მსუბუქი ფენომენების მაგალითები. მსუბუქი მოვლენები ცოცხალ ბუნებაში

პირველი პრობლემა ეძღვნება სინათლის სწორხაზოვან გავრცელებას ერთგვაროვან გამჭვირვალე გარემოში.

გეომეტრიული ოპტიკის პირველი კანონი: ერთგვაროვან გამჭვირვალე გარემოში სინათლე ვრცელდება სწორხაზოვნად.

ხის სიმაღლე 21 მეტრია. ადამიანის სიმაღლე 1,75 მეტრია. ადამიანის მიერ ჩამოგდებული ჩრდილი 3 მეტრია. განსაზღვრეთ ჩრდილის სიგრძე, რომელსაც ხე დააყენებს.

პრობლემის გადაწყვეტა (ნახ. 1)

ბრინჯი. 1. პრობლემის ილუსტრაცია

პრობლემის გადაწყვეტა დაკავშირებულია სამკუთხედების მსგავსებასთან.

პასუხი: 36 მეტრი

მეორე პრობლემა დაკავშირებულია ასახვის კანონთან.

თუ ორ ბრტყელ სარკეს ერთმანეთის პარალელურად მოვათავსებთ და მათ შორის ანთებულ სანთელს მოვათავსებთ, რამდენ სურათს შეგვიძლია დავაკვირდეთ?

პრობლემის გადაწყვეტა

ვნახოთ, როგორ იქმნება გამოსახულება ბრტყელ სარკეებში (სურ. 2).

ბრინჯი. 2. პრობლემის ილუსტრაცია

მოდით შევხედოთ მარცხენა სარკეს. მასში მივიღებთ სინათლის წყაროს ვირტუალურ გამოსახულებას, რომელიც იმავე მანძილზე იქნება სინათლის წყაროსთან. მარჯვენა სარკეში ვიღებთ იგივე ანარეკლს. შემდეგ, მარცხენა სარკეში ვიღებთ ასახვის გამოსახულებას, ხოლო მარჯვენა სარკეში ვხედავთ სურათს, რომელიც თავდაპირველად იქ იყო. ეს მსჯელობა შეიძლება გაგრძელდეს უსასრულოდ.

შემდეგი პრობლემა ეხება გარდატეხის კანონს.

შემგროვებელი ლინზის ფოკუსური სიგრძეა 20 სმ. განსაზღვრეთ ამ ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე.

მოდით გამოვიყენოთ SI სისტემა:

F = 0,2 მ

ოპტიკური სიმძლავრე არის ერთის თანაფარდობა ლინზის ფოკუსურ სიგრძესთან.

პასუხი: 5 დიოპტრია

თუ მივიღებთ უარყოფით ოპტიკურ სიმძლავრეს, მაშინ ვისაუბრებთ განსხვავებულ ლინზაზე.

შემდეგი პრობლემა განიხილავს სხივების გზას ობიექტივში.

ბრინჯი. 3. პრობლემის ილუსტრაცია

მთავარ ოპტიკურ ღერძზე ორი გამოსახულებაა (ნახ. 3). ერთი გამოსახულება არის ობიექტი, რომელიც პერპენდიკულარულია მთავარი ოპტიკური ღერძის მიმართ. მეორე არის ობიექტის ინვერსიული გამოსახულება, რომელიც ასევე პერპენდიკულარულია მთავარი ოპტიკური ღერძის მიმართ.

აუცილებელია განვსაზღვროთ სად მდებარეობს კონვერტაციული ობიექტივი და სად არის მისი ფოკუსი.

პრობლემის გადაწყვეტა

ბრინჯი. 4. პრობლემის ილუსტრაცია

მივმართოთ სხივი ობიექტის ზემოდან A1 გამოსახულების ზევით (სურ. 4). ამ შემთხვევაში, სხივი გაივლის ოპტიკურ ცენტრში. ანუ იქ, სადაც სხივი კვეთს მთავარ ოპტიკურ ღერძს, იქნება ობიექტივი.

ფოკუსის მისაღებად, ჩვენ მივმართავთ სხივს იმავე წერტილიდან მთავარი ოპტიკური ღერძის პარალელურად. აღწევს ობიექტივამდე, ირღვევა და ისე გადის, რომ წერტილიც ხვდება. იქ, სადაც რეფრაქციული სხივი კვეთს მთავარ ოპტიკურ ღერძს, არის ლინზის ფოკუსი.

ისწავლეთ ამოცანების ამოხსნა თემაზე „სინათლის ფენომენი“ და გაიმეორეთ გეომეტრიული ოპტიკის ძირითადი კანონები.

ბიბლიოგრაფია

1. გენდენშტეინი L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. /რედ. ორლოვა V.A., Roizena I.I. ფიზიკა 8. - მ.: მნემოსინე.
2. პერიშკინი A.V. ფიზიკა 8. - M.: Bustard, 2010 წ.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. ფიზიკა 8. - მ.: განმანათლებლობა.

Საშინაო დავალება

1. მზიან დღეს ვერტიკალურად განლაგებული მრიცხველის სახაზავის ჩრდილის სიმაღლე 50 სმ-ია, ხოლო ხის ჩრდილი 6 მეტრი. რა არის ხის სიმაღლე?
2. სამი ლინზის ფოკუსური მანძილი არის შესაბამისად 1,25 მ, 0,5 მ და 0,04 მ რა არის თითოეული ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე?
3. ლინზის გამოყენებით მიიღეს სანთლის ალის გაფართოებული ინვერსიული გამოსახულება. სად იყო სანთელი ლინზასთან შედარებით?

1. ინტერნეტ პორტალი Tepka.ru ().
2. ინტერნეტ პორტალი Multiurok.ru ().
3. ინტერნეტ პორტალი Infourok.ru ().

ყურადღება! საიტის ადმინისტრაცია არ არის პასუხისმგებელი მეთოდოლოგიური განვითარების შინაარსზე, ისევე როგორც განვითარების ფედერალურ სახელმწიფო საგანმანათლებლო სტანდარტთან შესაბამისობაზე.

• მონაწილე: მაქსიმოვა ანა ალექსეევნა
• ხელმძღვანელი: გუსაროვა ირინა ვიქტოროვნა

სამუშაოს მიზანი -ექსპერიმენტებით შეისწავლეთ სინათლის ფენომენები და თვისებები, განიხილეთ სინათლის სამი ძირითადი თვისება: გავრცელების სისწორე, არეკვლა და გარდატეხა სინათლის სხვადასხვა სიმკვრივის გარემოში.

Დავალებები:

1. მოამზადეთ აღჭურვილობა.
2. ჩაატარეთ საჭირო ექსპერიმენტები.
3. შედეგების ანალიზი და დოკუმენტირება.
4. გამოიტანე დასკვნა.

შესაბამისობა

ყოველდღიურ ცხოვრებაში ჩვენ მუდმივად ვხვდებით სინათლის ფენომენებს და მათი სხვადასხვა თვისებების ფუნქციონირება ასევე დაკავშირებულია სინათლის თვისებებთან. სინათლის ფენომენები ადამიანების ცხოვრების განუყოფელ ნაწილად იქცა, ამიტომ მათი შესწავლა აქტუალურია.

ქვემოთ მოცემული ექსპერიმენტები ხსნის სინათლის ისეთ თვისებებს, როგორიცაა სინათლის გავრცელების სისწორე, არეკვლა და გარდატეხა.

ექსპერიმენტების უზრუნველსაყოფად და აღწერისთვის, სახელმძღვანელოს მე-13 სტერეოტიპული გამოცემა A.V. მე-8 კლასი." (Bustard, 2010)

Უსაფრთხოების ზომები

ექსპერიმენტში ჩართული ელექტრო მოწყობილობები სრულად ფუნქციონირებს, მათზე ძაბვა არ აღემატება 1,5 ვ-ს.

აღჭურვილობა სტაბილურად არის განთავსებული მაგიდაზე, შენარჩუნებულია სამუშაო წესრიგი.

ექსპერიმენტების ბოლოს გამორთეს ელექტრო მოწყობილობები და ამოიღეს აღჭურვილობა.

ექსპერიმენტი 1. სინათლის სწორხაზოვანი გავრცელება. (გვ. 149, სურ. 120), (გვ. 149, სურ. 121)

გამოცდილების მიზანი– ნათელი მაგალითის გამოყენებით დაადასტურეთ სივრცეში სინათლის სხივების გავრცელების სისწორე.

სინათლის სწორხაზოვანი გავრცელება მისი თვისებაა, რომელსაც ყველაზე ხშირად ვხვდებით. სწორხაზოვანი გავრცელებით, სინათლის წყაროდან მიღებული ენერგია მიმართულია ნებისმიერ ობიექტზე სწორი ხაზების გასწვრივ (შუქის სხივები), მის გარშემო მოხრის გარეშე. ამ ფენომენს შეუძლია ახსნას ჩრდილების არსებობა. მაგრამ ჩრდილების გარდა, ასევე არის პენუმბრა, ნაწილობრივ განათებული ადგილები. იმის გასაგებად, თუ რა პირობებში წარმოიქმნება ჩრდილები და ნახევარმცენარეები და როგორ ვრცელდება სინათლე, ჩავატაროთ ექსპერიმენტი.

აღჭურვილობა:გაუმჭვირვალე სფერო (ძაფზე), ქაღალდის ფურცელი, წერტილოვანი სინათლის წყარო (ჯიბის ფანარი), გაუმჭვირვალე სფერო (ძაფზე) უფრო მცირე ზომის, რომლის სინათლის წყარო არ იქნება წერტილი, ქაღალდის ფურცელი. , სამფეხა სფეროების დასამაგრებლად.

