სულ შიდა ასახვა

შინაგანი ანარეკლი- ელექტრომაგნიტური ტალღების ასახვის ფენომენი ორ გამჭვირვალე მედიას შორის ინტერფეისიდან, იმ პირობით, რომ ტალღა ჩამოვარდება უფრო მაღალი გარდატეხის 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. 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 არ ატარებს ენერგიას. 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) რეფრაქციული ინდექსით ნაკლებად მკვრივი გარემოს საზღვრამდე (მითითებულია ღია ცისფერში) გარდატეხის 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">.

სულ 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 ფენომენები

გარდატეხის დემონსტრირება და, შესაბამისად, მთლიანი შიდა ასახვის ეფექტი, 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 სხვადასხვა დიაპაზონის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება (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 თანაფარდობით. სრული…… თანამედროვე ენციკლოპედია

სულ შიდა ასახვა- მთლიანი შიდა არეკვლა, არეკვლა 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 გარემოზე ქვედა გარდატეხის ინდექსით n2, ხოლო დაცემის კუთხე i აღემატება შეზღუდვის კუთხეს ipr .. . ენციკლოპედიური ლექსიკონი

როდესაც ტალღები ვრცელდება გარემოში, მათ შორის ელექტრომაგნიტური, ახალი ტალღის ფრონტის მოსაძებნად ნებისმიერ დროს, გამოიყენეთ ჰიუგენსის პრინციპი.

ტალღის ფრონტის თითოეული წერტილი მეორადი ტალღების წყაროა.

ერთგვაროვან იზოტროპულ გარემოში მეორადი ტალღების ტალღის ზედაპირებს აქვთ v × Dt რადიუსის სფეროების ფორმა, სადაც v არის საშუალო ტალღის გავრცელების სიჩქარე. მეორადი ტალღების ტალღის ფრონტების კონვერტის გატარებით, მოცემულ დროს ვიღებთ ახალ ტალღის ფრონტს (ნახ. 7.1, ა, ბ).

ასახვის კანონი

ჰაიგენსის პრინციპის გამოყენებით შეიძლება დაამტკიცოს ელექტრომაგნიტური ტალღების ასახვის კანონი ორ დიელექტრიკას შორის.

დაცემის კუთხე ტოლია არეკვლის კუთხის. ინციდენტი და არეკლილი სხივები, ორ დიელექტრიკას შორის ინტერფეისის პერპენდიკულარულთან ერთად, ერთ სიბრტყეშია.Ð a = Ð b. (7.1)

დაე, სიბრტყის სინათლის ტალღა დაეცეს ბრტყელ SD ინტერფეისს ორ მედიას შორის (სხივები 1 და 2, სურ. 7.2). კუთხე a სხივსა და LED-ის პერპენდიკულარულს შორის დაცემის კუთხე ეწოდება. თუ მოცემულ დროს ინციდენტის ტალღის წინა მხარე OB აღწევს O წერტილს, მაშინ, ჰაიგენსის პრინციპის მიხედვით, ეს წერტილი

ბრინჯი. 7.2

იწყებს მეორადი ტალღის გამოსხივებას. დროის განმავლობაში Dt = IN 1 /v დაცემის სხივი 2 აღწევს t O 1 . ამავე დროს, მეორადი ტალღის წინა მხარე, O წერტილში ასახვის შემდეგ, რომელიც გავრცელდება იმავე გარემოში, აღწევს ნახევარსფეროს წერტილებს, რადიუსს OA \u003d v Dt \u003d BO 1. ახალი ტალღის ფრონტი გამოსახულია თვითმფრინავი AO 1, ხოლო გავრცელების მიმართულება წარმოდგენილია OA სხივით. b კუთხეს არეკვლის კუთხე ეწოდება. სამკუთხედების OAO 1 და OBO 1 ტოლობიდან გამომდინარეობს არეკვლის კანონი: დაცემის კუთხე ტოლია არეკვლის კუთხის.

გარდატეხის კანონი

ოპტიკურად ერთგვაროვანი საშუალო 1 ხასიათდება , (7.2)

თანაფარდობა n 2 / n 1 \u003d n 21 (7.4)

დაურეკა

(7.5)

ვაკუუმისთვის n = 1.

დისპერსიის გამო (მსუბუქი სიხშირეები n » 10 14 Hz), მაგალითად, წყლისთვის n = 1.33, და არა n = 9 (e = 81), როგორც ჩანს ელექტროდინამიკიდან დაბალი სიხშირეებისთვის. თუ პირველ გარემოში სინათლის გავრცელების სიჩქარე არის v 1, ხოლო მეორეში - v 2,

ბრინჯი. 7.3

მაშინ იმ დროს Dt ინციდენტის სიბრტყე ტალღის გავლის მანძილი AO 1 პირველ საშუალო AO 1 = v 1 Dt. მეორადი ტალღის წინა მხარე, რომელიც აღგზნებულია მეორე გარემოში (ჰაიგენსის პრინციპის შესაბამისად), აღწევს ნახევარსფეროს წერტილებს, რომელთა რადიუსი არის OB = v 2 Dt. მეორე გარემოში გავრცელებული ტალღის ახალი ფრონტი გამოსახულია BO 1 სიბრტყით (ნახ. 7.3), ხოლო მისი გავრცელების მიმართულება წარმოდგენილია OB და O 1 C სხივებით (ტალღის ფრონტის პერპენდიკულარული). b კუთხე OB სხივსა და O წერტილში ორ დიელექტრიკს შორის ინტერფეისის ნორმალურს შორის გარდატეხის კუთხეს უწოდებენ. OAO 1 და OBO 1 სამკუთხედებიდან გამომდინარეობს, რომ AO 1 \u003d OO 1 sin a, OB \u003d OO 1 sin b.

