La օպտիկական բեկում Դա մի երևույթ է, որը տեղի է ունենում, երբ լույսը թեքորեն ընկնում է երկու միջավայրերի բաժանման մակերեսի վրա, ուստի լույսը փոխում է ուղղությունը և արագությունը: Այն լայնորեն կիրառվում է օպտիկայի և ֆիզիկայի, ինչպես նաև աստղագիտության մեջ։
Հետևաբար, մենք պատրաստվում ենք այս հոդվածը նվիրել ձեզ այն ամենին, ինչ դուք պետք է իմանաք օպտիկական բեկման, դրա բնութագրերի և կարևորության մասին:
Ինդեքս
Ինչ է օպտիկական բեկումը
Օպտիկական բեկումը վերաբերում է տարածման գործընթացում լույսի ալիքների տեղափոխմանը մի նյութական միջավայրից մյուսը, այնուհետև դրանց ուղղությունն ու արագությունը անմիջապես փոխվում են: Դա լույսի արտացոլման հետ կապված գործընթաց է և կարող է դրսևորվել միաժամանակ:
Լույսը կարող է ճանապարհորդել նյութական միջոցներով, ինչպիսիք են վակուում, ջուր, օդ, ադամանդ, ապակի, քվարց, գլիցերին և տարբեր թափանցիկ կամ կիսաթափանցիկ նյութեր: Յուրաքանչյուր միջավայրում լույսը շարժվում է տարբեր արագություններով:
Օրինակ՝ լույսը բեկվում է օդից ջուր ճանապարհորդելիս, որտեղ փոխվում են շարժման անկյունն ու արագությունը։ Հետևյալ տարրերը մասնակցում են լույսի բեկման ցանկացած երևույթի.
- պատահական կայծակ. ճառագայթը, որը հասնում է մակերեսին երկու լրատվամիջոցների միջև:
- բեկված ճառագայթ. Լույսի ճառագայթ, որը թեքվում է, երբ ալիքը անցնում է մակերեսով:
- սովորականՄակերեւույթին ուղղահայաց երևակայական գիծ, որը հաստատվում է երկու ճառագայթների միացման կետից:
- Հարվածման անկյունԱնկյուն ընկնող ճառագայթի և նորմալի միջև:
- բեկման անկյունԱնկյուն բեկված ճառագայթի և նորմալի միջև:
Օպտիկական բեկման երևույթ
Երբ լույսն ընկնում է մի մակերեսի վրա, որը բաժանում է երկու միջավայր, ինչպես, օրինակ օդ և ջուր, անդրադարձված լույսի մի մասը, մինչդեռ մեկ այլ մասը բեկվում է և անցնում երկրորդ միջավայրով:
Թեև բեկման երևույթը հիմնականում վերաբերում է լույսի ալիքներին, հասկացությունները վերաբերում են ցանկացած ալիքի, ներառյալ ձայնային և էլեկտրամագնիսական ալիքները:
Բոլոր ալիքների շարժումը կառավարող Հյուգենսի կողմից բերված օրենքները կատարվում են.
- Միջադեպը, արտացոլված և բեկված ճառագայթները գտնվում են նույն հարթության մեջ:
- Հարվածման անկյունը և անդրադարձման անկյունը հավասար են։, այդպիսով հասկանալով անկման և անդրադարձված ճառագայթների կողմից ձևավորված անկյունները, համապատասխանաբար, ուղղահայաց անկման կետում գծված տարանջատման մակերեսին:
Լույսի արագությունը կախված է այն միջավայրից, որով այն անցնում է ուստի որքան նյութը խիտ է, այնքան լույսի արագությունը դանդաղ է և հակառակը։ Այսպիսով, երբ լույսը շարժվում է ավելի քիչ խիտ միջավայրից (օդից) դեպի ավելի խիտ միջավայր (ապակու), լույսի ճառագայթները բեկվում են նորմալին մոտ, ուստի բեկման անկյունը փոքր կլինի անկման անկյունից:
Նմանապես, եթե լույսի ճառագայթը ավելի խիտ միջավայրից անցնում է ավելի քիչ խիտ միջավայրի, շեղվելու է նորմալից, այնպես որ անկման անկյունը փոքր կլինի բեկման անկյունից։
Նշանակությունը
Մենք արդեն նշել ենք, որ օպտիկական բեկումը ֆիզիկական երևույթ է, որը տեղի է ունենում, երբ լույսը տարբեր խտություններով մի միջավայրից մյուսն է անցնում։ Այս երեւույթը մեծ նշանակություն ունի մեր առօրյա կյանքում եւ գիտության ու տեխնիկայի տարբեր ոլորտներում։
