესად მაღალ პიკს. ზოგიერთ სქემაში, ლაზერის სამუშაო ელემენტი გამოიყენება როგორც ოპტიკური გამაძლიერებელი სხვა წყაროდან გამოსხივებისთვის.

ლაზერის მუშაობის ფიზიკური საფუძველი არის სტიმულირებული (გამოწვეული) გამოსხივების ფენომენი. ფენომენის არსი მდგომარეობს იმაში, რომ აღგზნებულ ატომს შეუძლია სხვა ფოტონის გავლენის ქვეშ ასხივოს ფოტონი მისი შთანთქმის გარეშე, თუ ამ უკანასკნელის ენერგია უდრის ატომის დონეების ენერგიების განსხვავებას ატომის დონემდე და მის შემდეგ. ემისია. ამ შემთხვევაში, გამოსხივებული ფოტონი თანმიმდევრულია იმ ფოტოსთან, რომელმაც გამოსხივება გამოიწვია (ეს არის მისი „ზუსტი ასლი“). ასე ხდება შუქის გაძლიერება. ეს ფენომენი განსხვავდება სპონტანური ემისიისგან, რომლის დროსაც გამოსხივებულ ფოტონებს აქვთ გავრცელების, პოლარიზაციის და ფაზის შემთხვევითი მიმართულებები.

ყველა ლაზერი შედგება სამი ძირითადი ნაწილისგან:

აქტიური (სამუშაო) გარემო;

სატუმბი სისტემები (ენერგიის წყარო);

ოპტიკური რეზონატორი (შეიძლება არ იყოს, თუ ლაზერი მუშაობს გამაძლიერებლის რეჟიმში).

თითოეული მათგანი ითვალისწინებს ლაზერის მუშაობას მისი კონკრეტული ფუნქციების შესასრულებლად.

გეომეტრიული ოპტიკა. მთლიანი შინაგანი ასახვის ფენომენი. მთლიანი ასახვის შეზღუდვის კუთხე. სხივების მიმდინარეობა. ბოჭკოვანი ოპტიკა.

გეომეტრიული ოპტიკა არის ოპტიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს გამჭვირვალე მედიაში სინათლის გავრცელების კანონებს და ოპტიკურ სისტემებში სინათლის გავლისას გამოსახულების აგების პრინციპებს მისი ტალღის თვისებების გათვალისწინების გარეშე.

მთლიანი შიდა ასახვა არის შიდა ასახვა იმ პირობით, რომ დაცემის კუთხე აღემატება ზოგიერთ კრიტიკულ კუთხეს. ამ შემთხვევაში, ინციდენტის ტალღა მთლიანად აისახება და ასახვის კოეფიციენტის მნიშვნელობა აღემატება მის უმაღლეს მნიშვნელობებს გაპრიალებული ზედაპირებისთვის. მთლიანი შიდა ასახვის ასახვის კოეფიციენტი არ არის დამოკიდებული ტალღის სიგრძეზე.

მთლიანი შიდა ასახვის შემზღუდველი კუთხე

დაცემის კუთხე, რომლის დროსაც რეფრაქციული სხივი იწყებს სრიალს ორ მედიას შორის ინტერფეისის გასწვრივ ოპტიკურად უფრო მკვრივ გარემოზე გადასვლის გარეშე

სხივის გზასარკეებში, პრიზმებში და ლინზებში

წერტილოვანი წყაროს სინათლის სხივები ყველა მიმართულებით ვრცელდება. ოპტიკურ სისტემებში, უკან დახრილობით და მედიებს შორის ინტერფეისიდან ასახვით, ზოგიერთი სხივი შეიძლება კვლავ გადაიკვეთოს რაღაც მომენტში. წერტილს წერტილის გამოსახულება ეწოდება. როდესაც სხივი იხსნება სარკეებიდან, სრულდება კანონი: „არეკილი სხივი ყოველთვის დევს იმავე სიბრტყეში, როგორც დაცემის სხივი და ნორმალურია მბრუნავი ზედაპირისთვის, რომელიც გადის დაცემის წერტილს და დაცემის კუთხე გამოკლებულია. ეს ნორმა უდრის ბრუნვის კუთხეს."

ოპტიკა - ეს ტერმინი ნიშნავს

ოპტიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს ფიზიკურ მოვლენებს, რომლებიც ხდება და ხდება ოპტიკურ ბოჭკოებში, ან

ზუსტი საინჟინრო ინდუსტრიის პროდუქტები, რომლებიც მოიცავს კომპონენტებს ოპტიკურ ბოჭკოებზე.

ოპტიკურ-ბოჭკოვანი მოწყობილობები მოიცავს ლაზერებს, გამაძლიერებლებს, მულტიპლექსერებს, დემულტიპლექსერებს და სხვა რიგს. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კომპონენტები მოიცავს იზოლატორებს, სარკეებს, კონექტორებს, გამყოფებს და ა.შ. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი მოწყობილობის საფუძველს წარმოადგენს მისი ოპტიკური წრე - ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კომპონენტების ნაკრები, რომლებიც დაკავშირებულია გარკვეული თანმიმდევრობით. ოპტიკური სქემები შეიძლება იყოს დახურული ან ღია, უკუკავშირით ან მის გარეშე.

სინათლის დაცემის გარკვეული კუთხით $(\alpha )_(pad)=(\alpha )_(pred)$, რომელსაც ე.წ. შემზღუდავი კუთხე, გარდატეხის კუთხე უდრის $\frac(\pi )(2),\ $ამ შემთხვევაში, რეფრაქციული სხივი სრიალებს მედიას შორის ინტერფეისის გასწვრივ, შესაბამისად, არ არის გატეხილი სხივი. შემდეგ, გარდატეხის კანონიდან შეგვიძლია დავწეროთ, რომ:

სურათი 1.

მთლიანი ასახვის შემთხვევაში, განტოლება არის:

არ აქვს გამოსავალი გარდატეხის კუთხის რეალური მნიშვნელობების რეგიონში ($(\alpha)_(pr)$). ამ შემთხვევაში, $cos((\alpha )_(pr))$ არის მხოლოდ წარმოსახვითი. თუ მივმართავთ Fresnel-ის ფორმულებს, მაშინ მოსახერხებელია მათი წარმოდგენა ფორმაში:

სადაც დაცემის კუთხე აღინიშნება $\alpha $-ით (მოკლედ), $n$ არის იმ გარემოს გარდატეხის მაჩვენებელი, სადაც სინათლე ვრცელდება.

Fresnel ფორმულები აჩვენებს, რომ მოდულები $\left|E_(otr\bot )\right|=\left|E_(otr\bot)\right|$, $\left|E_(otr//)\right|=\ მარცხნივ |E_(otr//)\right|$ რაც ნიშნავს, რომ ასახვა არის „სრული“.

შენიშვნა 1

უნდა აღინიშნოს, რომ არაჰომოგენური ტალღა არ ქრება მეორე გარემოში. ამრიგად, თუ $\alpha =(\alpha )_0=(arcsin \left(n\right),\ მაშინ\ )$ $E_(pr\bot )=2E_(pr\bot ).$ შემთხვევა არ არის. ვინაიდან Fresnel ფორმულები მოქმედებს მონოქრომატულ ველზე, ანუ სტაბილურ პროცესზე. ამ შემთხვევაში ენერგიის შენარჩუნების კანონი მოითხოვს, რომ ენერგიის საშუალო ცვლილება მეორე გარემოში პერიოდის განმავლობაში ნულის ტოლი იყოს. ტალღა და ენერგიის შესაბამისი ფრაქცია ინტერფეისის გავლით შეაღწევს მეორე გარემოში ტალღის სიგრძის რიგის არაღრმა სიღრმემდე და მოძრაობს მასში ინტერფეისის პარალელურად ფაზის სიჩქარით, რომელიც ნაკლებია ტალღის ფაზის სიჩქარეზე. მეორე საშუალო. ის უბრუნდება პირველ გარემოს იმ წერტილში, რომელიც ოფსეტურია შესვლის წერტილიდან.