მათი დამოკიდებულება გამოხატავს გარდატეხის კანონი(კანონი სნელი):

. (7.6)

დაცემის კუთხის სინუსის შეფარდება გარდატეხის კუთხის სინუსთან ტოლია ორი მედიის ფარდობითი გარდატეხის ინდექსის.

სულ შიდა ასახვა

ბრინჯი. 7.4

გარდატეხის კანონის თანახმად, ორ მედიას შორის ინტერფეისზე შეიძლება დაკვირვება მთლიანი შიდა ასახვა, თუ n 1 > n 2, ანუ Рb >Рa (სურ. 7.4). მაშასადამე, არსებობს დაცემის ასეთი შემზღუდავი კუთხე Ða pr, როდესაც Ðb = 90 0 . შემდეგ გარდატეხის კანონი (7.6) იღებს შემდეგ ფორმას:

sin a pr \u003d, (sin 90 0 \u003d 1) (7.7)

დაცემის კუთხის შემდგომი ზრდით Ða > Ða pr, სინათლე მთლიანად აირეკლება ორ მედიას შორის ინტერფეისიდან.

ასეთ ფენომენს ე.წ მთლიანი შიდა ასახვადა ფართოდ გამოიყენება ოპტიკაში, მაგალითად, სინათლის სხივების მიმართულების შესაცვლელად (სურ. 7. 5, ა, ბ).

იგი გამოიყენება ტელესკოპებში, ბინოკლებში, ოპტიკურ ბოჭკოვან და სხვა ოპტიკურ ინსტრუმენტებში.

კლასიკურ ტალღურ პროცესებში, როგორიცაა ელექტრომაგნიტური ტალღების მთლიანი შიდა ასახვის ფენომენი, შეინიშნება კვანტურ მექანიკაში გვირაბის ეფექტის მსგავსი ფენომენი, რაც დაკავშირებულია ნაწილაკების კორპუსკულურ-ტალღურ თვისებებთან.

მართლაც, სინათლის ერთი საშუალოდან მეორეზე გადასვლისას შეინიშნება სინათლის გარდატეხა, რაც დაკავშირებულია მისი გავრცელების სიჩქარის ცვლილებასთან სხვადასხვა მედიაში. ორ მედიას შორის ინტერფეისზე სინათლის სხივი იყოფა ორად: რეფრაქციული და არეკლილი.

სინათლის სხივი ეცემა პერპენდიკულარულად მართკუთხა ტოლკუთხა მინის პრიზმის სახე 1-ზე და, გარდატეხის გარეშე, ეცემა სახე 2-ზე, შეინიშნება მთლიანი შიდა არეკვლა, რადგან სხივის დაცემის კუთხე (Ða = 45 0) სახე 2-ზე არის მთლიანი შიდა ასახვის შემზღუდავ კუთხეზე მეტი (მინისთვის n 2 = 1,5; Ða pr = 42 0).

თუ იგივე პრიზმა მოთავსებულია H ~ l/2 სახიდან 2-დან გარკვეულ მანძილზე, მაშინ სინათლის სხივი გადის 2 * სახეზე და გამოდის პრიზმიდან 1-ზე * სხივის პარალელურად სახე 1-ზე. ინტენსივობა J. გადაცემული სინათლის ნაკადი ექსპონენტურად მცირდება პრიზმებს შორის h უფსკრულის გაზრდით კანონის მიხედვით:

,

სადაც w არის სხივის მეორე გარემოში გადასვლის გარკვეული ალბათობა; d არის კოეფიციენტი, რომელიც დამოკიდებულია ნივთიერების რეფრაქციულ მაჩვენებელზე; l არის დაცემის სინათლის ტალღის სიგრძე

აქედან გამომდინარე, სინათლის შეღწევა "აკრძალულ" რეგიონში არის კვანტური გვირაბის ეფექტის ოპტიკური ანალოგია.

მთლიანი შიდა ასახვის ფენომენი მართლაც სრულია, რადგან ამ შემთხვევაში ინციდენტის სინათლის მთელი ენერგია აისახება ორ მედიას შორის ინტერფეისზე, ვიდრე აისახება, მაგალითად, ლითონის სარკეების ზედაპირიდან. ამ ფენომენის გამოყენებით, შეიძლება სხვა ანალოგიის მოძებნა სინათლის გარდატეხასა და ასახვას შორის, ერთი მხრივ, და ვავილოვ-ჩერენკოვის გამოსხივებას შორის, მეორე მხრივ.

ტალღის ჩარევა

7.2.1. ვექტორების როლი და

პრაქტიკაში, რამდენიმე ტალღა შეიძლება გავრცელდეს ერთდროულად რეალურ მედიაში. ტალღების დამატების შედეგად შეიმჩნევა არაერთი საინტერესო ფენომენი: ტალღების ჩარევა, დიფრაქცია, ასახვა და რეფრაქციადა ა.შ.

ეს ტალღური ფენომენი დამახასიათებელია არა მხოლოდ მექანიკური ტალღებისთვის, არამედ ელექტრო, მაგნიტური, მსუბუქი და ა.შ. ყველა ელემენტარული ნაწილაკი ასევე ავლენს ტალღურ თვისებებს, რაც დადასტურებულია კვანტური მექანიკით.

ერთ-ერთ ყველაზე საინტერესო ტალღურ ფენომენს, რომელიც შეინიშნება, როდესაც ორი ან მეტი ტალღა გავრცელდება გარემოში, ეწოდება ინტერფერენცია. ოპტიკურად ერთგვაროვანი საშუალო 1 ხასიათდება აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი , (7.8)

სადაც c არის სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში; v 1 - სინათლის სიჩქარე პირველ გარემოში.

საშუალო 2 ხასიათდება აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსით

სადაც v 2 არის სინათლის სიჩქარე მეორე გარემოში.