ექსპერიმენტის მიმდინარეობა

ჩრდილის ფორმირება

1. საგნები დავალაგოთ თანმიმდევრობით: ფანარი - პირველი სფერო (დამაგრებული სამფეხაზე) - ფოთოლი.
2. ჩვენ ვიღებთ ფურცელზე გამოსახულ ჩრდილს.

ჩვენ ვხედავთ, რომ ექსპერიმენტის შედეგი იყო ერთიანი ჩრდილი. დავუშვათ, რომ სინათლე გავრცელდა სწორ ხაზზე, მაშინ ჩრდილის ფორმირება მარტივად შეიძლება აიხსნას: წერტილის წყაროდან გამომავალი შუქი სინათლის სხივის გასწვრივ, რომელიც ეხება სფეროს უკიდურეს წერტილებს, განაგრძობდა სწორ ხაზზე და უკან. სფერო, რის გამოც ფურცელზე სფეროს უკან სივრცე არ არის განათებული.

დავუშვათ, რომ სინათლე მოძრაობდა მრუდი ხაზების გასწვრივ. ამ შემთხვევაში, სინათლის სხივები, მოხრილი, დაეცემა სფეროს მიღმა. ჩრდილს ვერ დავინახავდით, მაგრამ ექსპერიმენტის შედეგად ჩრდილი გამოჩნდა.

ახლა განვიხილოთ შემთხვევა, რომელშიც წარმოიქმნება პენუმბრა.

ჩრდილისა და პენუმბრას ფორმირება

1. დავალაგოთ საგნები თანმიმდევრობით: ფანარი - მეორე სფერო (დამაგრებული სამფეხაზე) - ფურცელი.
2. მოდით გავანათოთ სფერო ფანრით.
3. ჩვენ ვიღებთ ფურცელზე გამოსახულ ჩრდილს, ისევე როგორც პენუმბრას.

ამჯერად ექსპერიმენტის შედეგები არის ჩრდილი და ნაწილობრივი ჩრდილი. როგორ ჩამოყალიბდა ჩრდილი, უკვე ცნობილია ზემოთ მოყვანილი მაგალითიდან. ახლა, იმისთვის, რომ აჩვენოთ, რომ პენუმბრას წარმოქმნა არ ეწინააღმდეგება სინათლის სწორხაზოვანი გავრცელების ჰიპოთეზას, აუცილებელია ამ ფენომენის ახსნა.
ამ ექსპერიმენტში ჩვენ ავიღეთ სინათლის წყარო, რომელიც არ არის წერტილი, ანუ შედგება მრავალი წერტილისაგან სფეროსთან მიმართებაში, რომელთაგან თითოეული ასხივებს სინათლეს ყველა მიმართულებით. განვიხილოთ სინათლის წყაროს უმაღლესი წერტილი და მისგან გამომავალი სინათლის სხივი სფეროს ყველაზე დაბალ წერტილამდე. თუ დავაკვირდებით სფეროს მიღმა სხივის ფურცლისკენ მოძრაობას, შევამჩნევთ, რომ იგი ვარდება სინათლისა და ნახევარმცველის საზღვარზე. მსგავსი წერტილებიდან ამ მიმართულებით მიმავალი სხივები (შუქის წყაროს წერტილიდან განათებული ობიექტის საპირისპირო წერტილამდე) ქმნის პენუმბრას. მაგრამ თუ გავითვალისწინებთ სინათლის სხივის მიმართულებას ზემოაღნიშნული წერტილიდან სფეროს ზედა წერტილამდე, მაშინ აშკარად ჩანს, თუ როგორ ეცემა სხივი პენუმბრას რეგიონში.

ამ ექსპერიმენტიდან ჩვენ ვხედავთ, რომ პენუმბრას წარმოქმნა არ ეწინააღმდეგება სინათლის სწორხაზოვან გავრცელებას.

დასკვნა

ამ ექსპერიმენტის დახმარებით დავამტკიცე, რომ სინათლე ვრცელდება სწორი ხაზით, ჩრდილისა და ნახევარმცველის წარმოქმნა ადასტურებს მისი გავრცელების სწორხაზოვნებას.

ფენომენი ცხოვრებაში

სინათლის გავრცელების სისწორე ფართოდ გამოიყენება პრაქტიკაში. უმარტივესი მაგალითია ჩვეულებრივი ფანარი. სინათლის ეს თვისება ასევე გამოიყენება ყველა მოწყობილობაში, რომელიც შეიცავს ლაზერებს: ლაზერული დიაპაზონი, ლითონის საჭრელი მოწყობილობები, ლაზერული მაჩვენებლები.

ბუნებაში, ქონება ყველგან გვხვდება. მაგალითად, სინათლე, რომელიც შეაღწევს ხის გვირგვინში არსებულ ხარვეზებს, ქმნის აშკარად თვალსაჩინო სწორ ხაზს, რომელიც გადის ჩრდილში. რა თქმა უნდა, თუ ვსაუბრობთ დიდ მასშტაბებზე, აღსანიშნავია მზის დაბნელება, როდესაც მთვარე ჩრდილს აყენებს დედამიწას, რის გამოც მზე დედამიწიდან არ ჩანს (ბუნებრივია, საუბარია მის დაჩრდილულ არეალზე) . სინათლე რომ არ იმოგზაუროს სწორი ხაზით, ეს უჩვეულო ფენომენი არ იარსებებდა.

ექსპერიმენტი 2. სინათლის არეკვლის კანონი. (გვ. 154, სურ. 129)

გამოცდილების მიზანი– დაამტკიცეთ, რომ სხივის დაცემის კუთხე მისი არეკვლის კუთხის ტოლია.

სინათლის არეკვლა ასევე მისი ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა. ადამიანის თვალით დაფიქსირებული არეკლილი სინათლის წყალობით, ჩვენ შეგვიძლია დავინახოთ ნებისმიერი ობიექტი.

სინათლის არეკვლის კანონის მიხედვით, მოხვედრილი და არეკლილი სხივები ერთსა და იმავე სიბრტყეში დევს პერპენდიკულურით, რომელიც მიზიდულია ორ მედიას შორის სხივის დაცემის წერტილში; დაცემის კუთხე ტოლია არეკვლის კუთხის. შევამოწმოთ ტოლია თუ არა ეს კუთხეები ექსპერიმენტით, სადაც ამრეკლავ ზედაპირად ვიღებთ ბრტყელ სარკეს.

აღჭურვილობა:სპეციალური მოწყობილობა, რომელიც არის დისკი დაბეჭდილი წრიული სასწორით, რომელიც დამონტაჟებულია დისკის ცენტრში, არის პატარა ბრტყელი სარკე, რომელიც მდებარეობს ჰორიზონტალურად (ასეთი მოწყობილობის დამზადება შესაძლებელია სახლში, დისკის ნაცვლად პროტრაქტორის გამოყენებით; წრიული მასშტაბით), სინათლის წყარო არის განათება, რომელიც მიმაგრებულია დისკის კიდეზე ან ლაზერული მაჩვენებლით, ფურცელი გაზომვისთვის.

ექსპერიმენტის მიმდინარეობა

1. მოათავსეთ ფურცელი მოწყობილობის უკან.
2. მოდით ჩავრთოთ შუქი, მივუთითოთ იგი სარკის ცენტრში.
3. დავხატოთ სარკეზე პერპენდიკულარული ფურცელზე სხივის დაცემის ადგილას.
4. გავზომოთ დაცემის კუთხე (ﮮα).
5. გავზომოთ მიღებული არეკვლის კუთხე (ﮮβ).
6. დავწეროთ შედეგები.
7. მოდით შევცვალოთ დაცემის კუთხე ილუმინატორის გადაადგილებით, გავიმეოროთ ნაბიჯები 4, 5 და 6.
8. შევადაროთ შედეგები (დაცემის კუთხის სიდიდე არეკვლის კუთხის სიდიდეს თითოეულ შემთხვევაში).

ექსპერიმენტის შედეგები პირველ შემთხვევაში:

∠α = 50°

∠β = 50°

∠α = ∠β

მეორე შემთხვევაში:

∠α = 25°

∠β = 25°

∠α = ∠β

გამოცდილებიდან ირკვევა, რომ სინათლის სხივის დაცემის კუთხე მისი არეკვლის კუთხის ტოლია. სარკის ზედაპირზე მოხვედრილი სინათლე მისგან იმავე კუთხით აირეკლება.

დასკვნა

გამოცდილებითა და გაზომვებით დავამტკიცე, რომ სინათლის არეკლისას მისი დაცემის კუთხე ტოლია არეკვლის კუთხის.

ფენომენი ცხოვრებაში

ამ ფენომენს ყველგან ვხვდებით, რადგან ჩვენი თვალებით აღვიქვამთ საგნებიდან ასახულ სინათლეს. თვალსაჩინო თვალსაჩინო მაგალითი ბუნებაში არის კაშკაშა არეკლილი სინათლის სიკაშკაშე წყალზე და სხვა ზედაპირებზე, რომლებსაც აქვთ კარგი არეკვლა (ზედაპირი შთანთქავს ნაკლებ შუქს, ვიდრე ირეკლავს). ასევე, უნდა დაიმახსოვროთ მზის სხივები, რომელთა გაკეთებაც ყველა ბავშვს შეუძლია სარკის დახმარებით. ისინი სხვა არაფერია, თუ არა სარკედან არეკლილი სინათლის სხივი.