ტალღის შეღწევა მეორე გარემოში შეიძლება დაფიქსირდეს ექსპერიმენტში. სინათლის ტალღის ინტენსივობა მეორე გარემოში შესამჩნევია მხოლოდ ტალღის სიგრძეზე მცირე მანძილზე. ინტერფეისის მახლობლად, რომელზეც სინათლის ტალღა ეცემა, რომელიც განიცდის მთლიან არეკვლას, მეორე საშუალების მხარეს, თხელი ფენის ბრწყინვალება ჩანს, თუ მეორე გარემოში არის ფლუორესცენტური ნივთიერება.

მთლიანი ასახვა იწვევს მირაჟების წარმოქმნას, როდესაც დედამიწის ზედაპირი მაღალ ტემპერატურაზეა. ამრიგად, ღრუბლებიდან მომდინარე სინათლის მთლიანი ასახვა იწვევს შთაბეჭდილებას, რომ გახურებული ასფალტის ზედაპირზე არის გუბეები.

ნორმალური ასახვის პირობებში, ურთიერთობები $\frac(E_(otr\bot ))(E_(pad\bot ))$ და $\frac(E_(otr//))(E_(pad//))$ ყოველთვის რეალურია. . მთლიანი ასახვის პირობებში ისინი რთულია. ეს ნიშნავს, რომ ამ შემთხვევაში ტალღის ფაზა განიცდის ნახტომს, ხოლო ის განსხვავდება ნულიდან ან $\pi $-დან. თუ ტალღა პოლარიზებულია დაცემის სიბრტყის პერპენდიკულურად, მაშინ შეგვიძლია დავწეროთ:

სადაც $(\delta )_(\bot )$ არის სასურველი ფაზის ნახტომი. რეალური და წარმოსახვითი ნაწილების გათანაბრებით, გვაქვს:

გამონათქვამებიდან (5) ვიღებთ:

შესაბამისად, ტალღისთვის, რომელიც პოლარიზებულია დაცემის სიბრტყეში, შეიძლება მივიღოთ:

$(\delta )_(//)$ და $(\delta )_(\bot )$ ფაზური გადახტომები არ არის იგივე. არეკლილი ტალღა იქნება ელიფსურად პოლარიზებული.

ტოტალური ასახვის გამოყენება

დავუშვათ, რომ ორი იდენტური მედია გამოყოფილია ჰაერის თხელი უფსკრულით. მასზე სინათლის ტალღა ეცემა ზღვარზე მეტი კუთხით. შეიძლება მოხდეს, რომ ის შეაღწიოს ჰაერის უფსკრულის სახით არაჰომოგენური ტალღის სახით. თუ უფსკრული სისქე მცირეა, მაშინ ეს ტალღა მიაღწევს ნივთიერების მეორე საზღვარს და არ იქნება ძალიან შესუსტებული. ჰაერის უფსკრულიდან ნივთიერებაში გადასვლის შემდეგ, ტალღა კვლავ გადაიქცევა ერთგვაროვანში. ასეთი ექსპერიმენტი ნიუტონმა ჩაატარა. მეცნიერმა მართკუთხა პრიზმის ჰიპოტენუზაზე სფერულად გაპრიალებული სხვა პრიზმა დააჭირა. ამ შემთხვევაში, სინათლე გადადიოდა მეორე პრიზმაში არა მხოლოდ იქ, სადაც ისინი ეხებიან, არამედ კონტაქტის ირგვლივ პატარა რგოლში, იმ ადგილას, სადაც უფსკრული სისქე შედარებულია ტალღის სიგრძესთან. თუ დაკვირვებები ხდებოდა თეთრ შუქზე, მაშინ ბეჭდის კიდეს მოწითალო ფერი ჰქონდა. ეს ასე უნდა იყოს, რადგან შეღწევის სიღრმე ტალღის სიგრძის პროპორციულია (წითელი სხივებისთვის ის უფრო მეტია, ვიდრე ლურჯისთვის). უფსკრულის სისქის შეცვლით შესაძლებელია გადაცემული სინათლის ინტენსივობის შეცვლა. ეს ფენომენი საფუძვლად დაედო მსუბუქ ტელეფონს, რომელიც დაპატენტებულია Zeiss-ის მიერ. ამ მოწყობილობაში გამჭვირვალე მემბრანა მოქმედებს როგორც ერთ-ერთი მედია, რომელიც ირხევა მასზე ხმის ინციდენტის მოქმედებით. სინათლე, რომელიც გადის ჰაერის უფსკრულის მეშვეობით, დროთა განმავლობაში იცვლის ინტენსივობას ხმის სიძლიერის ცვლილებით. ფოტოცელზე მოხვედრისას ის წარმოქმნის ალტერნატიულ დენს, რომელიც იცვლება ხმის სიძლიერის ცვლილების შესაბამისად. შედეგად მიღებული დენი ძლიერდება და შემდგომში გამოიყენება.

თხელი უფსკრულით ტალღის შეღწევის ფენომენი არ არის სპეციფიკური ოპტიკისთვის. ეს შესაძლებელია ნებისმიერი ბუნების ტალღისთვის, თუ ფაზის სიჩქარე უფსკრულიში უფრო მაღალია ვიდრე ფაზის სიჩქარე გარემოში. ამ ფენომენს დიდი მნიშვნელობა აქვს ბირთვულ და ატომურ ფიზიკაში.

მთლიანი შიდა ასახვის ფენომენი გამოიყენება სინათლის გავრცელების მიმართულების შესაცვლელად. ამ მიზნით გამოიყენება პრიზმები.

მაგალითი 1

ვარჯიში:მოიყვანეთ ტოტალური ასახვის ფენომენის მაგალითი, რომელიც ხშირად გვხვდება.

გადაწყვეტილება:

შეიძლება ასეთი მაგალითის მოყვანა. თუ გზატკეცილი ძალიან ცხელია, მაშინ ჰაერის ტემპერატურა მაქსიმალურია ასფალტის ზედაპირთან და მცირდება გზიდან მანძილის მატებასთან ერთად. ეს ნიშნავს, რომ ჰაერის რეფრაქციული ინდექსი მინიმალურია ზედაპირზე და იზრდება მანძილის მატებასთან ერთად. ამის შედეგად, მაგისტრალის ზედაპირის მიმართ მცირე კუთხის მქონე სხივები განიცდის მთლიან არეკვლას. თუ ყურადღებას გაამახვილებთ მანქანაში მოძრაობისას, მაგისტრალის ზედაპირის შესაფერის მონაკვეთზე, დაინახავთ, რომ მანქანა თავდაყირა მიდის საკმაოდ შორს წინ.

მაგალითი 2

ვარჯიში:რა არის ბრუსტერის კუთხე სინათლის სხივისთვის, რომელიც ცვივა ბროლის ზედაპირზე, თუ ამ სხივის მთლიანი არეკვლის შემზღუდველი კუთხე ჰაერ-კრისტალის ინტერფეისზე არის 400?

გადაწყვეტილება:

\[(tg(\alpha)_b)=\frac(n)(n_v)=n\მარცხნივ(2.2\მარჯვნივ).\]

გამოთქმიდან (2.1) გვაქვს:

ჩვენ ვცვლით გამოხატვის მარჯვენა მხარეს (2.3) ფორმულაში (2.2), გამოვხატავთ სასურველ კუთხეს:

\[(\alpha)_b=arctg\left(\frac(1)((sin \left((\alpha)_(pred)\right)\ ))\right).\]

მოდით გავაკეთოთ გამოთვლები:

\[(\alpha)_b=arctg\left(\frac(1)((sin \left(40()^\circ \right)\ ))\right)\დაახლოებით 57()^\circ .\]

პასუხი:$(\alpha)_b=57()^\circ .$

ლექცია 23 გეომეტრიული ოპტიკა

ლექცია 23 გეომეტრიული ოპტიკა

1. სინათლის არეკვლისა და გარდატეხის კანონები.

2. სულ შიდა ასახვა. ბოჭკოვანი ოპტიკა.

3. ლინზები. ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე.

4. ლინზების აბერაციები.

5. ძირითადი ცნებები და ფორმულები.

6. ამოცანები.