თანაფარდობა (7.10)

დაურეკა მეორე გარემოს ფარდობითი რეფრაქციული ინდექსი პირველთან შედარებით.გამჭვირვალე დიელექტრიკებისთვის, სადაც m = 1, მაქსველის თეორიის გამოყენებით, ან

სადაც e 1, e 2 არის პირველი და მეორე მედიის ნებართვები.

ვაკუუმისთვის n = 1. დისპერსიის გამო (სინათლის სიხშირეები n » 10 14 ჰც), მაგალითად, წყლისთვის, n = 1.33 და არა n = 9 (e = 81), როგორც ჩანს ელექტროდინამიკიდან დაბალი სიხშირეებისთვის. სინათლე არის ელექტრომაგნიტური ტალღები. ამრიგად, ელექტრომაგნიტური ველი განისაზღვრება ვექტორებით და , რომლებიც ახასიათებენ შესაბამისად ელექტრული და მაგნიტური ველების სიძლიერეს. თუმცა, მატერიასთან სინათლის ურთიერთქმედების ბევრ პროცესში, როგორიცაა სინათლის ზემოქმედება მხედველობის ორგანოებზე, ფოტოცელებსა და სხვა მოწყობილობებზე, გადამწყვეტი როლი ეკუთვნის ვექტორს, რომელსაც ოპტიკაში სინათლის ვექტორს უწოდებენ.

ელექტრომაგნიტური ტალღების გავრცელება სხვადასხვა მედიაში ემორჩილება არეკვლისა და გარდატეხის კანონებს. ამ კანონებიდან, გარკვეულ პირობებში, ერთი საინტერესო ეფექტი მოჰყვება, რომელსაც ფიზიკაში სინათლის მთლიან შინაგან არეკვლას უწოდებენ. მოდით, უფრო დეტალურად განვიხილოთ, რა არის ეს ეფექტი.

ასახვა და რეფრაქცია

სანამ უშუალოდ სინათლის შინაგანი მთლიანი ასახვის განხილვას გადავიდოდეთ, აუცილებელია ახსნას ასახვისა და რეფრაქციის პროცესები.

ანარეკლი გაგებულია, როგორც სინათლის სხივის მოძრაობის მიმართულების ცვლილება იმავე გარემოში, როდესაც ის ხვდება ინტერფეისს. მაგალითად, თუ ლაზერული მაჩვენებლიდან სარკეზე გადადიხართ, შეგიძლიათ დააკვირდეთ აღწერილ ეფექტს.

რეფრაქცია, ისევე როგორც არეკვლა, არის სინათლის მოძრაობის მიმართულების ცვლილება, მაგრამ არა პირველ, არამედ მეორე გარემოში. ამ ფენომენის შედეგი იქნება ობიექტების კონტურების დამახინჯება და მათი სივრცითი მოწყობა. რეფრაქციის ჩვეულებრივი მაგალითია ფანქრის ან კალმის გატეხვა, თუ ის მოთავსებულია ჭიქა წყალში.

რეფრაქცია და ასახვა დაკავშირებულია ერთმანეთთან. ისინი თითქმის ყოველთვის ერთად არიან: სხივის ენერგიის ნაწილი აირეკლება, ხოლო მეორე ნაწილი ირღვევა.

ორივე ფენომენი ფერმას პრინციპის გამოყენების შედეგია. ის ამტკიცებს, რომ სინათლე მოძრაობს ტრაექტორიის გასწვრივ ორ წერტილს შორის, რაც მას ყველაზე ნაკლებ დროს მიიღებს.

ვინაიდან არეკვლა არის ეფექტი, რომელიც ხდება ერთ გარემოში, ხოლო გარდატეხა ხდება ორ მედიაში, ამ უკანასკნელისთვის მნიშვნელოვანია, რომ ორივე მედია გამჭვირვალე იყოს ელექტრომაგნიტური ტალღებისთვის.

რეფრაქციული ინდექსის კონცეფცია

გარდატეხის ინდექსი არის მნიშვნელოვანი სიდიდე განსახილველი ფენომენების მათემატიკური აღწერისთვის. კონკრეტული საშუალების რეფრაქციული ინდექსი განისაზღვრება შემდეგნაირად:

სადაც c და v არის სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში და მატერიაში, შესაბამისად. v-ის მნიშვნელობა ყოველთვის c-ზე ნაკლებია, ამიტომ მაჩვენებელი n იქნება ერთზე მეტი. განზომილებიანი კოეფიციენტი n გვიჩვენებს, თუ რამხელა სინათლე ჩამორჩება ნივთიერებას (საშუალო) სინათლეს ვაკუუმში. ამ სიჩქარეებს შორის განსხვავება იწვევს რეფრაქციის ფენომენის გამოჩენას.

სინათლის სიჩქარე მატერიაში კორელაციაშია ამ უკანასკნელის სიმკვრივესთან. რაც უფრო მკვრივია გარემო, მით უფრო უჭირს მასში სინათლის მოძრაობა. მაგალითად, ჰაერისთვის n = 1.00029, ანუ თითქმის ვაკუუმისთვის, წყლისთვის n = 1.333.

ანარეკლები, რეფრაქცია და მათი კანონები

მთლიანი ასახვის შედეგის ნათელი მაგალითია ალმასის მბზინავი ზედაპირი. ალმასის რეფრაქციული ინდექსი არის 2.43, ამიტომ ბევრი სინათლის სხივი, რომელიც ძვირფას ქვას ეცემა, განიცდის მრავალჯერადი ანარეკლს მისგან დატოვებამდე.

ალმასისთვის θc კრიტიკული კუთხის განსაზღვრის პრობლემა

განვიხილოთ მარტივი პრობლემა, სადაც გაჩვენებთ, თუ როგორ გამოვიყენოთ ზემოთ მოცემული ფორმულები. აუცილებელია გამოვთვალოთ რამდენად შეიცვლება მთლიანი ასახვის კრიტიკული კუთხე, თუ ალმასი ჰაერიდან წყალში მოთავსდება.