ადამიანი იყენებს სინათლის არეკვლის კანონს ისეთ მოწყობილობებში, როგორიცაა პერისკოპი, სარკის სინათლის რეფლექტორი (მაგალითად, ველოსიპედის რეფლექტორი).

სხვათა შორის, სარკედან სინათლის არეკვლის გამოყენებით, ჯადოქრებმა შექმნეს მრავალი ილუზია, მაგალითად, "მფრინავი თავის" ილუზია. მამაკაცი დეკორაციებს შორის ყუთში მოათავსეს, რომ ყუთიდან მხოლოდ მისი თავი ჩანდა. ყუთის კედლები დეკორაციისკენ დახრილი სარკეებით იყო დაფარული, საიდანაც ანარეკლს ყუთის დანახვა შეუძლებელი იყო და თითქოს თავქვეშ არაფერი იყო და ჰაერში ეკიდა. სანახაობა უჩვეულო და საშიშია. რეფლექსიით ხრიკები ხდებოდა თეატრებშიც, როცა სცენაზე მოჩვენების ჩვენება იყო საჭირო. სარკეები „დაბურული“ და დახრილი იყო, რომ სცენის უკან ნიშიდან არეკლილი შუქი ჩანდა აუდიტორიაში. მოჩვენების როლის შემსრულებელი მსახიობი ნიშში უკვე გამოჩნდა.

ექსპერიმენტი 3. სინათლის გარდატეხა.(გვ. 159, სურ. 139)

გამოცდილების მიზანი- დაამტკიცეთ, რომ დაცემის კუთხის სინუსის შეფარდება გარდატეხის კუთხის სინუსთან არის მუდმივი მნიშვნელობა ორი მედიისთვის; დაამტკიცეთ, რომ სინათლის სხივის (≠ 0°) დაცემის კუთხე, რომელიც მოდის ნაკლებად მკვრივი გარემოდან უფრო მკვრივზე, უფრო დიდია, ვიდრე მისი გარდატეხის კუთხე.

ცხოვრებაში ხშირად ვხვდებით სინათლის გარდატეხას. მაგალითად, სრულიად სწორი კოვზის განთავსება გამჭვირვალე ჭიქა წყალში, ჩვენ ვხედავთ, რომ მისი გამოსახულება იხრება ორი მედიის (ჰაერი და წყალი) საზღვარზე, თუმცა სინამდვილეში კოვზი სწორი რჩება.

ამ ფენომენის უკეთ შესასწავლად, გესმოდეთ, რატომ ხდება ის და დაამტკიცოთ სინათლის რეფრაქციის კანონი (სხივები, ინციდენტი და გარდატეხა, დევს იმავე სიბრტყეში, პერპენდიკულარულით, რომელიც მიზიდულია ორ მედიას შორის სხივის დაცემის წერტილში; დაცემის კუთხის სინუსის შეფარდება გარდატეხის კუთხის სინუსთან არის მუდმივი მნიშვნელობა ორი გარემოსთვის) მაგალითის გამოყენებით ჩავატაროთ ექსპერიმენტი.

აღჭურვილობა:სხვადასხვა სიმკვრივის ორი მედია (ჰაერი, წყალი), გამჭვირვალე კონტეინერი წყლისთვის, სინათლის წყარო (ლაზერული მაჩვენებელი), ქაღალდის ფურცელი.

ექსპერიმენტის მიმდინარეობა

1. ჩაასხით წყალი კონტეინერში და მოათავსეთ ფოთოლი მის უკან გარკვეულ მანძილზე.
2. მოდით მივმართოთ სინათლის სხივი წყალში ≠ 0° კუთხით, რადგან 0°-ზე გარდატეხა არ ხდება და სხივი გადადის სხვა გარემოში ცვლილებების გარეშე.
3. მოდით დავხატოთ პერპენდიკულარული ინტერფეისის ორ მედიას შორის სხივის დაცემის წერტილში.
4. გავზომოთ სინათლის სხივის დაცემის კუთხე (∠α).
5. გავზომოთ სინათლის სხივის (∠β) გარდატეხის კუთხე.
6. მოდით შევადაროთ კუთხეები და შევქმნათ მათი სინუსების თანაფარდობა (სინუსების საპოვნელად შეგიძლიათ გამოიყენოთ ბრედისის ცხრილი).
7. დავწეროთ შედეგები.
8. მოდით შევცვალოთ დაცემის კუთხე სინათლის წყაროს გადაადგილებით, გავიმეოროთ ნაბიჯები 4-7.
9. მოდით შევადაროთ სინუსების შეფარდების მნიშვნელობები ორივე შემთხვევაში.

დავუშვათ, რომ სინათლის სხივები, რომლებიც გადის სხვადასხვა სიმკვრივის მედიაში, განიცდის რეფრაქციას. ამ შემთხვევაში, დაცემის და გარდატეხის კუთხეები არ შეიძლება იყოს ტოლი და ამ კუთხეების სინუსების თანაფარდობა არ არის იგივე. თუ გარდატეხა არ მოხდა, ანუ სინათლე გადავიდა ერთი საშუალოდან მეორეზე მიმართულების შეცვლის გარეშე, მაშინ ეს კუთხეები ტოლი იქნება (ტოლი კუთხის სინუსების თანაფარდობა უდრის ერთს). ვარაუდის დასადასტურებლად ან უარყოფისთვის, განიხილეთ ექსპერიმენტის შედეგები.

ექსპერიმენტის შედეგები პირველ შემთხვევაში:

∠α = 20

∠β = 15

∠α >∠β

sin∠α = 0.34 = 1.30

sin∠β 0.26

ექსპერიმენტის შედეგები მეორე შემთხვევაში:

∠α ˈ= 50

∠β ˈ= 35

∠α ˈ > ∠β ˈ

sin∠α ˈ= 0,77 = 1,35

sin∠β ˈ 0.57

სინუსური თანაფარდობების შედარება:

1.30 ~ 1.35 (გაზომვის შეცდომების გამო)

sin∠α = sin∠α ˈ = 1.3

sin∠β sin∠β ˈ

ექსპერიმენტის შედეგების მიხედვით, ნაკლებად მკვრივი გარემოდან უფრო მკვრივში მომდინარე სინათლის გარდატეხის დროს დაცემის კუთხე უფრო დიდია, ვიდრე გარდატეხის კუთხე. დაცემის სინუსების და გარდატეხილი კუთხეების თანაფარდობა ტოლია (მაგრამ არა ერთის ტოლი), ანუ ისინი მუდმივი მნიშვნელობაა ორი მოცემული მედიისთვის. სხივის მიმართულება სხვადასხვა სიმკვრივის გარემოში შესვლისას იცვლება გარემოში სინათლის სიჩქარის ცვლილების გამო. უფრო მკვრივ გარემოში (აქ წყალი) სინათლე უფრო ნელა მოძრაობს, რის გამოც იცვლება სინათლე სივრცეში გავლის კუთხე.

დასკვნა

ჩემი ექსპერიმენტებითა და გაზომვებით დავამტკიცე, რომ როდესაც სინათლის გარდატეხა ხდება, დაცემის კუთხის სინუსთან შეფარდება გარდატეხის კუთხის სინუსთან არის მუდმივი მნიშვნელობა ორივე მედიისთვის, როდესაც სინათლის სხივები გადადის ნაკლებად მკვრივი გარემოდან უფრო მკვრივი, დაცემის კუთხე ნაკლებია გარდატეხის კუთხეზე.

ფენომენი ცხოვრებაში

ასევე საკმაოდ ხშირად ვხვდებით შუქის გარდატეხას, შეგვიძლია მოვიყვანოთ ხილული გამოსახულების დამახინჯების მრავალი მაგალითი წყალში და სხვა მედიაში გავლისას. ყველაზე საინტერესო მაგალითია მირაჟის გამოჩენა უდაბნოში. მირაჟი ხდება მაშინ, როდესაც ჰაერის თბილი ფენებიდან (ნაკლებად მკვრივი) ცივ ფენებში გადასული სინათლის სხივები ირღვევა, რაც ხშირად შეიძლება უდაბნოებში შეინიშნოს.

ადამიანების მიერ სინათლის რეფრაქცია გამოიყენება ლინზების შემცველ სხვადასხვა მოწყობილობებში (ლინზაში გავლისას სინათლე ირღვევა). მაგალითად, ოპტიკურ ინსტრუმენტებში, როგორიცაა ბინოკლები, მიკროსკოპები, ტელესკოპები და კამერები. ადამიანი ასევე იცვლის სინათლის მიმართულებას პრიზმაში გავლისას, სადაც სინათლე რამდენჯერმე ირღვევა, შედის და ტოვებს მას.

სამუშაოს მიზნები მიღწეულია.

93. რას უწოდებენ სინათლის წყაროებს (§49)?