სინათლის გავრცელებასთან დაკავშირებული მრავალი პრობლემის გადაჭრისას შეიძლება გამოვიყენოთ გეომეტრიული ოპტიკის კანონები, რომელიც ეფუძნება სინათლის სხივის კონცეფციას, როგორც ხაზს, რომლის გასწვრივაც ვრცელდება სინათლის ტალღის ენერგია. ერთგვაროვან გარემოში სინათლის სხივები სწორხაზოვანია. გეომეტრიული ოპტიკა არის ტალღის ოპტიკის შემზღუდველი შემთხვევა, რადგან ტალღის სიგრძე ნულისკენ მიისწრაფვის (λ →0).

23.1. სინათლის არეკვლისა და გარდატეხის კანონები. მთლიანი შიდა ანარეკლი, სინათლის გიდები

ასახვის კანონები

სინათლის ანარეკლი- ფენომენი, რომელიც ხდება ორ მედიას შორის ინტერფეისზე, რის შედეგადაც სინათლის სხივი ცვლის მისი გავრცელების მიმართულებას და რჩება პირველ გარემოში. არეკვლის ბუნება დამოკიდებულია ამრეკლავი ზედაპირის და ტალღის სიგრძის დარღვევის ზომებს (h) შორის თანაფარდობაზე. (λ) ინციდენტის გამოსხივება.

დიფუზური ანარეკლი

როდესაც დარღვევები განლაგებულია შემთხვევით და მათი ზომები არის ტალღის სიგრძის რიგის ან აღემატება მას, არსებობს დიფუზური ანარეკლი- სინათლის გაფანტვა სხვადასხვა მიმართულებით. დიფუზური არეკვლის გამო ხდება არანათელი სხეულები ხილული, როდესაც მათი ზედაპირებიდან სინათლე აირეკლება.

სარკის ანარეკლი

თუ დარღვევების ზომები მცირეა ტალღის სიგრძესთან შედარებით (სთ<< λ), то возникает направленное, или სარკე,სინათლის არეკვლა (სურ. 23.1). ამ შემთხვევაში, შემდეგი კანონები სრულდება.

დაცემის სხივი, არეკლილი სხივი და ნორმალური ორ მედიას შორის ინტერფეისის მიმართ, სხივის დაცემის წერტილიდან, დევს იმავე სიბრტყეში.

ასახვის კუთხე უდრის დაცემის კუთხს:β = ა.

ბრინჯი. 23.1.სხივების მიმდინარეობა სპეკულარულ ანარეკლში

გარდატეხის კანონები

როდესაც სინათლის სხივი ეცემა ორ გამჭვირვალე მედიას შორის ინტერფეისზე, იგი იყოფა ორ სხივად: არეკლილი და რეფრაქციული(სურ. 23.2). გარდატეხილი სხივი ვრცელდება მეორე გარემოში, იცვლის მიმართულებას. საშუალების ოპტიკური მახასიათებელია აბსოლუტური

ბრინჯი. 23.2.სხივების მიმდინარეობა რეფრაქციის დროს

რეფრაქციული ინდექსი,რომელიც უდრის ვაკუუმში სინათლის სიჩქარის თანაფარდობას ამ გარემოში სინათლის სიჩქარესთან:

გარდატეხილი სხივის მიმართულება დამოკიდებულია ორი მედიის რეფრაქციული მაჩვენებლების თანაფარდობაზე. შესრულებულია გარდატეხის შემდეგი კანონები.

ჩავარდნილი სხივი, გარდატეხილი სხივი და ორ მედიას შორის არსებული შუალედის ნორმალური, სხივის დაცემის წერტილიდან, დევს იმავე სიბრტყეში.

დაცემის კუთხის სინუსის თანაფარდობა გარდატეხის კუთხის სინუსთან არის მუდმივი მნიშვნელობა, რომელიც ტოლია მეორე და პირველი მედიის აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსების თანაფარდობას:

23.2. მთლიანი შიდა ასახვა. ბოჭკოვანი ოპტიკა

განვიხილოთ სინათლის გადასვლა მაღალი გარდატეხის ინდექსით n 1 (ოპტიკურად უფრო მკვრივი) გარემოდან უფრო დაბალი გარდატეხის ინდექსით n 2 (ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივი). ნახაზი 23.3 გვიჩვენებს სხივების მოხვედრას მინა-ჰაერის ინტერფეისზე. შუშისთვის, რეფრაქციული ინდექსი n 1 = 1.52; ჰაერისთვის n 2 = 1.00.

ბრინჯი. 23.3.მთლიანი შიდა ასახვის შემთხვევა (n 1 > n 2)

დაცემის კუთხის ზრდა იწვევს გარდატეხის კუთხის ზრდას მანამ, სანამ გარდატეხის კუთხე არ გახდება 90°. დაცემის კუთხის შემდგომი ზრდით, დაცემის სხივი არ ირღვევა, მაგრამ სრულადასახულია ინტერფეისიდან. ამ ფენომენს ე.წ მთლიანი შიდა ასახვა.ეს შეიმჩნევა, როდესაც სინათლე ეცემა უფრო მკვრივი გარემოდან საზღვარზე ნაკლებად მკვრივ გარემოსთან და შედგება შემდეგში.

თუ დაცემის კუთხე აღემატება ამ მედიის შემზღუდველ კუთხეს, მაშინ ინტერფეისზე არ ხდება რეფრაქცია და შემთხვევის შუქი მთლიანად აირეკლება.

დაცემის შემზღუდველი კუთხე განისაზღვრება მიმართებით

არეკლილი და გარდატეხილი სხივების ინტენსივობის ჯამი უდრის დაცემის სხივის ინტენსივობას. დაცემის კუთხის მატებასთან ერთად იზრდება არეკლილი სხივის ინტენსივობა, ხოლო გარდატეხილი სხივის ინტენსივობა მცირდება და დაცემის შემზღუდავი კუთხისთვის ხდება ნულის ტოლი.

ბოჭკოვანი ოპტიკა

მთლიანი შიდა ასახვის ფენომენი გამოიყენება მოქნილი სინათლის გიდებში.

თუ სინათლე მიმართულია თხელი მინის ბოჭკოს ბოლოში, რომელიც გარშემორტყმულია კუთხის უფრო დაბალი რეფრაქციული ინდექსით, მაშინ სინათლე გავრცელდება ბოჭკოში და განიცდის მთლიან არეკვლას მინის საფარის ინტერფეისზე. ასეთ ბოჭკოს ე.წ მსუბუქი სახელმძღვანელო.სინათლის გიდის მოსახვევები ხელს არ უშლის სინათლის გავლას

თანამედროვე სინათლის გიდებში, სინათლის დაკარგვა მისი შთანთქმის შედეგად არის ძალიან მცირე (10% კმ-ზე), რაც შესაძლებელს ხდის მათ გამოყენებას ოპტიკურ-ბოჭკოვანი საკომუნიკაციო სისტემებში. მედიცინაში ენდოსკოპების დასამზადებლად გამოიყენება თხელი მსუბუქი გიდების შეკვრა, რომლებიც გამოიყენება ღრუ შინაგანი ორგანოების ვიზუალური გამოკვლევისთვის (სურ. 23.5). ენდოსკოპში ბოჭკოების რაოდენობა მილიონს აღწევს.

საერთო შეკვრაში ჩასმული ცალკეული სინათლის სახელმძღვანელო არხის დახმარებით, ლაზერული გამოსხივება გადაიცემა შიდა ორგანოებზე თერაპიული ზემოქმედების მიზნით.

ბრინჯი. 23.4.სინათლის სხივების გავრცელება ბოჭკოში

ბრინჯი. 23.5.ენდოსკოპი

ასევე არის ბუნებრივი სინათლის გიდები. მაგალითად, ბალახოვან მცენარეებში ღერო ასრულებს სინათლის სახელმძღვანელოს როლს, რომელიც აწვდის სინათლეს მცენარის მიწისქვეშა ნაწილს. ღეროს უჯრედები ქმნიან პარალელურ სვეტებს, რაც მოგვაგონებს სამრეწველო სინათლის გიდების დიზაინს. Თუ

ასეთი სვეტის გასანათებლად, მისი მიკროსკოპით შესწავლისას, ცხადია, რომ მისი კედლები ბნელი რჩება, ხოლო თითოეული უჯრედის შიგნით ნათლად განათებულია. სიღრმე, რომლითაც შუქი მიეწოდება ამ გზით, არ აღემატება 4-5 სმ-ს, მაგრამ ასეთი მოკლე განათების სახელმძღვანელოც კი საკმარისია ბალახოვანი მცენარის მიწისქვეშა ნაწილის განათებისთვის.