ცხრილში ვნახეთ მითითებული მედიის რეფრაქციული მაჩვენებლების მნიშვნელობები, ჩვენ ვწერთ მათ:

• ჰაერისთვის: n 1 = 1.00029;
• წყლისთვის: n 2 = 1.333;
• ალმასისთვის: n 3 = 2.43.

კრიტიკული კუთხე ალმას-ჰაერი წყვილისთვის არის:

θ c1 \u003d arcsin (n 1 / n 3) \u003d arcsin (1.00029 / 2.43) ≈ 24.31 o.

როგორც ხედავთ, ამ წყვილი მედიისთვის კრიტიკული კუთხე საკმაოდ მცირეა, ანუ მხოლოდ იმ სხივებს შეუძლიათ დატოვონ ალმასი ჰაერში, რომელიც უფრო ახლოს იქნება ნორმასთან ვიდრე 24,31 o .

წყალში ალმასის შემთხვევაში ვიღებთ:

θ c2 \u003d რკალი (n 2 / n 3) \u003d რკალი (1.333 / 2.43) ≈ 33.27 o.

კრიტიკული კუთხის ზრდა იყო:

Δθ c \u003d θ c2 - θ c1 ≈ 33,27 o - 24,31 o \u003d 8,96 o.

ბრილიანტში სინათლის მთლიანი ასახვის კრიტიკული კუთხის ეს უმნიშვნელო ზრდა იწვევს იმ ფაქტს, რომ ის წყალში ანათებს თითქმის ისევე, როგორც ჰაერში.

სურათზე აგვიჩვენებს ნორმალურ სხივს, რომელიც გადის ჰაერ-პლექსიგლასის ინტერფეისში და გამოდის პლექსიგლასის ფირფიტიდან ყოველგვარი გადახრის გარეშე, როდესაც ის გადის პლექსიგლასსა და ჰაერს შორის ორ ინტერფეისში.სურათზე ბგვიჩვენებს სინათლის სხივს, რომელიც ჩვეულებრივ შემოდის ნახევარწრიულ ფირფიტაში გადახრის გარეშე, მაგრამ აკეთებს კუთხეს y ნორმასთან O წერტილში პლექსიგლასის ფირფიტის შიგნით. როდესაც სხივი ტოვებს უფრო მჭიდრო გარემოს (პლექსიგლასი), მისი გავრცელების სიჩქარე ნაკლებად მკვრივ გარემოში (ჰაერი) იზრდება. ამიტომ, ის გარდაიქმნება და ქმნის კუთხეს x ჰაერში ნორმალურთან მიმართებაში, რომელიც y-ზე მეტია.



გამომდინარე იქიდან, რომ n \u003d sin (კუთხე, რომელსაც სხივი ქმნის ნორმასთან ჰაერში) / sin (კუთხე, რომელსაც სხივი ქმნის ნორმასთან საშუალოზე), პლექსიგლასი n n \u003d sin x / sin y. თუ რამდენიმე x და y გაზომვა გაკეთდა, პლექსიგლასის რეფრაქციული ინდექსი შეიძლება გამოითვალოს თითოეული წყვილის შედეგების საშუალოდ. კუთხე y შეიძლება გაიზარდოს სინათლის წყაროს გადაადგილებით წრის რკალის გასწვრივ, რომელიც ორიენტირებულია O წერტილში.

ამის შედეგია x კუთხის გაზრდა ნახატზე ნაჩვენები პოზიციის მიღწევამდე. in, ანუ სანამ x არ გახდება 90 o-ის ტოლი. ნათელია, რომ კუთხე x არ შეიძლება იყოს უფრო დიდი. კუთხეს, რომელსაც სხივი ახლა ქმნის პლექსიგლასის შიგნით ნორმალურთან, ეწოდება კრიტიკული ან შემზღუდველი კუთხით(ეს არის დაცემის კუთხე საზღვარზე უფრო მკვრივი გარემოდან ნაკლებად მკვრივამდე, როდესაც გარდატეხის კუთხე ნაკლებად მკვრივ გარემოში არის 90°).

ჩვეულებრივ შეიმჩნევა სუსტი არეკლილი სხივი, ასევე ნათელი სხივი, რომელიც იფეთქება ფირფიტის სწორი კიდის გასწვრივ. ეს არის ნაწილობრივი შიდა ასახვის შედეგი. ასევე გაითვალისწინეთ, რომ თეთრი შუქის გამოყენებისას, სწორი კიდის გასწვრივ გამოჩენილი შუქი იშლება სპექტრის ფერებად. თუ სინათლის წყარო უფრო წინ არის რკალის გარშემო, როგორც ფიგურაში გ, ასე რომ I პლექსიგლასის შიგნით ხდება c კრიტიკულ კუთხეზე დიდი და არ ხდება რეფრაქცია ორ მედიას შორის ინტერფეისზე. ამის ნაცვლად, სხივი განიცდის მთლიან შიდა არეკვლას r კუთხით ნორმასთან მიმართებაში, სადაც r = i.

რომ მოხდეს მთლიანი შიდა ასახვა, დაცემის კუთხე i უნდა გაიზომოს უფრო მკვრივ გარემოში (პლექსიგლასი) და უნდა იყოს c კრიტიკულ კუთხეზე დიდი. გაითვალისწინეთ, რომ ასახვის კანონი ასევე მოქმედებს ყველა დაცემის კუთხისთვის, რომელიც აღემატება კრიტიკულ კუთხეს.

ალმასის კრიტიკული კუთხეარის მხოლოდ 24°38". ამგვარად, მისი "ნაპერწკლები" დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად მარტივია მრავლობითი მთლიანი შიდა არეკვლა, როდესაც ის განათებულია შუქით, რაც დიდწილად დამოკიდებულია ოსტატურ ჭრაზე და გაპრიალებაზე ამ ეფექტის გასაძლიერებლად. დადგენილია, რომ n = 1 /sin s, ამიტომ c კრიტიკული კუთხის ზუსტი გაზომვა განსაზღვრავს n-ს.