ყველა სხეულს, საიდანაც გამოდის სინათლე, ეწოდება სინათლის წყაროები. არსებობს თერმული და ლუმინესცენტური სინათლის წყაროები, ასახული სინათლის წყაროები:

- თერმული სინათლის წყაროებიასხივებენ სინათლეს, რადგან აქვთ მაღალი ტემპერატურა (მზე, ვარსკვლავები, ალი, ელექტრო ნათურის ძაფი); სხეულები იწყებენ სინათლის გამოსხივებას დაახლოებით 800 ° C ტემპერატურაზე; გამოიგონა ელექტრო ნათურა ალექსანდრე ნიკოლაევიჩ ლოდიგინი (1847-1923, რუსეთი),ნათურას თანამედროვე იერი გადასცა თომას ედისონი (1847-1931, აშშ);

- ფლუორესცენტური სინათლის წყაროები- ეს არის ცივი სინათლის წყაროები, რომელთა გამოსხივება არ არის დამოკიდებული ტემპერატურაზე (ფლუორესცენტური და გაზის ნათურები, ტელევიზორის ეკრანი, კომპიუტერის მონიტორი, ელექტრონული მოწყობილობების ჩვენება, LED-ები, დამპალი ბუგრები, ციცინათელები, ზოგიერთი ზღვის ცხოველი);

- ასახული სინათლის წყაროებიარ ასხივებენ თავს; ისინი ანათებენ მხოლოდ მაშინ, როდესაც მათზე რაიმე წყაროდან შუქი მოდის. მაგალითად, მთვარე, პლანეტები და მათი თანამგზავრები, დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრები ირეკლავენ მზის შუქს; ღამით, ობიექტები ხილულია, რადგან ისინი ასახავს მთვარის შუქს ან სინათლეს თერმული და ლუმინესცენტური წყაროებიდან.

94. როგორ ვრცელდება სინათლე ერთგვაროვან გარემოში (§50)?

ერთგვაროვან გარემოში, რომელიც შედგება ერთი და იგივე ნივთიერებისგან (მაგალითად, ჰაერი, მინა, წყალი), სინათლე ვრცელდება პირდაპირ წინ.

სინათლის სწორხაზოვანი გავრცელება დაადგინა გეომეტრიის ფუძემდებელმა ევკლიდე (ძვ. წ. 325-265, ძველი საბერძნეთი).

95. რა არის სინათლის სხივი და სინათლის სხივი (§51)?

- სინათლის სხივიწარმოადგენს ვიწრო შეზღუდულ მანათობელ ნაკადს; სინათლის სხივები შეიძლება იზოლირებული იყოს პატარა ხვრელების გამოყენებით გაუმჭვირვალე ფირფიტებში ე.წ დიაფრაგმები.

სინათლის სხივი შეიძლება იყოს პარალელურად(A), განსხვავებული(ბ), კონვერგენტული(V).

სხვადასხვა წყაროს სინათლის სხივები ერთმანეთისგან დამოუკიდებელია და არ ახდენს გავლენას ერთმანეთის გავრცელებაზე. ამ ქონებას ე.წ სინათლის სხივების დამოუკიდებლობა.

- სინათლის სხივიარის ხაზი, რომელიც მიუთითებს სინათლის გავრცელების მიმართულებას და გამოიყენება სინათლის სხივების გამოსასახავად.

96. რა არის წერტილოვანი სინათლის წყარო (§52)?

წერტილოვანი სინათლის წყარო- ეს არის წყარო, რომლის ზომები მცირეა მისგან დამკვირვებლამდე მანძილთან შედარებით.

97. რა არის ჩრდილი და ნახევარმცველი (§52).

- Ჩრდილი- ეს არის ობიექტის უკან სივრცის რეგიონი, რომელშიც არ შედის წყაროს სინათლე. ობიექტების ჩრდილი იქმნება, როდესაც ისინი განათებულია წერტილოვანი სინათლის წყაროებით.

- პენუმბრა- ეს ის ტერიტორიაა, რომელშიც სინათლის წყაროს მხოლოდ ნაწილიდან შემოდის შუქი.

როდესაც ობიექტები განათებულია გაფართოებული სინათლის წყაროებით, იქმნება ფართობი ჩრდილები და პენუმბრა.მაგალითად, როდესაც მთვარე მზესა და დედამიწას შორისაა, ჩრდილის (მთლიანი მზის დაბნელება) და ნახევარმცველის (მზის ნაწილობრივი დაბნელება) ფართობი მთვარედან დედამიწაზე მოდის.

98. რა არის სინათლის არეკვლის კანონი (§53)?

სინათლის არეკვლის კანონისაქმე არის:

სინათლის ასახვის კუთხე უდრის დაცემის კუთხეს:

შემხვედრი სხივი, არეკლილი სხივი და პერპენდიკულარული, აღმართული სხივის დაცემის წერტილში ორ მედიას შორის, დევს ერთ სიბრტყეში.

ინციდენტი და არეკლილი სხივები შექცევადია. მაგალითად, თუ სინათლის სხივი ეცემა სარკეზე AO მიმართულებით, მაშინ ის აისახება OB მიმართულებით; თუ სინათლე ეცემა სარკეზე BO მიმართულებით, მაშინ სხივი OA აისახება.

99. რა არის სინათლის სპეკულარული და დიფუზური არეკვლა (§53)?

- სარკისებურიამას ეწოდება არეკვლა, როდესაც გლუვი (სარკე) ზედაპირი პარალელურად რჩება არეკვლის შემდეგაც კი. გლუვი გაპრიალებული ზედაპირები, სარკეები და წყლის ზედაპირები ასახავს სარკეებს.

- დიფუზურიამას არეკვლა ჰქვია, როცა უხეშ ზედაპირზე მოხვედრილი სინათლის პარალელური სხივი ირეკლება მიმოფანტულად, ე.ი. სხივები მიმართული იქნება სხვადასხვა მიმართულებით. დიფუზური (გაფანტული) ასახვის წყალობით, ჩვენ ვხედავთ მიმდებარე ობიექტებს, ჩვენს გარშემო არსებულ სამყაროს.

100. რა კანონებით არის გამოსახული ობიექტი ბრტყელ სარკეში (§54)?

- ბრტყელი სარკეიძლევა ობიექტის პირდაპირ და ვირტუალურ გამოსახულებას.

ობიექტის გამოსახულებას სიბრტყე სარკეში აქვს იგივე ზომები, როგორც ობიექტი.

მანძილი ობიექტიდან ბრტყელ სარკემდე უდრის მანძილს სარკიდან გამოსახულებამდე, ე.ი. ობიექტი და მისი გამოსახულება სარკესთან შედარებით სიმეტრიულია.

ბრტყელი სარკე იძლევა წარმოსახვითიობიექტის (არასწორი, აშკარა) გამოსახულება.

101. რა სფერული სარკეები იცით და რა პარამეტრებით ახასიათებთ მათ (§55)?

- სფერული სარკეებიარის ღრუ სფეროს ზედაპირის ნაწილი. არის სფერული სარკეები ჩაზნექილიდა ამოზნექილი. ჩაზნექილი სარკესთვის, ღრუ ბურთის შიდა ჩაზნექილი ზედაპირი სარკის მსგავსია. ამოზნექილ სარკეში, ღრუ ბურთის გარე ამოზნექილი ზედაპირი სარკეა.

სფერული სარკეები ხასიათდება ბოძი, ოპტიკური ცენტრი, რადიუსი, მთავარი ოპტიკური ღერძი, ძირითადი ფოკუსი და ფოკუსური სიგრძე.

ფიგურაში: წერტილი C – სარკის ძელი; ტ – ოპტიკური ცენტრი; СО – სარკის რადიუსი; პირდაპირი CO - სარკის მთავარი ოპტიკური ღერძი; ტ – სარკის მთავარი აქცენტი; მანძილი FC - სარკის ფოკუსური სიგრძე.

ჩაზნექილი სარკეები გამოიყენება:

როცა საჭიროა სინათლის პარალელური სხივის შექმნა. ამისათვის სარკის ფოკუსში მოთავსებულია მანათობელი ნათურა. იგი გამოიყენება ფარანებში, მანქანის ფარებში, პროჟექტორებში:

როდესაც საჭიროა ფოკუსში მოიყვანოთ სარკეზე დაცემული პარალელური სხივების სხივი. ეს გამოიყენება ამრეკლავ ტელესკოპში.

102. რას ეწოდება სინათლის გარდატეხა (§57)?

სინათლის გავრცელების მიმართულების ცვლილებას ერთი გარემოდან მეორეზე გადასვლისას ეწოდება სინათლის რეფრაქცია.

103. რა ახასიათებს საშუალების ოპტიკურ სიმკვრივეს (§57)?

საშუალების ოპტიკური სიმკვრივეხასიათდება მასში სინათლის გავრცელების სიჩქარით. რაც უფრო მაღალია სინათლის გავრცელების სიჩქარე, მით უფრო დაბალია გარემოს ოპტიკური სიმკვრივე. მაგალითად, ვაკუუმის ოპტიკური სიმკვრივე, სადაც სინათლის სიჩქარე მაქსიმალურია და არის = 300000 კმ/წმ, უდრის 1-ს.

104. როგორ არის ჩამოყალიბებული სინათლის გარდატეხის კანონი (§57)?

- თუ სინათლის სხივი გადადის ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივი გარემოდან ოპტიკურად უფრო მკვრივ გარემოზე (მაგალითად, ჰაერიდან წყალში), მაშინ გარდატეხის კუთხე ნაკლებია დაცემის კუთხეზე (< ).

თუ სინათლე გადადის ოპტიკურად უფრო მკვრივი გარემოდან ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივ გარემოზე (მაგალითად, წყლიდან ჰაერში), მაშინ გარდატეხის კუთხე უფრო დიდია ვიდრე დაცემის კუთხე (>).

ინციდენტი და რეფრაქციული სხივები, ისევე როგორც პერპენდიკულარი, რომელიც აღმართულია სხივის დაცემის წერტილში ორ მედიას შორის, ერთ სიბრტყეშია.