23.3. ლინზები. ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე

ობიექტივი -გამჭვირვალე სხეული, ჩვეულებრივ შემოსაზღვრულია ორი სფერული ზედაპირით, რომელთაგან თითოეული შეიძლება იყოს ამოზნექილი ან ჩაზნექილი. ამ სფეროების ცენტრებში გამავალ სწორ ხაზს ეწოდება ლინზის მთავარი ოპტიკური ღერძი(სიტყვა სახლშიჩვეულებრივ გამოტოვებული).

ობიექტივი, რომლის მაქსიმალური სისქე ბევრად ნაკლებია ორივე სფერული ზედაპირის რადიუსზე, ეწოდება გამხდარი.

ლინზაში გავლისას სინათლის სხივი იცვლის მიმართულებას - ის იხრება. თუ გადახრა არის გვერდით ოპტიკური ღერძი,მაშინ ობიექტივი ეწოდება შეგროვებაწინააღმდეგ შემთხვევაში ლინზას ეძახიან გაფანტვა.

ოპტიკური ღერძის პარალელურად კონვერტაციულ ლინზაზე ნებისმიერი სხივი, გარდატეხის შემდეგ, გადის ოპტიკური ღერძის (F) წერტილში, ე.წ. მთავარი ფოკუსი(სურ. 23.6, ა). განსხვავებული ლინზისთვის, ფოკუსი გადის გაგრძელებაგარდატეხილი სხივი (ნახ. 23.6, ბ).

თითოეულ ლინზას აქვს ორი კერა, რომელიც მდებარეობს მის ორივე მხარეს. მანძილი ფოკუსიდან ლინზის ცენტრამდე ე.წ ძირითადი ფოკუსური მანძილი(ვ).

ბრინჯი. 23.6.კონვერტაციული (ა) და განსხვავებულ (ბ) ლინზების ფოკუსი

გამოთვლის ფორმულებში f აღებულია "+" ნიშნით შეკრებალინზები და "-" ნიშნით ამისთვის გაფანტვალინზები.

ფოკუსური სიგრძის ორმხრივი ეწოდება ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე: D = 1/f. ოპტიკური სიმძლავრის ერთეული - დიოპტრია(dptr). 1 დიოპტრი არის ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე, რომლის ფოკუსური სიგრძეა 1 მ.

ოპტიკური სიმძლავრეთხელი ლინზა და ფოკუსური მანძილიდამოკიდებულია სფეროების რადიუსებზე და ლინზის ნივთიერების რეფრაქციულ ინდექსზე გარემოსთან მიმართებაში:

სადაც R 1 , R 2 - ლინზების ზედაპირების გამრუდების რადიუსი; n არის ლინზის ნივთიერების რეფრაქციული მაჩვენებელი გარემოსთან მიმართებაში; აღებულია "+" ნიშანი ამოზნექილიზედაპირზე, ხოლო ნიშანი "-" - for ჩაზნექილი.ერთ-ერთი ზედაპირი შეიძლება იყოს ბრტყელი. ამ შემთხვევაში აიღეთ R = ∞ , 1/R = 0.

ლინზები გამოიყენება სურათების გადასაღებად. განვიხილოთ ობიექტი, რომელიც მდებარეობს კონვერტაციული ლინზის ოპტიკური ღერძის პერპენდიკულარულად და შექმენით მისი ზედა წერტილის A გამოსახულება. მთელი ობიექტის გამოსახულება ასევე პერპენდიკულარული იქნება ლინზის ღერძის მიმართ. ობიექტის მდებარეობიდან გამომდინარე ობიექტივთან მიმართებაში, შესაძლებელია სხივების გარდატეხის ორი შემთხვევა, ნაჩვენებია ნახ. 23.7.

1. თუ ობიექტიდან ობიექტივამდე მანძილი აღემატება f ფოკუსურ სიგრძეს, მაშინ A წერტილის მიერ გამოსხივებული სხივები ლინზაში გავლის შემდეგ. იკვეთება A წერტილში, რომელსაც ე.წ რეალური სურათი.მიღებულია რეალური სურათი უკუღმა.

2. თუ მანძილი ობიექტიდან ლინზამდე f ფოკუსური მანძილით ნაკლებია, მაშინ A წერტილის მიერ გამოსხივებული სხივები ლინზაში გავლის შემდეგ. რასა -

ბრინჯი. 23.7.რეალური (a) და წარმოსახვითი (b) გამოსახულებები, რომლებიც მოცემულია კონვერტაციული ლინზებით

იარეთ გარშემოხოლო A წერტილში მათი გაფართოებები იკვეთება.ამ პუნქტს ე.წ წარმოსახვითი სურათი.მიიღება წარმოსახვითი გამოსახულება პირდაპირი.

განსხვავებული ობიექტივი იძლევა ობიექტის ვირტუალურ გამოსახულებას მის ყველა პოზიციაზე (ნახ. 23.8).

ბრინჯი. 23.8.ვირტუალური სურათი, რომელიც მოცემულია განსხვავებული ლინზებით

გამოსახულების გამოსათვლელად გამოიყენება ლინზების ფორმულა,რომელიც ამყარებს კავშირს დებულებებს შორის ქულებიდა ის სურათები

სადაც f არის ფოკუსური მანძილი (განსხვავებული ლინზებისთვის უარყოფითი) a 1 - მანძილი ობიექტიდან ლინზამდე; a 2 არის მანძილი გამოსახულებამდე ობიექტივამდე ("+" ნიშანი აღებულია რეალური სურათისთვის, ხოლო "-" ნიშანი ვირტუალური გამოსახულებისთვის).

ბრინჯი. 23.9.ლინზების ფორმულის პარამეტრები

გამოსახულების ზომის შეფარდება ობიექტის ზომას ეწოდება ხაზოვანი ზრდა:

წრფივი ზრდა გამოითვლება ფორმულით k = a 2 / a 1. ობიექტივი (თუნდაც თხელი)მისცემს "სწორ" გამოსახულებას, დაემორჩილება ლინზების ფორმულა,მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ დაკმაყოფილებულია შემდეგი პირობები:

ლინზების გარდატეხის ინდექსი არ არის დამოკიდებული სინათლის ტალღის სიგრძეზე, ან შუქი საკმარისია მონოქრომატული.

გამოსახულების ლინზების გამოყენებისას რეალურისუბიექტები, ეს შეზღუდვები, როგორც წესი, არ არის დაცული: არის დისპერსია; ობიექტის ზოგიერთი წერტილი მდებარეობს ოპტიკური ღერძისგან მოშორებით; მოხვედრის სინათლის სხივები არ არის პარაქსიალური, ობიექტივი არ არის თხელი. ეს ყველაფერი იწვევს დამახინჯებასურათები. დამახინჯების შესამცირებლად, ოპტიკური ინსტრუმენტების ლინზები მზადდება რამდენიმე ლინზებისგან, რომლებიც მდებარეობს ერთმანეთთან ახლოს. ასეთი ლინზების ოპტიკური სიმძლავრე უდრის ლინზების ოპტიკური ძალების ჯამს:

23.4. ლინზების აბერაციები

აბერაციებიარის ზოგადი სახელი გამოსახულების შეცდომებისთვის, რომლებიც წარმოიქმნება ლინზების გამოყენებისას. აბერაციები (ლათინურიდან "aberratio"- გადახრა), რომლებიც ჩნდება მხოლოდ არამონოქრომატულ სინათლეში, ე.წ ქრომატული.ყველა სხვა სახის აბერაცია არის მონოქრომატულივინაიდან მათი გამოვლინება არ არის დაკავშირებული რეალური სინათლის კომპლექსურ სპექტრულ შემადგენლობასთან.