კვლევა 1. განსაზღვრეთ n პლექსიგლასისთვის კრიტიკული კუთხის მოძიებით

მოათავსეთ ნახევრად მრგვალი პლექსიგლასის ფირფიტა დიდი თეთრი ფურცლის ცენტრში და ფრთხილად გაატარეთ მისი კონტურები. იპოვეთ ფირფიტის სწორი კიდის შუა წერტილი. პროტრაქტორის გამოყენებით ააგეთ ნორმალური NO ამ სწორი კიდეზე პერპენდიკულურად O წერტილში. მოათავსეთ ფირფიტა მის მონახაზში. გადაიტანეთ სინათლის წყარო რკალის ირგვლივ NO-დან მარცხნივ, ამავდროულად მიმართეთ ჩავარდნილი სხივი O წერტილამდე. როდესაც რეფრაქციული სხივი მიჰყვება სწორ კიდეს, როგორც ნაჩვენებია სურათზე, მონიშნეთ დაცემის სხივის გზა სამი წერტილით P. 1 , P 2 და P 3 .



დროებით ამოიღეთ ფირფიტა და დააკავშირეთ ეს სამი წერტილი სწორი ხაზით, რომელიც უნდა გაიაროს O-ზე. პროტრატორის გამოყენებით გაზომეთ კრიტიკული კუთხე c შედგენილ შემხვედრ სხივსა და ნორმას შორის. კვლავ ფრთხილად მოათავსეთ ფირფიტა მის მონახაზში და გაიმეორეთ ის, რაც ადრე გააკეთეთ, მაგრამ ამჯერად გადაიტანეთ სინათლის წყარო რკალის გარშემო NO-დან მარჯვნივ, დაუმიზნეთ სხივი განუწყვეტლივ O წერტილამდე. ჩაწერეთ ორი გაზომილი მნიშვნელობა c შედეგებში. ცხრილი და განსაზღვრეთ კრიტიკული კუთხის საშუალო მნიშვნელობა გ. შემდეგ განსაზღვრეთ რეფრაქციული ინდექსი n n პლექსიგლასისთვის ფორმულის გამოყენებით n n = 1 /sin s.


კვლევის მოწყობილობა 1 ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმის საჩვენებლად, რომ სინათლის სხივების გავრცელებისას უფრო მჭიდრო გარემოში (პლექსიგლასი) და ჩავარდნილ ინტერფეისზე "პლექსიგლასი - ჰაერი" კრიტიკულ კუთხეზე c-ზე მეტი კუთხით, დაცემის კუთხე i უდრის. კუთხის ანარეკლები r.

კვლევა 2. შეამოწმეთ სინათლის არეკვლის კანონი კრიტიკულ კუთხეზე მეტი დაცემის კუთხეებისთვის

მოათავსეთ ნახევრად მრგვალი პლექსიგლასის ფირფიტა თეთრ ქაღალდის დიდ ფურცელზე და ფრთხილად გაატარეთ მისი კონტურები. როგორც პირველ შემთხვევაში, იპოვეთ შუა წერტილი O და ააგეთ ნორმალური NO. პლექსიგლასისთვის კრიტიკული კუთხე c = 42°, შესაბამისად, დაცემის კუთხეები i > 42° მეტია კრიტიკულ კუთხეზე. პროტრაქტორის გამოყენებით ააგეთ სხივები 45°, 50°, 60°, 70° და 80° კუთხით NO ნორმალურთან.

კვლავ ფრთხილად მოათავსეთ პლექსიგლასის ფირფიტა მის კონტურში და მიმართეთ სინათლის სხივს სინათლის წყაროდან 45° ხაზის გასწვრივ. სხივი მივა O წერტილამდე, აისახება და გამოჩნდება ფირფიტის თაღოვანი მხრიდან ნორმალურის მეორე მხარეს. ასახულ სხივზე მონიშნეთ სამი წერტილი P 1 , P 2 და P 3. დროებით ამოიღეთ ფირფიტა და დააკავშირეთ სამი წერტილი სწორი ხაზით, რომელიც უნდა გაიაროს O წერტილიდან.



პროტრატორის გამოყენებით, გაზომეთ არეკვლის კუთხე r და ასახულ სხივს შორის, ჩაწერეთ შედეგები ცხრილში. ფრთხილად მოათავსეთ ფირფიტა მის მონახაზში და გაიმეორეთ 50°, 60°, 70° და 80° კუთხით ნორმალურის მიმართ. ჩაწერეთ r-ის მნიშვნელობა შედეგების ცხრილში შესაბამის ადგილას. დახაზეთ არეკვლის კუთხე r დაცემის კუთხის i. სწორი ხაზის დიაგრამა, რომელიც გამოსახულია დაცემის კუთხეების დიაპაზონზე 45°-დან 80°-მდე, საკმარისი იქნება იმის საჩვენებლად, რომ კუთხე i უდრის r კუთხეს.

მთლიანი ასახვის შემზღუდველი კუთხე არის სინათლის დაცემის კუთხე ორ მედიას შორის ინტერფეისზე, რომელიც შეესაბამება 90 გრადუსიანი რეფრაქციის კუთხეს.

ოპტიკა არის ოპტიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს ფიზიკურ მოვლენებს, რომლებიც ხდება და ხდება ოპტიკურ ბოჭკოებში.

4. ტალღების გავრცელება ოპტიკურად არაერთგვაროვან გარემოში. სხივების გამრუდების ახსნა. მირაჟები. ასტრონომიული რეფრაქცია. არაჰომოგენური გარემო რადიოტალღებისთვის.