- დაცემის კუთხის სინუსი დაკავშირებულია გარდატეხის კუთხის სინუსთან, რადგან სინათლის სიჩქარე პირველ გარემოში არის სინათლის სიჩქარე მეორე გარემოში: .

105. რას ეწოდება მთლიანი შიდა ასახვის შემზღუდველი კუთხე (§58)?

Ფენომენი მთლიანი შიდა ასახვაშეინიშნება, როდესაც სინათლის სხივი გადადის ოპტიკურად უფრო მკვრივი გარემოდან ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივ გარემოში. დაცემის კუთხე, რომლის დროსაც ხდება მთლიანი შიდა ასახვა, ეწოდება მთლიანი შიდა ასახვის შემზღუდავი კუთხე.

მთლიანი შიდა ასახვის ფენომენი გამოიყენება, მაგალითად, პრიზმებში სინათლის სხივების მიმართულების შესაცვლელად. ასეთი პრიზები გამოიყენება ბინოკლებსა და პერისკოპებში.

106. რას ჰქვია სინათლის სახელმძღვანელო და ბოჭკოვანი (§59)?

მოქნილი მინის წნელები, რომლებშიც ერთი ბოლოდან შემომავალი სინათლის სხივი, რომელიც განმეორებით განიცდის მთლიან შიდა ასახვას, მთლიანად გამოდის მეორე ბოლოდან, ეწოდება სინათლის სახელმძღვანელო. ოპტიკის ახალ ფილიალს, რომელიც დაფუძნებულია სინათლის სახელმძღვანელოების გამოყენებაზე ინფორმაციის გადასაცემად, ეწოდება ბოჭკოვანი ოპტიკა.

107. რას ჰქვია ლინზა? რა არის ლინზების ტიპები (§60)?

ობიექტივიეწოდება გამჭვირვალე სხეული, რომელიც შემოსაზღვრულია ორი სფერული ზედაპირით. არის ლინზები ამოზნექილი (შემკრები) და ჩაზნექილი (გაფანტული).

108. რას უწოდებენ ლინზის ოპტიკურ ცენტრს, ძირითად ფოკუსს და ფოკუსურ სიგრძეს (§60)?

- მთავარი ოპტიკური ღერძი- ეს არის ხაზი, რომელიც გადის სფერული ზედაპირების ცენტრებში, რომლებიც ზღუდავს ლინზებს.

- ლინზის ოპტიკური ცენტრი- ეს ის წერტილია, რომლითაც სინათლის სხივები გადის გარდატეხის გარეშე. სხივები გადის ლინზის ოპტიკურ ცენტრში გარდატეხის გარეშე.

- მთავარი ფოკუსის ობიექტივი- ეს ის წერტილია, სადაც, გარდატეხის შემდეგ, მთავარი ოპტიკური ღერძის პარალელურად ობიექტივზე მოხვედრილი სინათლის სხივები გადაიყრება.

109. რას ეწოდება ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე (§60)?

ფოკუსური სიგრძის ორმხრივი ეწოდება ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე: . ოპტიკური სიმძლავრე იზომება დიოპტრიები(დოპტერი). 1 დიოპტრია = 1/მ.

110. როგორ იკითხება ობიექტივის ფორმულა (§61)?

ობიექტიდან ობიექტივამდე და ობიექტივიდან გამოსახულებამდე მანძილების ორმხრივების ჯამი უდრის ფოკუსური სიგრძის ორმხრივს: .

111. რა არის ლინზის გადიდება (§61)?

ლინზების გადიდებაუდრის ლინზიდან გამოსახულებამდე მანძილის თანაფარდობას ობიექტიდან ობიექტივამდე დაშორებამდე: .

112. რა ნაწილებისგან შედგება თვალი (§63)?

თვალიადამიანს აქვს სფერული ფორმა 25 სმ დიამეტრით, გარედან დაფარულია გამძლე თეთრი გარსი სკლერა (1) . სკლერის წინა გამჭვირვალე ნაწილს ე.წ რქოვანა (2) . მდებარეობს რქოვანას უკან ირისი (3), თვალის ფერის განსაზღვრა. ირისის ცენტრში არის მოსწავლე, რომლის უკან არის გამჭვირვალე ობიექტივი (4), ჩამოყალიბებული ლინზის მსგავსი. თვალის ოპტიკური სისტემა იძლევა მის უკანა კედელზე, ე.წ ბადურა (5), ობიექტის რეალური, შემცირებული და შებრუნებული გამოსახულება.

113. რას ჰქვია (§63): თვალის აკომოდაცია? ხედვის კუთხე? საუკეთესო სანახავი მანძილი?

- თვალის დაბინავებაარის თვალის ადაპტაცია ობიექტამდე მანძილის ცვლილებებთან ლინზის გამრუდების რეგულირებით.

- Ხედვის კუთხეეწოდება კუთხე, რომლითაც ობიექტი ჩანს თვალის ოპტიკური ცენტრიდან.

- საუკეთესო ხედვის მანძილინორმალურ ზრდასრულ თვალში ეს არის 25 სმ, ბავშვებში დაახლოებით 10 სმ.

114. რა განსხვავებაა ახლომხედველობისა და შორსმჭვრეტელობის მხედველობის დაქვეითებას შორის (§64)?

არსებობს ორი ძირითადი მხედველობის დარღვევა: მიოპია და შორსმჭვრეტელობა.

ახლომხედველებისთვის საგნის მკაფიო გამოსახულება მიიღება ბადურის წინ, ხოლო შორსმხედველებისთვის ბადურის უკან.

მიოპია სწორდება სათვალეების ტარებით განსხვავებული (ჩაზნექილი) ლინზებით, შორსმჭვრეტელობა - კონვერგენტული (ამოზნექილი) ლინზებით.

115. დაასახელეთ ოპტიკური ხელსაწყოები და მათი დანიშნულება (§64).

ოპტიკური ინსტრუმენტებიეწოდება მოწყობილობებს, რომელთა მოქმედება ეფუძნება ლინზების გამოყენებას. ეს:

- სათვალე, გამოიყენება მიოპიის და შორსმჭვრეტელობის გამოსასწორებლად;

- გამადიდებელი შუშა- ობიექტივი მოკლე ფოკუსური სიგრძით (1-დან 10 სმ-მდე), რომელიც გამოიყენება მცირე ობიექტების სანახავად;

- მიკროსკოპი, შექმნილია მიკროსკოპული სხეულების გამოსაკვლევად;

- ბინოკლებიშორეულ სხეულებზე დასაკვირვებლად;

- ტელესკოპიციური სხეულების შესწავლა;

- პერისკოპისაფარის უკან დაკვირვებისთვის;

- კამერაობიექტების მკაფიო ფოტოგრაფიული ფოტოების მიღება;

- საპროექციო მოწყობილობები – სლაიდ პროექტორი, კინოპროექტორი, გრაფიკული პროექტორი- შექმნილია ეკრანზე ობიექტის გაფართოებული გამოსახულების მისაღებად.

116. როგორ გამოითვლება გამადიდებელი შუშის გადიდება (§64)?

ლუპაარის მოკლე ფოკუსური სიგრძის ობიექტივი (1-დან 10 სმ-მდე), გამოიყენება მცირე ობიექტების სანახავად.

Გამადიდებელი შუშაუდრის საუკეთესო ხედვის მანძილის თანაფარდობას გამადიდებელი შუშის ფოკუსურ სიგრძესთან: .

117. რას ეწოდება თეთრი ფერის სპექტრი (§65)?

თეთრი რთული ფერია; იგი შედგება შვიდი მარტივი ფერისგან.

თეთრი სპექტრი არის მრავალფერადი ზოლი, რომელიც მიღებულია თეთრი სინათლის დაშლის შედეგად და შედგება შვიდი მარტივი ფერისგან: წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ლურჯი, ინდიგო და იისფერი (ყველა მონადირეს სურს იცოდეს სად ზის ხოხობი ).

თუ სინათლის პარალელური სხივი მიმართულია სამკუთხა პრიზმაზე, ეკრანზე მიიღება მრავალფერადი ზოლი, რომელსაც თეთრი სინათლის სპექტრი ეწოდება. სპექტრი წარმოიქმნება იმის გამო, რომ სხვადასხვა ფერის სხივები განსხვავებულად ირღვევა პრიზმით. წითელი სხივები ირღვევა სუსტად, ხოლო იისფერი სხივები უფრო ძლიერად. დარჩენილი ფერები განლაგებულია მათ შორის.

მზის სინათლის სპექტრის მაგალითია ცისარტყელა, რომელიც წარმოიქმნება გამჭვირვალე წვიმის წვეთებზე თეთრი სინათლის დაშლის შედეგად.

118. რა ფერებს უწოდებენ (§66): შემავსებელი? მთავარი?

- დამატებითიარის ფერები, რომლებიც ერთად მიმატებისას იძლევა თეთრს.

- სამ სპექტრულ ფერს - წითელს, მწვანეს და ლურჯს - პირველადი ეწოდება. რადგან არცერთი მათგანის მიღება არ შეიძლება სპექტრის სხვა ფერების დამატებით; ამ სამი ფერის დამატებამ შეიძლება თეთრი წარმოქმნა; დამოკიდებულია პროპორციიდან, რომელშიც ეს ფერები დაემატება, შეგიძლიათ მიიღოთ სხვადასხვა ფერები და ჩრდილები.