1. სფერული აბერაცია- მონოქრომატულიაბერაცია იმის გამო, რომ ლინზის უკიდურესი (პერიფერიული) ნაწილები უფრო ძლიერად გადახრის წერტილის წყაროდან მოსულ სხივებს, ვიდრე მის ცენტრალურ ნაწილს. შედეგად, ლინზის პერიფერიული და ცენტრალური რეგიონები ქმნიან სხვადასხვა გამოსახულებებს (S 2 და S "2, შესაბამისად) წერტილის წყაროს S 1-ის (ნახ. 23.10). ამიტომ, ეკრანის ნებისმიერ პოზიციაზე, გამოსახულება მასზე. მიიღება ნათელი ლაქის სახით.

ამ სახის აბერაცია აღმოიფხვრება ჩაზნექილი და ამოზნექილი ლინზების სისტემების გამოყენებით.

ბრინჯი. 23.10.სფერული აბერაცია

2. ასტიგმატიზმი- მონოქრომატულიაბერაცია, რომელიც შედგება იმაში, რომ წერტილის გამოსახულებას აქვს ელიფსური ლაქის ფორმა, რომელიც გამოსახულების სიბრტყის გარკვეულ პოზიციებზე გადაგვარდება სეგმენტად.

ასტიგმატიზმი ირიბი სხივებივლინდება მაშინ, როცა წერტილიდან გამომავალი სხივები მნიშვნელოვან კუთხეებს ქმნიან ოპტიკურ ღერძთან. სურათზე 23.11, a წერტილის წყარო მდებარეობს მეორად ოპტიკურ ღერძზე. ამ შემთხვევაში, ორი გამოსახულება ჩნდება I და II სიბრტყეებში ერთმანეთის მიმართ პერპენდიკულარულად განლაგებული სწორი ხაზების სეგმენტების სახით. წყაროს გამოსახულების მიღება შესაძლებელია მხოლოდ ბუნდოვანი ლაქის სახით I და II სიბრტყეებს შორის.

ასტიგმატიზმი ასიმეტრიის გამოოპტიკური სისტემა. ამ ტიპის ასტიგმატიზმი ხდება მაშინ, როდესაც ოპტიკური სისტემის სიმეტრია სინათლის სხივთან მიმართებაში ირღვევა თავად სისტემის დიზაინის გამო. ამ აბერაციით, ლინზები ქმნიან გამოსახულებას, რომელშიც სხვადასხვა მიმართულებით ორიენტირებული კონტურები და ხაზები განსხვავებული სიმკვეთრეა. ეს შეინიშნება ცილინდრულ ლინზებში (სურ. 23.11, ბ).

ცილინდრული ლინზა ქმნის წერტილის ობიექტის ხაზოვან გამოსახულებას.

ბრინჯი. 23.11.ასტიგმატიზმი: ირიბი სხივები (ა); ლინზის ცილინდრულობის გამო (ბ)

თვალში ასტიგმატიზმი ყალიბდება ლინზებისა და რქოვანას სისტემების გამრუდების ასიმეტრიის დროს. ასტიგმატიზმის გამოსასწორებლად გამოიყენება სათვალეები, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული გამრუდება სხვადასხვა მიმართულებით.

3. დამახინჯება(დამახინჯება). როდესაც ობიექტის მიერ გაგზავნილი სხივები ქმნის დიდ კუთხეს ოპტიკურ ღერძთან, გვხვდება სხვა სახის მონოქრომატულიგადახრები - დამახინჯება.ამ შემთხვევაში ირღვევა გეომეტრიული მსგავსება საგანსა და გამოსახულებას შორის. მიზეზი ის არის, რომ სინამდვილეში ლინზის მიერ მოცემული წრფივი გადიდება დამოკიდებულია სხივების დაცემის კუთხეზე. შედეგად, კვადრატული ბადის გამოსახულება იღებს ან ბალიში-,ან ლულის ფორმისხედი (სურ. 23.12).

დამახინჯებასთან საბრძოლველად, არჩეულია ლინზების სისტემა საპირისპირო დამახინჯებით.

ბრინჯი. 23.12.დამახინჯება: a - pincushion, b - ბარელი

4. ქრომატული აბერაციაგამოიხატება იმაში, რომ წერტილიდან გამომავალი თეთრი სინათლის სხივი მის გამოსახულებას ცისარტყელას წრის სახით იძლევა, იისფერი სხივები უფრო ახლოს იკვეთება ობიექტივთან, ვიდრე წითელი (სურ. 23.13).

ქრომატული აბერაციის მიზეზი არის ნივთიერების გარდატეხის ინდექსის დამოკიდებულება დაცემის სინათლის (დისპერსიის) ტალღის სიგრძეზე. ოპტიკაში ამ აბერაციის გამოსასწორებლად გამოიყენება სხვადასხვა დისპერსიის მქონე ჭიქებისგან დამზადებული ლინზები (აქრომატები, აპოქრომატები).

ბრინჯი. 23.13.ქრომატული აბერაცია

23.5. ძირითადი ცნებები და ფორმულები

მაგიდის გაგრძელება

მაგიდის დასასრული

23.6. Დავალებები

1. რატომ ანათებს ჰაერის ბუშტები წყალში?

პასუხი:წყლისა და ჰაერის ინტერფეისზე სინათლის არეკვლის გამო.

2. რატომ ჩანს კოვზი გადიდებული თხელკედლიან ჭიქა წყალში?

პასუხი:ჭიქაში წყალი მოქმედებს როგორც ცილინდრული კონვერტაციული ლინზა. ჩვენ ვხედავთ წარმოსახვით გადიდებულ სურათს.

3. ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე 3 დიოპტრია. რა არის ლინზის ფოკუსური სიგრძე? გამოხატეთ თქვენი პასუხი სმ-ში.

გადაწყვეტილება

D \u003d 1 / f, f \u003d 1 / D \u003d 1/3 \u003d 0,33 მ. პასუხი: f = 33 სმ.

4. ორი ლინზის ფოკუსური მანძილი ტოლია, შესაბამისად: f = +40 სმ, f 2 = -40 სმ იპოვეთ მათი ოპტიკური სიმძლავრეები.

6. როგორ შეგიძლიათ განსაზღვროთ კონვერტაციული ლინზების ფოკუსური სიგრძე ნათელ ამინდში?

გადაწყვეტილება

მზიდან დედამიწამდე მანძილი იმდენად დიდია, რომ ლინზაზე დაცემული ყველა სხივი ერთმანეთის პარალელურია. თუ თქვენ მიიღებთ მზის სურათს ეკრანზე, მაშინ მანძილი ლინზიდან ეკრანამდე იქნება ფოკუსური მანძილის ტოლი.

7. ლინზისთვის, რომლის ფოკუსური მანძილი 20 სმ-ია, იპოვეთ მანძილი ობიექტამდე, რომლებზეც რეალური გამოსახულების წრფივი ზომა იქნება: ა) ობიექტის ზომაზე ორჯერ დიდი; ბ) ობიექტის ზომის ტოლი; გ) ობიექტის ზომის ნახევარი.

8. ნორმალური მხედველობის მქონე ადამიანისთვის ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე 25 დიოპტრია. რეფრაქციული ინდექსი 1.4. გამოთვალეთ ლინზის გამრუდების რადიუსი, თუ ცნობილია, რომ გამრუდების ერთი რადიუსი მეორეზე ორჯერ არის.

ჯერ ცოტა ვიფანტაზიოროთ. წარმოიდგინეთ ზაფხულის ცხელი დღე ჩვენს წელთაღრიცხვამდე, პირველყოფილი ადამიანი ნადირობს თევზზე შუბით. ის ამჩნევს მის პოზიციას, უმიზნებს და რატომღაც ურტყამს იქ, სადაც თევზი ჩანდა. გაუშვა? არა, მეთევზეს ნადირი ხელში უჭირავს! საქმე ისაა, რომ ჩვენს წინაპარს ინტუიციურად ესმოდა თემა, რომელსაც ახლა შევისწავლით. ყოველდღიურ ცხოვრებაში ვხედავთ, რომ ჭიქა წყალში ჩაყრილი კოვზი დახრილი ჩანს, როცა შუშის ქილას ვუყურებთ, საგნები მრუდე გვეჩვენება. ყველა ამ კითხვას განვიხილავთ გაკვეთილზე, რომლის თემაა: „სინათლის რეფრაქცია. სინათლის გარდატეხის კანონი. სულ შიდა ასახვა.