მირაჟი არის ოპტიკური ფენომენი ატმოსფეროში: სინათლის ასახვა ჰაერის ფენებს შორის საზღვრებით, რომლებიც მკვეთრად განსხვავდება სიმკვრივით. დამკვირვებლისთვის ასეთი ასახვა მდგომარეობს იმაში, რომ შორეულ ობიექტთან (ან ცის ნაწილთან ერთად) ჩანს მისი წარმოსახვითი გამოსახულება, ობიექტთან შედარებით გადაადგილებული. მირაჟები იყოფა ქვედა, ხილული ობიექტის ქვეშ, ზედა, ობიექტის ზემოთ და გვერდით.

ქვედა მირაჟი

ხდება მაშინ, როდესაც არის ძალიან დიდი ვერტიკალური ტემპერატურული გრადიენტი (დაცემა სიმაღლესთან ერთად) გადახურებულ ბრტყელ ზედაპირზე, ხშირად უდაბნოზე ან მოასფალტებულ გზაზე. ცის წარმოსახვითი გამოსახულება ზედაპირზე წყლის ილუზიას ქმნის. ასე რომ, გზა, რომელიც ზაფხულის ცხელ დღეს შორს მიდის, სველი ჩანს.

უმაღლესი მირაჟი

იგი შეინიშნება დედამიწის ცივი ზედაპირის ზემოთ ინვერსიული ტემპერატურის განაწილებით (ის იზრდება სიმაღლესთან ერთად).

ფატა მორგანა

მირაჟის კომპლექსურ მოვლენებს ობიექტების გარეგნობის მკვეთრი დამახინჯებით ეწოდება ფატა მორგანა.

მოცულობითი მირაჟი

მთაში ძალზე იშვიათია, გარკვეულ პირობებში, რომ „დამახინჯებული მე“ საკმაოდ ახლო მანძილზე დაინახო. ეს ფენომენი აიხსნება ჰაერში „ჩამდგარი“ წყლის ორთქლის არსებობით.

ასტრონომიული რეფრაქცია - ციური სხეულებიდან სინათლის სხივების გარდატეხის ფენომენი ატმოსფეროში გავლისას / ვინაიდან პლანეტარული ატმოსფეროს სიმკვრივე ყოველთვის მცირდება სიმაღლესთან ერთად, სინათლის გარდატეხა ხდება ისე, რომ მისი ამოზნექილობით მრუდი სხივი ყველაფერში საქმეები ზენიტის წინაშე დგას. ამასთან დაკავშირებით, რეფრაქცია ყოველთვის „ამაღლებს“ ციური სხეულების გამოსახულებებს მათ ნამდვილ პოზიციაზე მაღლა.

რეფრაქცია იწვევს მთელ რიგ ოპტიკურ-ატმოსფერულ ეფექტს დედამიწაზე: ზრდა დღის გრძედიიმის გამო, რომ მზის დისკი, გარდატეხის გამო, ჰორიზონტზე რამდენიმე წუთით ადრე ამოდის იმ მომენტზე, როდესაც მზე უნდა ამოსვლა გეომეტრიული მოსაზრებებიდან გამომდინარე; ჰორიზონტის მახლობლად მთვარისა და მზის ხილული დისკების გაბრტყელება იმის გამო, რომ დისკების ქვედა კიდე რეფრაქციით მაღლა ადის, ვიდრე ზედა; ვარსკვლავების მოციმციმე და ა.შ. განსხვავებული ტალღის სიგრძის სინათლის სხივების გარდატეხის სხვაობის გამო (ლურჯი და იისფერი სხივები უფრო მეტად გადახრილია, ვიდრე წითელი), ციური სხეულების აშკარა შეფერილობა ხდება ჰორიზონტთან ახლოს.

5. წრფივი პოლარიზებული ტალღის ცნება. ბუნებრივი სინათლის პოლარიზაცია. არაპოლარიზებული გამოსხივება. დიქროიული პოლარიზატორები. პოლარიზატორი და სინათლის ანალიზატორი. მალუსის კანონი.

ტალღის პოლარიზაცია- დარღვევების განაწილების სიმეტრიის დარღვევის ფენომენი განივიტალღა (მაგალითად, ელექტრული და მაგნიტური ველების სიძლიერე ელექტრომაგნიტურ ტალღებში) მისი გავრცელების მიმართულების მიმართ. AT გრძივიტალღის დროს პოლარიზაცია არ შეიძლება წარმოიშვას, რადგან ამ ტიპის ტალღებში არეულობა ყოველთვის ემთხვევა გავრცელების მიმართულებას.

წრფივი - რხევების რხევები ხდება ზოგიერთ სიბრტყეში. ამ შემთხვევაში საუბარია თვითმფრინავი პოლარიზებულიატალღა";

წრიული - ამპლიტუდის ვექტორის ბოლო აღწერს წრეს რხევის სიბრტყეში. ვექტორის ბრუნვის მიმართულებიდან გამომდინარე, უფლებაან დატოვა.

სინათლის პოლარიზაცია არის სინათლის ტალღის ელექტრული ველის სიძლიერის ვექტორის რხევების გამარტივების პროცესი, როდესაც სინათლე გადის გარკვეულ ნივთიერებებში (რეფრაქციის დროს) ან როდესაც სინათლის ნაკადი აირეკლება.