119. ახსენეთ წარმოშობა (§67): ა) სხეულების უფერულობა, ბ) სხეულების გამჭვირვალობა, გ) სხეულების ზედაპირის ფერი.

ორ მედიას შორის ინტერფეისზე ხდება სამი ფენომენი: არეკვლა (გაფანტვა), გარდატეხა და სინათლის შთანთქმა. თეთრი შუქით განათებული სხეულის ფერი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა ფერის სინათლის გაფანტავს, გადასცემს ან შთანთქავს ეს სხეული.

გამჭვირვალე ან უფერო სხეულები (მაგალითად, მინა, წყალი, ჰაერი) სუსტად ირეკლავენ და აძლევენ თეთრ შუქს ყველა ფერის გავლის საშუალებას.

წითელი მინა შთანთქავს ყველა ფერს წითელის გარდა. მწვანე მინა შთანთქავს ყველა ფერს მწვანეს გარდა.

თეთრი შუქით განათებული სხეულის ფერი განისაზღვრება მისი ასახული ფერით. მაგალითად, წითელი სხეული ასახავს წითელ ფერს და შთანთქავს სხვა ფერებს.

თეთრი სხეული (ქაღალდი, თოვლი, ტილო) ასახავს ყველა ფერს.

ხუთი გრძნობიდან ხედვა გვაძლევს ყველაზე მეტ ინფორმაციას ჩვენს გარშემო არსებულ სამყაროზე. მაგრამ ჩვენ შეგვიძლია დავინახოთ სამყარო ჩვენს გარშემო მხოლოდ იმიტომ, რომ სინათლე შემოდის ჩვენს თვალებში. ასე რომ, ვიწყებთ სინათლის, ანუ ოპტიკური (ბერძნული optikos - ვიზუალური), ფენომენების შესწავლას, ანუ სინათლესთან დაკავშირებული ფენომენების.

სინათლის მოვლენებზე დაკვირვება

ჩვენ ყოველდღიურად ვხვდებით მსუბუქ მოვლენებს, რადგან ისინი იმ ბუნებრივი გარემოს ნაწილია, რომელშიც ჩვენ ვცხოვრობთ.

ზოგიერთი ოპტიკური ფენომენი ნამდვილ სასწაულად გვეჩვენება, მაგალითად, მირაჟები უდაბნოში, ავრორა. მაგრამ თქვენ უნდა აღიაროთ, რომ უფრო ნაცნობი სინათლის ფენომენები: ნამის წვეთი მზის სხივში, მთვარის ბილიკი წყალზე, შვიდი ფერის ცისარტყელა ხიდი ზაფხულის წვიმის შემდეგ, ელვა ჭექა-ქუხილში, ვარსკვლავების მოციმციმე ღამის ცაზე - ისინი ასევე გასაოცარნი არიან, რადგან ისინი ჩვენს ირგვლივ ლამაზს, ჯადოსნური სილამაზითა და ჰარმონიით სავსე სამყაროს ხდიან.

იმის გარკვევა, თუ რა არის სინათლის წყაროები

სინათლის წყაროები არის ფიზიკური სხეულები, რომელთა ნაწილაკები (ატომები, მოლეკულები, იონები) ასხივებენ სინათლეს.

მიმოიხედე ირგვლივ, მიხედე შენს გამოცდილებას - და უეჭველად დაასახელებ სინათლის ბევრ წყაროს: ვარსკვლავს, ელვას, სანთლის ალი, ნათურა, კომპიუტერის მონიტორი და ა.შ. (იხ. მაგალითად, სურ. 9.1). . შუქი შეიძლება გამოაქვეყნონ ორგანიზმებმაც: ციცინათელები - სინათლის ნათელი წერტილები, რომლებიც ჩანს ზაფხულის თბილ ღამეებში ტყის ბალახში, ზოგიერთი ზღვის ცხოველი, რადიოლარიანები და ა.შ.

წმინდა მთვარის ღამეს, მთვარის შუქით განათებულ ობიექტებს საკმაოდ კარგად ხედავთ. თუმცა, მთვარე არ შეიძლება ჩაითვალოს სინათლის წყაროდ, რადგან ის არ ასხივებს, არამედ მხოლოდ ასახავს მზიდან მოსულ სინათლეს.

შესაძლებელია თუ არა სარკეს, რომლითაც „მზის სხივს“ ესვრით, სინათლის წყარო უწოდეთ? Განმარტე შენი პასუხი.

განათების წყაროების განმასხვავებელი

ბრინჯი. 9.2. ხელოვნური სინათლის ძლიერი წყაროები - ჰალოგენური ნათურები თანამედროვე მანქანის ფარებში

ბრინჯი. 9.3. თანამედროვე შუქნიშნების სიგნალები აშკარად ჩანს მზის ნათელ შუქზეც კი.

ამ შუქნიშანში ინკანდესენტური ნათურები იცვლება LED ნათურებით

მათი წარმოშობიდან გამომდინარე, არსებობს ბუნებრივი და ხელოვნური (ადამიანის მიერ შექმნილი) სინათლის წყაროები.

ბუნებრივი სინათლის წყაროები მოიცავს მზეს და ვარსკვლავებს, ცხელ ლავას და ავრორას, ზოგიერთ ცოცხალ ორგანიზმს (ღრმა ზღვის კუტი, მანათობელი ბაქტერიები, ციცინათელები) და ა.შ.

ჯერ კიდევ ძველ დროში, ადამიანებმა დაიწყეს ხელოვნური სინათლის წყაროების შექმნა. თავიდან ეს იყო ცეცხლები, ჩირაღდნები, მოგვიანებით - ჩირაღდნები, სანთლები, ზეთი და ნავთის ნათურები; მე-19 საუკუნის ბოლოს გამოიგონეს ელექტრო ნათურა. დღეს ყველგან გამოიყენება სხვადასხვა ტიპის ელექტრონათურები (სურ. 9.2, 9.3).

რა ტიპის ელექტრო ნათურები გამოიყენება საცხოვრებელ კორპუსებში? რა ნათურები გამოიყენება მრავალ ფერადი განათებისთვის?

ასევე არსებობს თერმული და ფლუორესცენტური სინათლის წყაროები.

სითბოს წყაროები ასხივებენ სინათლეს იმის გამო, რომ მათ აქვთ მაღალი ტემპერატურა (სურ. 9.4).

ფლუორესცენტური სინათლის წყაროებს არ სჭირდებათ მაღალი ტემპერატურა ანათებისთვის: სინათლის გამოსხივება შეიძლება იყოს საკმაოდ ინტენსიური, ხოლო წყარო რჩება შედარებით ცივი. ფლუორესცენტური სინათლის წყაროების მაგალითებია ავრორა და ზღვის პლანქტონი, ტელეფონის ეკრანი, ფლუორესცენტური ნათურა, ფლუორესცენტური საღებავით დაფარული საგზაო ნიშანი და ა.შ.

ბრინჯი. 9.4. ზოგიერთი თერმული სინათლის წყარო

სასწავლო წერტილი და გაფართოებული სინათლის წყაროები

სინათლის წყაროს, რომელიც ასხივებს სინათლეს თანაბრად ყველა მიმართულებით და რომლის ზომები, დაკვირვების ადგილამდე მანძილის გათვალისწინებით, შეიძლება იყოს უგულებელყოფილი, ეწოდება წერტილოვანი სინათლის წყარო.

წერტილოვანი სინათლის წყაროების ნათელი მაგალითია ვარსკვლავები: ჩვენ მათ ვაკვირდებით დედამიწიდან, ანუ მანძილიდან, რომელიც მილიონჯერ აღემატება თავად ვარსკვლავების ზომას.

სინათლის წყაროებს, რომლებიც არ არის წერტილოვანი წყაროები, ეწოდება გაფართოებული სინათლის წყაროები. უმეტეს შემთხვევაში საქმე გვაქვს გაფართოებულ სინათლის წყაროებთან. ეს არის ფლუორესცენტური ნათურა, მობილური ტელეფონის ეკრანი, სანთლის ალი და ცეცხლი.

პირობებიდან გამომდინარე, ერთი და იგივე სინათლის წყარო შეიძლება ჩაითვალოს როგორც გაფართოებულ, ასევე წერტილოვან.

ნახ. 9.5 გვიჩვენებს ნათურა ლანდშაფტის ბაღის განათებისთვის. როგორ ფიქრობთ, რა შემთხვევაში შეიძლება ჩაითვალოს ეს ნათურა სინათლის წერტილოვან წყაროდ?

სინათლის მიმღებების დახასიათება

სინათლის მიმღები არის მოწყობილობები, რომლებიც ცვლიან თავიანთ თვისებებს სინათლის გავლენით და რომელთა დახმარებითაც შესაძლებელია სინათლის გამოსხივების აღმოჩენა.

სინათლის მიმღებები შეიძლება იყოს ხელოვნური ან ბუნებრივი. ნებისმიერ სინათლის მიმღებში სინათლის გამოსხივების ენერგია გარდაიქმნება სხვა სახის ენერგიად - თერმულად, რაც გამოიხატება სხეულების გათბობაში, რომლებიც შთანთქავენ შუქს, ელექტრო, ქიმიურ და მექანიკურსაც კი. ასეთი გარდაქმნების შედეგად მიმღებები გარკვეული გზით რეაგირებენ სინათლეზე ან მის ცვლილებებზე.