წინა გაკვეთილებზე ვისაუბრეთ სხივის ბედზე ორ შემთხვევაში: რა მოხდება, თუ სინათლის სხივი გამჭვირვალე ერთგვაროვან გარემოში გავრცელდება? სწორი პასუხია ის, რომ ის გავრცელდება სწორი ხაზით. და რა მოხდება, როდესაც სინათლის სხივი დაეცემა ორ მედიას შორის ინტერფეისს? ბოლო გაკვეთილზე ვისაუბრეთ არეკლილი სხივის შესახებ, დღეს განვიხილავთ სინათლის სხივის იმ ნაწილს, რომელიც შთანთქავს გარემოს.

როგორი იქნება სხივი, რომელმაც პირველი ოპტიკურად გამჭვირვალე გარემოდან მეორე ოპტიკურად გამჭვირვალე გარემოში შეაღწია?

ბრინჯი. 1. სინათლის რეფრაქცია

თუ სხივი ეცემა ორ გამჭვირვალე მედიას შორის ინტერფეისზე, მაშინ სინათლის ენერგიის ნაწილი უბრუნდება პირველ გარემოს, ქმნის არეკლილი სხივს, ხოლო მეორე ნაწილი გადადის შიგნით მეორე გარემოში და, როგორც წესი, იცვლის მიმართულებას.

სინათლის გავრცელების მიმართულების ცვლილებას ორ მედიას შორის ინტერფეისით მისი გავლის შემთხვევაში ეწოდება სინათლის რეფრაქცია(ნახ. 1).

ბრინჯი. 2. დაცემის, გარდატეხის და ასახვის კუთხეები

ნახაზ 2-ზე ჩვენ ვხედავთ დაცემის სხივს, დაცემის კუთხე აღინიშნა α-ით. სხივს, რომელიც დაადგენს სინათლის გარდატეხილი სხივის მიმართულებას, რეფრაქციული სხივი ეწოდება. კუთხეს შორის ინტერფეისის პერპენდიკულარულ მედიას შორის, რომელიც აღდგენილია დაცემის წერტილიდან და გატეხილი სხივი ეწოდება გარდატეხის კუთხე, ფიგურაში ეს არის კუთხე γ. სურათის დასასრულებლად ასევე ვაძლევთ არეკლილი სხივის გამოსახულებას და, შესაბამისად, β არეკვლის კუთხეს. რა კავშირშია დაცემის კუთხესა და გარდატეხის კუთხეს შორის, შესაძლებელია თუ არა წინასწარმეტყველება დაცემის კუთხის ცოდნა და რომელ გარემოდან რომელში გადავიდა სხივი, როგორი იქნება გარდატეხის კუთხე? თურმე შეგიძლია!

ჩვენ ვიღებთ კანონს, რომელიც რაოდენობრივად აღწერს კავშირი დაცემის კუთხესა და გარდატეხის კუთხეს შორის. გამოვიყენოთ ჰაიგენსის პრინციპი, რომელიც არეგულირებს ტალღის გავრცელებას გარემოში. კანონი ორი ნაწილისგან შედგება.

დაცემის სხივი, გარდატეხილი სხივი და დაცემის წერტილამდე აღდგენილი პერპენდიკულარი ერთ სიბრტყეშია..

დაცემის კუთხის სინუსის შეფარდება გარდატეხის კუთხის სინუსთან არის მუდმივი მნიშვნელობა ორი მოცემული მედიისთვის და უდრის ამ გარემოში სინათლის სიჩქარის თანაფარდობას.

ამ კანონს ჰქვია სნელის კანონი, ჰოლანდიელი მეცნიერის სახელით, რომელმაც პირველად ჩამოაყალიბა იგი. გარდატეხის მიზეზი არის სინათლის სიჩქარის განსხვავება სხვადასხვა მედიაში. თქვენ შეგიძლიათ გადაამოწმოთ გარდატეხის კანონის მართებულობა, თუ ექსპერიმენტულად მიმართავთ სინათლის სხივს სხვადასხვა კუთხით ორ მედიას შორის შუალედში და გაზომავთ დაცემის და გარდატეხის კუთხეებს. თუ ჩვენ შევცვლით ამ კუთხეებს, გავზომავთ სინუსებს და ვიპოვით ამ კუთხეების სინუსების შეფარდებას, დავრწმუნდებით, რომ გარდატეხის კანონი მართლაც მოქმედებს.

გარდატეხის კანონის მტკიცებულება ჰიუგენსის პრინციპის გამოყენებით არის კიდევ ერთი დადასტურება სინათლის ტალღური ბუნების შესახებ.

ფარდობითი გარდატეხის ინდექსი n 21 გვიჩვენებს, რამდენჯერ განსხვავდება სინათლის V 1 სიჩქარე პირველ გარემოში V 2 სინათლის სიჩქარისგან მეორე გარემოში.

ფარდობითი რეფრაქციული ინდექსი არის იმის ნათელი დემონსტრირება იმისა, რომ სინათლის მიმართულების ცვლილების მიზეზი ერთი გარემოდან მეორეზე გადაადგილებისას არის სინათლის განსხვავებული სიჩქარე ორ მედიაში. ტერმინი „საშუალების ოპტიკური სიმკვრივე“ ხშირად გამოიყენება გარემოს ოპტიკური თვისებების დასახასიათებლად (ნახ. 3).

ბრინჯი. 3. გარემოს ოპტიკური სიმკვრივე (α > γ)

თუ სხივი გადადის სინათლის უფრო მაღალი სიჩქარის მქონე გარემოდან სინათლის უფრო დაბალი სიჩქარის მქონე გარემოზე, მაშინ, როგორც ჩანს 3 სურათზე და სინათლის გარდატეხის კანონიდან, იგი დაჭერილი იქნება პერპენდიკულარზე, ე.ი. , გარდატეხის კუთხე ნაკლებია დაცემის კუთხეზე. ამ შემთხვევაში, ნათქვამია, რომ სხივი გადავიდა ნაკლებად მკვრივი ოპტიკური გარემოდან უფრო ოპტიკურად მკვრივ გარემოში. მაგალითი: ჰაერიდან წყალამდე; წყლიდან მინამდე.

საპირისპირო ვითარებაც შესაძლებელია: პირველ გარემოში სინათლის სიჩქარე მეორე გარემოში სინათლის სიჩქარეზე ნაკლებია (სურ. 4).

ბრინჯი. 4. გარემოს ოპტიკური სიმკვრივე (α< γ)

მაშინ გარდატეხის კუთხე უფრო დიდი იქნება, ვიდრე დაცემის კუთხე და იტყვიან, რომ ასეთი გადასვლა განხორციელდება ოპტიკურად მკვრივი გარემოდან ნაკლებად ოპტიკურად მკვრივ გარემოზე (მინიდან წყალში).

ორი მედიის ოპტიკური სიმკვრივე შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს, ასე რომ, ფოტოზე ნაჩვენები სიტუაცია (ნახ. 5) შესაძლებელი ხდება:

ბრინჯი. 5. სხვაობა მედიის ოპტიკურ სიმკვრივეს შორის

ყურადღება მიაქციეთ, თუ როგორ არის გადაადგილებული თავი სხეულთან შედარებით, რომელიც სითხეშია, უფრო მაღალი ოპტიკური სიმკვრივის მქონე გარემოში.