Օպտիկական բեկման ամենատարածված օրինակներից է ծիածանի առաջացումը: Երբ արևի լույսն անցնում է մթնոլորտում գտնվող ջրի կաթիլներով, լույսը բեկվում և ցրվում է ալիքի տարբեր երկարություններով՝ այդպիսով ստեղծելով գույների սպեկտրը, որը մենք տեսնում ենք ծիածանի մեջ: Այս երևույթը օգտագործվում է նաև ոսպնյակների օպտիկայի և օպտիկական գործիքների արտադրության մեջ, ինչպիսիք են տեսախցիկի ոսպնյակները, մանրադիտակները և աստղադիտակները։
Բացի այդ, օպտիկական բեկումը հիմնարար նշանակություն ունի մարդու տեսողության շտկման համար. Երբ լույսը մտնում է մեր աչքը, այն բեկվում է եղջերաթաղանթի և ոսպնյակի միջոցով՝ ցանցաթաղանթի վրա պատկեր կազմելու համար: Եթե աչքը պատշաճ կերպով չի բեկում լույսը, այն կարող է առաջացնել տեսողության խնդիրներ, ինչպիսիք են կարճատեսությունը, հեռատեսությունը և աստիգմատիզմը: Կոնտակտային ոսպնյակները շտկում են բեկման այս խնդիրները և թույլ են տալիս լույսը պատշաճ կերպով բեկվել աչքի մեջ:
Արդյունաբերության մեջ օպտիկական բեկումը օգտագործվում է թափանցիկ նյութերի արտադրության և լուծույթների կոնցենտրացիայի չափման համար։ Բժշկության մեջ օպտիկական ռեֆրակցիան օգտագործվում է կենսաբանական հյուսվածքների խտությունը և բեկումը չափելու համար, թույլ է տալիս վաղաժամ հայտնաբերել հիվանդությունները.
Առանց օպտիկական բեկման, պատկերազարդման, տեսողության ուղղման, ոսպնյակների և այլ օպտիկական գործիքների արտադրության, հիվանդությունների հայտնաբերման և շատ այլ գիտական և տեխնոլոգիական առաջընթացների, որոնք բարելավում են մեր կյանքի որակը, հնարավոր չէր:
Օպտիկական բեկման օրինակներ
Օպտիկական բեկման որոշ ընդհանուր օրինակներ կարելի է գտնել հետևյալ երևույթներում.
- Թեյի գդալ թեյի բաժակի մեջԵրբ մենք թեյի գդալը դնում ենք մի բաժակ թեյի մեջ, մենք կարող ենք տեսնել, թե ինչպես է այն փշրվում: Հենց լույսի բեկման ազդեցությունն է առաջացնում այս օպտիկական պատրանքը: Նույն երեւույթը տեղի է ունենում, երբ մատիտ կամ ծղոտ ենք դնում ջրի մեջ։ Այս կոր պատրանքները ստեղծվում են լույսի բեկման շնորհիվ։
- Ծիածան. Ծիածաններն առաջանում են լույսի բեկումից, երբ այն անցնում է մթնոլորտում կախված ջրի փոքրիկ կաթիլներով: Երբ լույսը մտնում է այս տարածք, այն քայքայվում է և ստեղծում գունավոր էֆեկտներ:
- արևի լուսապսակ. Սա ծիածանի նման երևույթ է, որը տեղի է ունենում երկրագնդի որոշակի հատվածներում կամ շատ հատուկ մթնոլորտային պայմաններում: Սա ստեղծվում է, երբ սառույցի մասնիկները կուտակվում են տրոպոսֆերայում՝ բեկելով լույսը և ճեղքելով այն, ինչը հնարավորություն է տալիս տարբերակել լույսի աղբյուրների շուրջ գունավոր օղակները։
- Լույսը բեկվում է ադամանդի մեջԱդամանդները նաև բեկում են լույսը՝ այն բաժանելով բազմաթիվ գույների:
- Ակնոցներ և խոշորացույցներ. Խոշորացույցներն ու ոսպնյակները, որոնք մենք օգտագործում ենք, հիմնված են լույսի բեկման սկզբունքի վրա, քանի որ դրանք պետք է գրավեն լույսը և աղավաղեն պատկերը, որպեսզի այն հնարավոր լինի մեկնաբանել անզեն աչքով:
- արևը ծովումՄենք կարող ենք տեսնել արևի լույսը, որը փոխում է անկյունն ու արագությունը և ցրվում, երբ այն անցնում է մակերևույթով և դուրս գալիս դեպի ծով:
- Լույս վիտրաժի միջով. Լույսի բեկումը տեղի է ունենում նաև ապակու կամ բյուրեղի միջոցով, որը զտում է լույսը և ցրում այն շրջակա միջավայր:
Հուսով եմ, որ այս տեղեկատվության շնորհիվ դուք կարող եք ավելին իմանալ օպտիկական հետադարձման և դրա բնութագրերի մասին:
Եղիր առաջին մեկնաբանողը