მაგალითად, ზოგიერთი უსაფრთხოების სისტემა მუშაობს ფოტოელექტრული სინათლის მიმღებებზე - ფოტოცელებზე. დაცული ობიექტის ირგვლივ სივრცეში შემავალი სინათლის სხივები მიმართულია ფოტოცელებისკენ (სურ. 9.6). თუ ამ სხივებიდან ერთ-ერთი დაბლოკილია, ფოტოცელი არ მიიღებს სინათლის ენერგიას და ამის შესახებ დაუყოვნებლივ "მოიხსენებს".

მზის პანელებში, ფოტოელემენტები გარდაქმნის სინათლის ენერგიას ელექტრო ენერგიად. ბევრი თანამედროვე მზის ელექტროსადგური არის მზის პანელების დიდი "ენერგეტიკული ველი".

დიდი ხნის განმავლობაში ფოტოქიმიური სინათლის მიმღები (ფოტოფილმი, ფოტო ქაღალდი) გამოიყენებოდა ფოტოების გადასაღებად, რომლებშიც სინათლის მოქმედების შედეგად ხდება გარკვეული ქიმიური რეაქციები (სურ. 9.7).

ჩვენთან უახლოესი ვარსკვლავიდან, ალფა კენტავრიდან, სინათლე დედამიწაზე მოგზაურობს თითქმის 4 წლის განმავლობაში. ეს ნიშნავს, რომ როდესაც ამ ვარსკვლავს ვუყურებთ, რეალურად ვხედავთ როგორი იყო ის 4 წლის წინ. მაგრამ არის გალაქტიკები, რომლებიც ჩვენგან მილიონობით სინათლის წლითაა დაშორებული (ანუ, სინათლეს მათთან მისვლას მილიონობით წელი სჭირდება!). წარმოიდგინეთ, რომ ასეთ გალაქტიკაში არის მაღალტექნოლოგიური ცივილიზაცია. მერე ირკვევა, რომ ისინი ჩვენს პლანეტას ისე ხედავენ, როგორიც იყო დინოზავრების დროს!

თანამედროვე ციფრულ კამერებში, ფოტოგრაფიული ფილმის ნაცვლად, იყენებენ მატრიცას, რომელიც შედგება დიდი რაოდენობით ფოტოცელებისგან. თითოეული ეს ელემენტი იღებს სინათლის ნაკადის "საკუთარ" ნაწილს, გარდაქმნის მას ელექტრულ სიგნალად და გადასცემს ამ სიგნალს ეკრანის გარკვეულ ადგილას.

სინათლის ბუნებრივი მიმღები ცოცხალი არსებების თვალებია (სურ. 9.8). სინათლის გავლენის ქვეშ, გარკვეული ქიმიური რეაქციები ხდება თვალის ბადურაზე, წარმოიქმნება ნერვული იმპულსები, რის შედეგადაც ტვინი აყალიბებს წარმოდგენას ჩვენს გარშემო არსებულ სამყაროზე.

შეიტყვეთ სინათლის სიჩქარის შესახებ

როდესაც უყურებთ ვარსკვლავურ ცას, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მიხვდებით, რომ რამდენიმე ვარსკვლავი უკვე გაქრა. უფრო მეტიც, ჩვენი წინაპრების რამდენიმე თაობა აღფრთოვანებული იყო იმავე ვარსკვლავებით და ეს ვარსკვლავები არც მაშინ არსებობდნენ! როგორ შეიძლება იყოს ვარსკვლავიდან სინათლე, მაგრამ თავად ვარსკვლავი არ იყოს?

ფაქტია, რომ სინათლე სივრცეში სასრული სიჩქარით ვრცელდება. სინათლის გავრცელების c სიჩქარე უზარმაზარია და ვაკუუმში დაახლოებით სამასი ათასი კილომეტრია წამში:

სინათლე ბევრ კილომეტრს გადის წამის მეათასედში. სწორედ ამიტომ, თუ მანძილი სინათლის წყაროდან მიმღებამდე მცირეა, შუქი მყისიერად მოძრაობს. მაგრამ შორეული ვარსკვლავების შუქს ათასობით და მილიონობით წელი სჭირდება ჩვენამდე მისვლას.

მოდით შევაჯამოთ

ფიზიკურ სხეულებს, რომელთა ატომები და მოლეკულები ასხივებენ სინათლეს, ეწოდება სინათლის წყაროები. სინათლის წყაროები არის თერმული და ფლუორესცენტური; ბუნებრივი და ხელოვნური; წერტილი და გაფართოებული. მაგალითად, aurora არის ბუნებრივი, გაფართოებული luminescent სინათლის წყარო.

მოწყობილობებს, რომლებიც ცვლიან პარამეტრებს სინათლის მოქმედების შედეგად და რომელთა დახმარებითაც შესაძლებელია სინათლის გამოსხივების გამოვლენა, სინათლის მიმღები ეწოდება. სინათლის მიმღებებში სინათლის გამოსხივების ენერგია გარდაიქმნება სხვა სახის ენერგიად. ცოცხალი არსებების ვიზუალური ორგანოები სინათლის ბუნებრივი მიმღებებია.

სინათლე სივრცეში მოძრაობს სასრული სიჩქარით. სიჩქარე

სინათლის გავრცელება ვაკუუმში არის დაახლოებით: c = 3 10 მ/წმ. საკონტროლო კითხვები

1. რა როლს ასრულებს სინათლე ადამიანის ცხოვრებაში? 2. განსაზღვრეთ სინათლის წყარო. მიეცით მაგალითები. 3. არის თუ არა მთვარე სინათლის წყარო? Განმარტე შენი პასუხი. 4. მიეცით ბუნებრივი და ხელოვნური სინათლის წყაროების მაგალითები. 5. რა საერთო აქვთ თერმული და ფლუორესცენტური სინათლის წყაროებს? Რა არის განსხვავება? 6. რა პირობებში ითვლება სინათლის წყარო წერტილოვან წყაროდ? 7. რა მოწყობილობებს უწოდებენ სინათლის მიმღებებს? მიეცით ბუნებრივი და ხელოვნური სინათლის მიმღების მაგალითები. 8. რა არის სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში?

სავარჯიშო No9

1. დაამყარეთ კორესპონდენცია სინათლის წყაროსა (იხ. სურათი) და მის ტიპს შორის.

ბუნებრივი თერმული B ხელოვნური თერმული C ბუნებრივი luminescent D ხელოვნური luminescent

2. თითოეული სტრიქონისთვის დაასახელეთ „დამატებითი“ სიტყვა ან ფრაზა.

ა) სანთლის ალი, მზე, ვარსკვლავი, მთვარე, LED ნათურა;

ბ) კომპიუტერის ეკრანი, ელვა, ინკანდესენტური ნათურა, ჩირაღდანი;

გ) ფლუორესცენტური ნათურა, გაზის სანთურის ალი, ცეცხლი, რადიოლარია.

3. დაახლოებით რამდენი დრო სჭირდება სინათლეს მზიდან დედამიწამდე მანძილის გავლას - 150 მილიონი კმ?

4. მითითებულ შემთხვევებში რომელ შემთხვევაში შეიძლება ჩაითვალოს მზე სინათლის წერტილოვან წყაროდ?

ა) მზის დაბნელებაზე დაკვირვება;

ბ) მზის სისტემის გარეთ მფრინავი კოსმოსური ხომალდიდან მზეზე დაკვირვება;

გ) დროის განსაზღვრა მზის საათის გამოყენებით.

5. ასტრონომიაში გამოყენებული სიგრძის ერთ-ერთი ერთეული სინათლის წელია. რამდენი მეტრია სინათლის წელი, თუ ის უდრის მანძილს, რომელსაც სინათლე ვაკუუმში გადის ერთ წელიწადში?

6. გამოიყენეთ ინფორმაციის დამატებითი წყაროები და გაარკვიეთ ვინ და როგორ გაზომა პირველად სინათლის სიჩქარე.

ეს არის სახელმძღვანელო მასალა

ესე

თემაზე: მსუბუქი ფენომენები

დაასრულა: ხრაპატოვი დ.ა.

Შემოწმებულია:

1. სინათლე. სინათლის წყაროები

2. სინათლის გავრცელება

3. სინათლის ანარეკლი

4. ბრტყელი სარკე

5. სპეკულარული და დიფუზური გამოსახულება

6. სინათლის რეფრაქცია

8. ლინზის მიერ წარმოებული სურათები

Მსუბუქი. სინათლის წყაროები

სინათლე... მისი მნიშვნელობა ჩვენს ცხოვრებაში ძალიან დიდია. ძნელი წარმოსადგენია ცხოვრება სინათლის გარეშე. ყოველივე ამის შემდეგ, ყველა ცოცხალი არსება იბადება და ვითარდება სინათლისა და სითბოს გავლენის ქვეშ.

ადამიანის საქმიანობა მისი არსებობის საწყის პერიოდებში - საკვების მოპოვება, მტრებისგან დაცვა, ნადირობა - დამოკიდებული იყო დღის სინათლეზე. შემდეგ ადამიანმა ისწავლა ცეცხლის დამზადება და შენარჩუნება, დაიწყო თავისი სახლის განათება და ჩირაღდნებით ნადირობა. მაგრამ ყველა შემთხვევაში მისი საქმიანობა განათების გარეშე ვერ მიმდინარეობდა.