თუმცა, ფარდობითი რეფრაქციული ინდექსი ყოველთვის არ არის სამუშაოსთვის მოსახერხებელი მახასიათებელი, რადგან ეს დამოკიდებულია პირველ და მეორე მედიის სინათლის სიჩქარეზე, მაგრამ შეიძლება იყოს ბევრი ასეთი კომბინაცია და ორი მედიის კომბინაცია (წყალი - ჰაერი, მინა. - ბრილიანტი, გლიცერინი - ალკოჰოლი, მინა - წყალი და ასე შემდეგ). ცხრილები ძალიან შრომატევადი იქნებოდა, მუშაობა მოუხერხებელი იქნებოდა და შემდეგ შემოიღეს ერთი აბსოლუტური გარემო, რომელთანაც შედარებულია სინათლის სიჩქარე სხვა გარემოში. ვაკუუმი აირჩიეს აბსოლუტურად და სინათლის სიჩქარე შედარებულია ვაკუუმში სინათლის სიჩქარესთან.

გარემოს აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი n- ეს არის მნიშვნელობა, რომელიც ახასიათებს გარემოს ოპტიკურ სიმკვრივეს და უდრის სინათლის სიჩქარის თანაფარდობას თანვაკუუმში მოცემულ გარემოში სინათლის სიჩქარემდე.

აბსოლუტური გარდატეხის ინდექსი სამუშაოსთვის უფრო მოსახერხებელია, რადგან ჩვენ ყოველთვის ვიცით სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში, ის უდრის 3·10 8 მ/წმ და წარმოადგენს უნივერსალურ ფიზიკურ მუდმივას.

გარდატეხის აბსოლუტური ინდექსი დამოკიდებულია გარე პარამეტრებზე: ტემპერატურაზე, სიმკვრივეზე და ასევე სინათლის ტალღის სიგრძეზე, ამიტომ ცხრილები ჩვეულებრივ მიუთითებენ ტალღის სიგრძის დიაპაზონის საშუალო რეფრაქციულ ინდექსზე. თუ შევადარებთ ჰაერის, წყლისა და მინის გარდატეხის მაჩვენებლებს (სურ. 6), ვნახავთ, რომ ჰაერის გარდატეხის მაჩვენებელი ერთიანობასთან ახლოსაა, ამიტომ ამოცანების ამოხსნისას მას ერთეულად ავიღებთ.

ბრინჯი. 6. აბსოლუტური რეფრაქციული მაჩვენებლების ცხრილი სხვადასხვა მედიისთვის

მედიის აბსოლუტურ და ფარდობით რეფრაქციულ ინდექსს შორის კავშირის დადგენა ადვილია.

ფარდობითი გარდატეხის ინდექსი, ანუ სხივისთვის, რომელიც გადის საშუალო ერთიდან საშუალო ორზე, უდრის მეორე გარემოში აბსოლუტური გარდატეხის ინდექსის თანაფარდობას პირველ გარემოში აბსოლუტური გარდატეხის ინდექსის მიმართ.

Მაგალითად: = ≈ 1,16

თუ ორი მედიის აბსოლუტური გარდატეხის ინდექსები თითქმის ერთნაირია, ეს ნიშნავს, რომ ფარდობითი გარდატეხის ინდექსი ერთი საშუალოდან მეორეზე გადასვლისას იქნება ერთის ტოლი, ანუ სინათლის სხივი რეალურად არ გარდაიქმნება. მაგალითად, ანისის ზეთიდან ძვირფას ქვაზე გადასვლისას, ბერილი პრაქტიკულად არ გადაუხვევს სინათლეს, ანუ იქცევა ისე, როგორც იქცევა ანისის ზეთში გავლისას, რადგან მათი რეფრაქციული ინდექსი არის, შესაბამისად, 1,56 და 1,57, ამიტომ ძვირფასი ქვა შეიძლება იყოს როგორ დავიმალოთ სითხეში, ის უბრალოდ არ ჩანს.

თუ წყალს ჩაასხამთ გამჭვირვალე ჭიქაში და შუშის კედლით შეხედავთ შუქს, მაშინ დავინახავთ ზედაპირის ვერცხლისფერ ბზინვარებას მთლიანი შიდა ასახვის ფენომენის გამო, რომელზეც ახლა განვიხილავთ. როდესაც სინათლის სხივი გადადის უფრო მკვრივი ოპტიკური საშუალებიდან ნაკლებად მკვრივ ოპტიკურ გარემოზე, შეიძლება შეინიშნოს საინტერესო ეფექტი. დაზუსტებისთვის, ჩვენ ვივარაუდებთ, რომ სინათლე გადადის წყლიდან ჰაერში. დავუშვათ, რომ წყალსაცავის სიღრმეში არის S სინათლის წერტილის წყარო, რომელიც ასხივებს სხივებს ყველა მიმართულებით. მაგალითად, მყვინთავი ანათებს ფანარს.

სხივი SO 1 ეცემა წყლის ზედაპირზე ყველაზე პატარა კუთხით, ეს სხივი ნაწილობრივ ირღვევა - სხივი O 1 A 1 და ნაწილობრივ აირეკლება უკან წყალში - სხივი O 1 B 1. ამგვარად, დაცემის სხივის ენერგიის ნაწილი გადაეცემა გარდატეხილ სხივს, ხოლო ენერგიის დარჩენილი ნაწილი გადადის ასახულ სხივზე.

ბრინჯი. 7. სულ შიდა ასახვა

SO 2 სხივი, რომლის დაცემის კუთხე უფრო დიდია, ასევე იყოფა ორ სხივად: რეფრაქციული და არეკლილი, მაგრამ თავდაპირველი სხივის ენერგია მათ შორის ნაწილდება სხვაგვარად: გარდატეხის სხივი O 2 A 2 უფრო ბუნდოვანი იქნება ვიდრე სხივი. სხივი O 1 A 1, ანუ ის მიიღებს ენერგიის უფრო მცირე ნაწილს და ასახული სხივი O 2 V 2, შესაბამისად, უფრო კაშკაშა იქნება ვიდრე სხივი O 1 V 1, ანუ მიიღებს უფრო დიდ წილს. ენერგია. დაცემის კუთხის მატებასთან ერთად, იგივე კანონზომიერება შეინიშნება - დაცემის სხივის ენერგიის მზარდი წილი მიდის არეკლილი სხივისკენ და სულ უფრო მცირე წილი გარდატეხილ სხივზე. რეფრაქციული სხივი უფრო დაბნელდება და რაღაც მომენტში მთლიანად ქრება, ეს გაქრობა ხდება მაშინ, როდესაც მიიღწევა დაცემის კუთხე, რომელიც შეესაბამება 90 0 გარდატეხის კუთხეს. ამ სიტუაციაში, გარდატეხილი სხივი OA უნდა წავიდეს წყლის ზედაპირის პარალელურად, მაგრამ გასასვლელი არაფერია - SO სხივის SO-ს მთელი ენერგია მთლიანად წავიდა არეკლილი სხივის OB-ზე. ბუნებრივია, დაცემის კუთხის შემდგომი გაზრდით, გარდატეხილი სხივი არ იქნება. აღწერილი ფენომენი არის მთლიანი შიდა არეკვლა, ანუ უფრო მკვრივი ოპტიკური საშუალება განხილული კუთხით არ ასხივებს სხივებს თავისგან, ისინი ყველა აისახება მის შიგნით. კუთხე, რომელზეც ეს ფენომენი ხდება, ეწოდება მთლიანი შიდა ასახვის შემზღუდველი კუთხე.

შემზღუდველი კუთხის მნიშვნელობა ადვილად იპოვება გარდატეხის კანონიდან:

= => = რკალი, წყლისთვის ≈ 49 0

მთლიანი შიდა ასახვის ფენომენის ყველაზე საინტერესო და პოპულარული გამოყენებაა ეგრეთ წოდებული ტალღის გამტარები, ანუ ბოჭკოვანი ოპტიკა. სწორედ ეს არის სიგნალიზაციის გზა, რომელსაც იყენებენ თანამედროვე სატელეკომუნიკაციო კომპანიები ინტერნეტში.

ჩვენ მივიღეთ სინათლის გარდატეხის კანონი, შემოვიღეთ ახალი კონცეფცია - ფარდობითი და აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსები და ასევე გავარკვიეთ მთლიანი შიდა ასახვის ფენომენი და მისი გამოყენება, როგორიცაა ბოჭკოვანი ოპტიკა. ცოდნის კონსოლიდაცია შეგიძლიათ გაკვეთილის განყოფილებაში შესაბამისი ტესტებისა და სიმულატორების შემოწმებით.