დიქროული პოლარიზატორი შეიცავს ფილმს, რომელიც შეიცავს მინიმუმ ერთ ორგანულ ორგანულ ნივთიერებას, რომლის მოლეკულებს ან მოლეკულების ფრაგმენტებს აქვთ პლანშეტური სტრუქტურა. ფილმის ნაწილს მაინც აქვს კრისტალური სტრუქტურა. დიქრონიკულ ნივთიერებას აქვს სპექტრული შთანთქმის მრუდის მინიმუმ ერთი მაქსიმუმი 400 - 700 ნმ და/ან 200 - 400 ნმ და 0,7 - 13 მკმ სპექტრულ დიაპაზონში. პოლარიზატორის წარმოებისას, ორგანული ორგანული ნივთიერების შემცველი ფილმი გამოიყენება სუბსტრატზე, მიმართავენ მასზე ორიენტირების ეფექტს და აშრობენ. ამ შემთხვევაში, ფილმის გამოყენების პირობები და ორიენტაციის ეფექტის ტიპი და სიდიდე ისეა არჩეული, რომ ფილმის რიგის პარამეტრი, რომელიც შეესაბამება მინიმუმ ერთ მაქსიმუმს სპექტრულ შთანთქმის მრუდზე სპექტრულ დიაპაზონში 0,7 - 13 μm აქვს. ღირებულება მინიმუმ 0.8. ფილმის მინიმუმ ნაწილის კრისტალური სტრუქტურა არის სამგანზომილებიანი კრისტალური ბადე, რომელიც წარმოიქმნება ორგანული ორგანული მოლეკულებით. ეფექტი: პოლარიზატორის მოქმედების სპექტრული დიაპაზონის გაფართოება მისი პოლარიზაციის მახასიათებლების ერთდროული გაუმჯობესებით.

მალუსის კანონი არის ფიზიკური კანონი, რომელიც გამოხატავს წრფივი პოლარიზებული სინათლის ინტენსივობის დამოკიდებულებას მას შემდეგ, რაც ის გადის პოლარიზატორის მეშვეობით, შემთხვევის სინათლის პოლარიზაციის სიბრტყეებსა და პოლარიზატორის კუთხეზე.

სადაც მე 0 - სინათლის ინტენსივობა პოლარიზატორზე, მეარის პოლარიზატორიდან გამომავალი სინათლის ინტენსივობა, კ ა- პოლარიზატორის გამჭვირვალობის კოეფიციენტი.

6. ბრუსტერის ფენომენი. Fresnel ფორმულები ასახვის კოეფიციენტისთვის ტალღებისთვის, რომელთა ელექტრული ვექტორი დევს დაცემის სიბრტყეში და ტალღებისთვის, რომელთა ელექტრული ვექტორი პერპენდიკულარულია დაცემის სიბრტყის მიმართ. ასახვის კოეფიციენტების დამოკიდებულება დაცემის კუთხეზე. არეკლილი ტალღების პოლარიზაციის ხარისხი.

ბრიუსტერის კანონი არის ოპტიკის კანონი, რომელიც გამოხატავს გარდატეხის ინდექსის ურთიერთობას ისეთ კუთხით, რომლითაც ინტერფეისიდან ასახული სინათლე მთლიანად პოლარიზდება დაცემის სიბრტყის პერპენდიკულარულ სიბრტყეში, ხოლო რეფრაქციული სხივი ნაწილობრივ პოლარიზდება დაცემის სიბრტყე და რეფრაქციული სხივის პოლარიზაცია აღწევს უდიდეს მნიშვნელობას. ადვილია იმის დადგენა, რომ ამ შემთხვევაში არეკლილი და გარდატეხილი სხივები ერთმანეთის პერპენდიკულურია. შესაბამის კუთხეს ბრუსტერის კუთხე ეწოდება. ბრიუსტერის კანონი: , სად ნ 21 - მეორე გარემოს რეფრაქციული ინდექსი პირველთან შედარებით, θ ძმარის დაცემის კუთხე (Brewster angle). ინციდენტის (U ქვემოთ) და არეკლილი (U ref) ტალღების ამპლიტუდებით KBV ხაზში, ის დაკავშირებულია მიმართებით:

K bv \u003d (U pad - U neg) / (U pad + U neg)

ძაბვის ასახვის კოეფიციენტის (K U) საშუალებით KBV გამოიხატება შემდეგნაირად:

K bv \u003d (1 - K U) / (1 + K U) დატვირთვის წმინდა აქტიური ბუნებით, KBV უდრის:

K bv \u003d R / ρ R-ზე< ρ или

K bv = ρ / R at R ≥ ρ

სადაც R არის დატვირთვის აქტიური წინააღმდეგობა, ρ არის ხაზის ტალღის წინააღმდეგობა

7. სინათლის ჩარევის ცნება. ორი არათანმიმდევრული და თანმიმდევრული ტალღის დამატება, რომელთა პოლარიზაციის ხაზები ემთხვევა. მიღებული ტალღის ინტენსივობის დამოკიდებულება ორი თანმიმდევრული ტალღის დამატებით მათ ფაზების განსხვავებაზე. ტალღების გზაზე გეომეტრიული და ოპტიკური განსხვავების კონცეფცია. ჩარევის მაქსიმალური და მინიმუმების დაკვირვების ზოგადი პირობები.

სინათლის ჩარევა არის ორი ან მეტი სინათლის ტალღის ინტენსივობის არაწრფივი დამატება. ამ ფენომენს თან ახლავს ინტენსივობის მაქსიმალური და მინიმალური მონაცვლეობა სივრცეში. მის განაწილებას ეწოდება ჩარევის ნიმუში. როდესაც სინათლე ერევა, ენერგია გადანაწილდება სივრცეში.

ტალღებს და მათ ამაღელვებელ წყაროებს უწოდებენ თანმიმდევრულს, თუ ტალღების ფაზური სხვაობა დროზე არ არის დამოკიდებული. ტალღებს და მათ ამაღელვებელ წყაროებს უწოდებენ არათანმიმდევრულს, თუ ტალღების ფაზური განსხვავება დროთა განმავლობაში იცვლება. განსხვავების ფორმულა:

, სად , ,

8. სინათლის ჩარევის დაკვირვების ლაბორატორიული მეთოდები: იანგის ექსპერიმენტი, ფრენელის ბიპრიზმი, ფრენელის სარკეები. ჩარევის მაქსიმალური და მინიმალური პოზიციების გამოთვლა.