მოდით მივიღოთ სინათლის გარდატეხის კანონის მტკიცებულება ჰაიგენსის პრინციპის გამოყენებით. მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ გარდატეხის მიზეზი არის სინათლის სიჩქარის განსხვავება ორ სხვადასხვა მედიაში. პირველ გარემოში ავღნიშნოთ სინათლის სიჩქარე V 1 , ხოლო მეორე გარემოში - V 2 (სურ. 8).

ბრინჯი. 8. სინათლის გარდატეხის კანონის დადასტურება

დაე, თვითმფრინავის სინათლის ტალღა დაეცეს ორ მედიას შორის ბრტყელ ინტერფეისს, მაგალითად, ჰაერიდან წყალში. ტალღის ზედაპირი AC პერპენდიკულარულია სხივებზე და MN მედიას შორის ინტერფეისი ჯერ აღწევს სხივს, ხოლო სხივი იმავე ზედაპირს აღწევს დროის Δt ინტერვალის შემდეგ, რომელიც უდრის SW გზას გაყოფილი სინათლის სიჩქარეზე. პირველ საშუალებებში.

მაშასადამე, იმ მომენტში, როდესაც მეორადი ტალღა B წერტილში მხოლოდ აგზნებას იწყებს, A წერტილიდან ტალღას უკვე აქვს ნახევარსფეროს ფორმა AD რადიუსით, რომელიც უდრის ∆t-ით მეორე გარემოში სინათლის სიჩქარეს: AD = ∆t, ანუ ჰაიგენსის პრინციპი ვიზუალურ მოქმედებაში. გარდატეხილი ტალღის ტალღის ზედაპირის მიღება შესაძლებელია მეორე გარემოში ყველა მეორადი ტალღის ზედაპირის ტანგენტის დახატვით, რომლის ცენტრები დევს მედიას შორის ინტერფეისზე, ამ შემთხვევაში ეს არის სიბრტყე BD, ეს არის კონვერტი. მეორადი ტალღები. სხივის α დაცემის კუთხე ტოლია ABC სამკუთხედში CAB კუთხით, ამ კუთხის ერთ-ერთი გვერდი მეორის გვერდებზე პერპენდიკულარულია. მაშასადამე, SW ტოლი იქნება პირველ გარემოში სინათლის სიჩქარეს ∆t-ით

CB = ∆t = AB sin α

თავის მხრივ, გარდატეხის კუთხე იქნება ABD კუთხის ტოლი ABD სამკუთხედში, ამიტომ:

AD = ∆t = AB sin γ

გამონათქვამების ტერმინებით დაყოფით მივიღებთ:

n არის მუდმივი მნიშვნელობა, რომელიც არ არის დამოკიდებული დაცემის კუთხეზე.

ჩვენ მივიღეთ სინათლის გარდატეხის კანონი, დაცემის კუთხის სინუსი გარდატეხის კუთხის სინუსთან არის მუდმივი მნიშვნელობა მოცემული ორი მედიისთვის და უდრის სინათლის სიჩქარის თანაფარდობას ორ მოცემულ გარემოში.

კუბური ჭურჭელი გაუმჭვირვალე კედლებით განლაგებულია ისე, რომ დამკვირვებლის თვალი ვერ ხედავს მის ფსკერს, მაგრამ მთლიანად ხედავს ჭურჭლის CD კედელს. რამდენი წყალი უნდა ჩაასხას ჭურჭელში, რათა დამკვირვებელმა დაინახოს F ობიექტი, რომელიც მდებარეობს b = 10 სმ მანძილზე D კუთხიდან? ჭურჭლის კიდე α = 40 სმ (ნახ. 9).

რა არის ძალიან მნიშვნელოვანი ამ პრობლემის გადაჭრაში? გამოიცანით, რადგან თვალი არ ხედავს ჭურჭლის ძირს, მაგრამ ხედავს გვერდითი კედლის უკიდურეს წერტილს და ჭურჭელი არის კუბი, მაშინ სხივის დაცემის კუთხე წყლის ზედაპირზე, როცა მას დავასხამთ, იქნება. იყოს 450-ის ტოლი.

ბრინჯი. 9. გამოცდის ამოცანა

სხივი ეცემა F წერტილზე, რაც ნიშნავს, რომ ჩვენ ნათლად ვხედავთ ობიექტს, ხოლო შავი წერტილოვანი ხაზი აჩვენებს სხივის კურსს, თუ წყალი არ იყო, ანუ D ​​წერტილამდე. სამკუთხედიდან NFC, კუთხის ტანგენსი. β, გარდატეხის კუთხის ტანგენსი, არის მოპირდაპირე ფეხის შეფარდება მეზობელთან ან, ფიგურიდან გამომდინარე, h გამოკლებული b გაყოფილი h-ზე.

tg β = = , h არის სითხის სიმაღლე, რომელიც დავასხათ;

მთლიანი შიდა ასახვის ყველაზე ინტენსიური ფენომენი გამოიყენება ოპტიკურ ბოჭკოვან სისტემებში.

ბრინჯი. 10. ოპტიკა

თუ სინათლის სხივი მიმართულია მყარი შუშის მილის ბოლოსკენ, მაშინ მრავალჯერადი მთლიანი შიდა არეკვლის შემდეგ სხივი გამოვა მილის მოპირდაპირე მხრიდან. გამოდის, რომ მინის მილი არის სინათლის ტალღის ან ტალღის გამტარი. ეს მოხდება მილი სწორი იქნება თუ მრუდი (სურათი 10). პირველი სინათლის გიდები, ეს არის ტალღის სახელმძღვანელოების მეორე სახელი, გამოიყენებოდა ძნელად მისადგომი ადგილების გასანათებლად (სამედიცინო კვლევის დროს, როდესაც შუქი მიეწოდება სინათლის სახელმძღვანელოს ერთ ბოლოში, ხოლო მეორე ბოლო ანათებს სწორ ადგილს). . ძირითადი გამოყენება არის მედიცინა, ძრავების დეფექტოსკოპია, თუმცა ასეთი ტალღების გამტარები ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ინფორმაციის გადაცემის სისტემებში. სინათლის ტალღის გადამზიდავი სიხშირე მილიონჯერ აღემატება რადიოსიგნალის სიხშირეს, რაც იმას ნიშნავს, რომ ინფორმაციის რაოდენობა, რომელიც ჩვენ შეგვიძლია გადავიტანოთ სინათლის ტალღის გამოყენებით, მილიონჯერ მეტია, ვიდრე რადიოტალღებით გადაცემული ინფორმაციის რაოდენობა. ეს შესანიშნავი შესაძლებლობაა უზარმაზარი ინფორმაციის მარტივი და იაფად გადმოცემისთვის. როგორც წესი, ინფორმაცია გადაეცემა ბოჭკოვანი კაბელის საშუალებით ლაზერული გამოსხივების გამოყენებით. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სისტემა შეუცვლელია კომპიუტერული სიგნალის სწრაფი და ხარისხიანი გადაცემისთვის, რომელიც შეიცავს დიდი რაოდენობით გადაცემულ ინფორმაციას. და ამ ყველაფრის გულში დევს ისეთი მარტივი და ჩვეულებრივი მოვლენა, როგორიცაა სინათლის გარდატეხა.

ბიბლიოგრაფია

1. ტიხომიროვა S.A., Yavorsky B.M. ფიზიკა (საბაზო დონე) - მ.: მნემოზინა, 2012 წ.
2. Gendenstein L.E., Dick Yu.I. ფიზიკა მე-10 კლასი. - M.: Mnemosyne, 2014 წ.
3. Kikoin I.K., Kikoin A.K. ფიზიკა - 9, მოსკოვი, განათლება, 1990 წ.

1. edu.glavsprav.ru ().
2. Nvtc.ee ().
3. Raal100.narod.ru ().
4. Optika.ucoz.ru ().

Საშინაო დავალება

1. განსაზღვრეთ სინათლის რეფრაქცია.
2. დაასახელეთ სინათლის გარდატეხის მიზეზი.
3. დაასახელეთ მთლიანი შიდა ასახვის ყველაზე პოპულარული აპლიკაციები.