იუნგის ექსპერიმენტი - ექსპერიმენტში სინათლის სხივი მიმართულია გაუმჭვირვალე ეკრან-ეკრანისკენ ორი პარალელური სლოტით, რომლის უკან დამონტაჟებულია საპროექციო ეკრანი. ეს ექსპერიმენტი აჩვენებს სინათლის ჩარევას, რაც ტალღის თეორიის დასტურია. ჭრილების თავისებურება ის არის, რომ მათი სიგანე დაახლოებით უდრის გამოსხივებული სინათლის ტალღის სიგრძეს. სლოტის სიგანის ეფექტი ჩარევაზე განხილულია ქვემოთ.

ვივარაუდოთ, რომ სინათლე შედგება ნაწილაკებისგან ( სინათლის კორპუსკულური თეორია), შემდეგ პროექციის ეკრანზე დაინახავთ მხოლოდ ორი პარალელური სინათლის ზოლს, რომელიც გადის ეკრანის ჭრილებში. მათ შორის პროექციის ეკრანი პრაქტიკულად გაუნათებელი დარჩებოდა.

ფრენელის ბიპრიზმი - ფიზიკაში - ორმაგი პრიზმა წვეროებზე ძალიან მცირე კუთხით.
Fresnel biprism არის ოპტიკური მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას აძლევს ერთ სინათლის წყაროს შექმნას ორი თანმიმდევრული ტალღა, რაც შესაძლებელს ხდის ეკრანზე სტაბილური ჩარევის ნიმუშის დაკვირვებას.
ფრენკელის ბიპრიზმი ემსახურება როგორც სინათლის ტალღური ბუნების ექსპერიმენტული დადასტურების საშუალებას.

Fresnel სარკეები არის ოპტიკური მოწყობილობა, რომელიც შემოთავაზებულია 1816 წელს O.J. Fresnel-ის მიერ ინტერფერენციულ-თანმიმდევრული სინათლის სხივების ფენომენზე დასაკვირვებლად. მოწყობილობა შედგება ორი ბრტყელი სარკისგან I და II, რომლებიც ქმნიან დიედრალურ კუთხეს, რომელიც განსხვავდება 180°-დან მხოლოდ რამდენიმე რკალით (იხ. ნახ. 1 პუნქტში სინათლის ჩარევა). როდესაც სარკეები განათებულია S წყაროდან, სარკეებიდან არეკლილი სხივების სხივები შეიძლება ჩაითვალოს, რომ მოდის თანმიმდევრული წყაროებიდან S1 და S2, რომლებიც S-ის წარმოსახვითი გამოსახულებებია. სივრცეში, სადაც სხივები გადაფარავს, ხდება ჩარევა. თუ წყარო S არის წრფივი (ნაპრალი) და პარალელურად FZ კიდესთან, მაშინ მონოქრომატული შუქით განათებისას, M ეკრანზე შეინიშნება ჩარევის ნიმუში ჭრილის პარალელურად, მუქი და მსუბუქი ზოლების სახით, რომელიც შეიძლება დამონტაჟდეს. სადმე სხივის გადახურვის რეგიონში. ზოლებს შორის მანძილი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სინათლის ტალღის სიგრძის დასადგენად. PV-ით ჩატარებული ექსპერიმენტები იყო სინათლის ტალღური ბუნების ერთ-ერთი გადამწყვეტი მტკიცებულება.

9. სინათლის ჩარევა თხელ ფილმებში. არეკლილი და გადამდები სინათლეში სინათლისა და ბნელი ზოლების ფორმირების პირობები.

10. თანაბარი დახრილობის ზოლები და თანაბარი სისქის ზოლები. ნიუტონის ჩარევის რგოლები. მუქი და მსუბუქი რგოლების რადიუსი.

11. სინათლის ჩარევა თხელ ფენებში სინათლის ნორმალური ინციდენტის დროს. ოპტიკური მოწყობილობების განმანათლებლობა.

12. მაიკლსონის და ჯამინის ოპტიკური ინტერფერომეტრები. ნივთიერების რეფრაქციული ინდექსის განსაზღვრა ორსხივიანი ინტერფერომეტრების გამოყენებით.

13. სინათლის მრავალგზიანი ჩარევის ცნება. Fabry-Pero-ის ინტერფერომეტრი. თანაბარი ამპლიტუდის ტალღების სასრული რაოდენობის დამატება, რომელთა ფაზები ქმნიან არითმეტიკულ პროგრესიას. მიღებული ტალღის ინტენსივობის დამოკიდებულება ჩარევის ტალღების ფაზურ განსხვავებაზე. ჩარევის ძირითადი მაქსიმალური და მინიმალური ფორმირების პირობა. მრავალსხივიანი ჩარევის ნიმუშის ბუნება.

14. ტალღის დიფრაქციის ცნება. ტალღის პარამეტრი და გეომეტრიული ოპტიკის კანონების გამოყენების საზღვრები. ჰიუგენს-ფრენელის პრინციპი.

15. ფრენელის ზონების მეთოდი და სინათლის სწორხაზოვანი გავრცელების დადასტურება.

16. ფრესნელის დიფრაქცია მრგვალი ხვრელით. ფრენელის ზონის რადიუსი სფერული და სიბრტყე ტალღის ფრონტებისთვის.

17. სინათლის დიფრაქცია გაუმჭვირვალე დისკზე. ფრესნელის ზონების ფართობის გაანგარიშება.

18. ტალღის ამპლიტუდის გაზრდის პრობლემა მრგვალ ხვრელში გავლისას. ამპლიტუდის და ფაზის ზონის ფირფიტები. ფოკუსირება და ზონის ფირფიტები. ფოკუსირებადი ობიექტივი, როგორც საფეხურიანი ფაზის ზონის ფირფიტის შემზღუდავი კეისი. ზონირების ლინზები.