ციური სხეულების მიერ გაგზავნილმა შუქმა შესაძლებელი გახადა მზის, ვარსკვლავების, პლანეტების, მთვარისა და სხვა თანამგზავრების ადგილმდებარეობისა და მოძრაობის დადგენა. სინათლის ფენომენების შესწავლამ ხელი შეუწყო ინსტრუმენტების შექმნას, რომელთა დახმარებით გავიგეთ დედამიწიდან მრავალი მილიარდი კილომეტრის მანძილზე მდებარე ციური სხეულების სტრუქტურისა და შემადგენლობის შესახებაც კი. ტელესკოპით დაკვირვებისა და პლანეტების ფოტოების საფუძველზე შესწავლილი იქნა მათი ღრუბლის საფარი, ზედაპირის მახასიათებლები და ბრუნვის სიჩქარე. შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ასტრონომიის მეცნიერება წარმოიშვა და განვითარდა სინათლისა და ხედვის წყალობით.

სინათლის შესწავლა არის ადამიანისათვის ასე საჭირო ხელოვნური განათების შექმნის საფუძველი. სინათლე ყველგან საჭიროა: მოძრაობის უსაფრთხოება დაკავშირებულია ფარების და გზის განათების გამოყენებასთან; სამხედრო ტექნიკა იყენებს სროლებს და პროჟექტორებს; სამუშაო ადგილის ნორმალური განათება ხელს უწყობს შრომის პროდუქტიულობის გაზრდას; მზის შუქი ზრდის ორგანიზმის წინააღმდეგობას დაავადებების მიმართ და აუმჯობესებს ადამიანის განწყობას.

რა არის სინათლე? რატომ და როგორ აღვიქვამთ მას?

მეცნიერების დარგს, რომელიც ეძღვნება სინათლის შესწავლას, ასევე უწოდებენ ოპტიკას (ბერძნულიდან optos - ხილული, ხილული).

სინათლის (ოპტიკური) გამოსხივება იქმნება სინათლის წყაროებით.

არსებობს ბუნებრივი და ხელოვნური სინათლის წყაროები. ბუნებრივი სინათლის წყაროებია მზე, ვარსკვლავები, ავრორა, ელვა; ხელოვნური - ნათურები, სანთლები, ტელევიზორი და სხვა.

ჩვენ ვხედავთ სინათლის წყაროს, რადგან სახელწოდებით შექმნილი გამოსხივება ჩვენს თვალებში მოდის. მაგრამ ჩვენ ასევე ვხედავთ სხეულებს, რომლებიც არ არიან სინათლის წყარო - ხეები, სახლები, ოთახის კედლები, მთვარე, პლანეტები და ა.შ. თუმცა, ჩვენ მათ ვხედავთ მხოლოდ მაშინ, როდესაც ისინი განათებულნი არიან სინათლის წყაროებით. სინათლის წყაროებიდან მომდინარე გამოსხივება, რომელიც ეცემა საგნების ზედაპირზე, იცვლის მიმართულებას და ხვდება თვალებში.

2. სინათლის გავრცელება

ოპტიკა ერთ-ერთი უძველესი მეცნიერებაა.

დიდი ხნით ადრე, სანამ იცოდნენ რა არის სინათლე, მისი ზოგიერთი თვისება აღმოაჩინეს და გამოიყენეს პრაქტიკაში.

დაკვირვებებისა და ექსპერიმენტების საფუძველზე დადგინდა სინათლის გავრცელების კანონები სინათლის სხივის კონცეფციის გამოყენებით.

RAY არის ხაზი, რომლის გასწვრივაც სინათლე მოძრაობს.

სინათლის სწორხაზოვანი გავრცელების კანონი.

გამჭვირვალე ერთგვაროვან გარემოში სინათლე სწორი ხაზებით მოძრაობს.

ამ კანონისთვის შეგვიძლია განვიხილოთ მაგალითი - ჩრდილის ფორმირება:

თუ გვინდა, რომ ნათურის შუქი თვალში არ შევიდეს, შეგვიძლია ხელით დავბლოკოთ ან ნათურას ბაჟური დავადოთ. თუ სინათლე არ მოძრაობდა სწორი ხაზებით, მას შეეძლო დაბრკოლების კიდეების გარშემო მოხრილი და ჩვენს თვალებში მოხვედრა. მაგალითად, თქვენ არ შეგიძლიათ "დაბლოკოთ" ხმა თქვენი ხელით, ის შემოივლის ამ დაბრკოლებას და ჩვენ გავიგებთ.

განვიხილოთ ეს ფენომენი ექსპერიმენტულად.

ავიღოთ ნათურა ფანრიდან. მოდი ეკრანი მოვათავსოთ მისგან გარკვეულ მანძილზე. ნათურა მთლიანად ანათებს ეკრანს. ნათურასა და ეკრანს შორის მოვათავსოთ გაუმჭვირვალე კორპუსი (მაგალითად, ლითონის ბურთი). ახლა ეკრანზე გამოჩნდება მუქი წრე, რადგან ბურთის უკან ჩამოყალიბდა ჩრდილი - სივრცე, რომელშიც წყაროდან სინათლე არ მოდის.

მაგრამ ჩვენ ყოველთვის ვერ ვხედავთ ნათლად აღწერილ ჩრდილს, რომელიც მიღებული იქნა აღწერილ გამოცდილებაში. თუ სინათლის წყაროს ზომა გაცილებით დიდია, მაშინ ჩრდილის ირგვლივ პენუმბრა წარმოიქმნება. ჩვენი თვალი რომ იყოს ჩრდილში, ჩვენ ვერ დავინახავთ სინათლის წყაროს, მაგრამ ნახევარმცველის რეგიონიდან დავინახავთ მის ერთ-ერთ კიდეს. სინათლის გავრცელების კანონს ძველი ეგვიპტელები იყენებდნენ სვეტების, სვეტების და კედლების სწორ ხაზზე დასაყენებლად. მათ სვეტები ისე განალაგეს, რომ ყველა დანარჩენი თვალთან ყველაზე ახლოს სვეტის უკნიდან არ ჩანდა.

3. სინათლის ანარეკლი

მოდით მივმართოთ სინათლის სხივი სინათლის წყაროდან ეკრანზე. ეკრანი განათდება, მაგრამ წყაროსა და ეკრანს შორის ვერაფერს დავინახავთ. თუ წყაროსა და ეკრანს შორის ქაღალდის ნაჭერს მოათავსებთ, ის გამოჩნდება. ეს იმიტომ ხდება, რომ გამოსხივება, ფურცლის ზედაპირზე მიღწევისას, აირეკლება, იცვლის მიმართულებას და ჩვენს თვალებში შედის. შუქის მთელი სხივი ხილული ხდება, თუ ჰაერი ეკრანსა და სინათლის წყაროს შორის მტვერია. ამ შემთხვევაში, მტვრის ნაწილაკები ირეკლავენ სინათლეს და მიმართავენ მას დამკვირვებლის თვალებში.

სინათლის არეკვლის კანონი:

ინციდენტი და არეკლილი სხივები დევს იმავე სიბრტყეში, ამრეკლავი ზედაპირის პერპენდიკულარულით, აღმართული სხივის დაცემის წერტილში.

სწორი ხაზი MN იყოს სარკის ზედაპირი, AO ჩავარდნილი სხივი და OB არეკლილი სხივი, OC სარკის ზედაპირის პერპენდიკულარული სხივის დაცემის წერტილში.

დაცემის AO და პერპენდიკულარული OS-ის (კუთხის AOS) მიერ წარმოქმნილ კუთხეს დაცემის კუთხე ეწოდება. იგი აღინიშნება ასო α ("ალფა"). არეკლილი სხივის OB და იგივე პერპენდიკულარული OS-ით წარმოქმნილ კუთხეს (ანუ კუთხე COB) ეწოდება არეკვლის კუთხე, იგი აღინიშნება ასოებით. β ("ბეტა").

სინათლის წყაროს დისკის კიდეზე გადაადგილებით, ჩვენ ვცვლით სხივის დაცემის კუთხეს. გავიმეოროთ ექსპერიმენტი, მაგრამ ახლა ყოველ ჯერზე აღვნიშნავთ დაცემის კუთხეს და ასახვის შესაბამის კუთხეს.

დაკვირვებები და გაზომვები აჩვენებს, რომ დაცემის კუთხის ყველა მნიშვნელობისთვის, შენარჩუნებულია თანასწორობა მასსა და ასახვის კუთხეს შორის.

ასე რომ, სინათლის არეკვლის მეორე კანონი ამბობს: არეკვლის კუთხე უდრის დაცემის კუთხეს.

4. ბრტყელი სარკე

სარკეს, რომლის ზედაპირი სიბრტყეა, ბრტყელი სარკე ეწოდება.

როდესაც ობიექტი სარკის წინ დგას, როგორც ჩანს, სარკის უკან არის მსგავსი ობიექტი, რასაც სარკის უკან ვხედავთ, საგნის გამოსახულება ეწოდება.

დასაწყისისთვის, მოდით ავხსნათ, როგორ აღიქვამს თვალი თავად საგანს, მაგალითად, სანთელს. ჭრის თითოეული წერტილიდან სინათლის სხივები განსხვავდება ყველა მიმართულებით. ზოგიერთი მათგანი თვალში შედის განსხვავებულ სხივში. თვალი ხედავს (აღიქვამს) წერტილს იმ ადგილას, საიდანაც სხივები მოდის, ე.ი. იმ ადგილას, სადაც ისინი კვეთენ, სადაც წერტილი რეალურად არ მდებარეობს.

სარკეში ჩახედვისას ჩვენ ვხედავთ ჩვენი სახის წარმოსახვით გამოსახულებას.

ბრტყელი შუშის ნაჭერი ვერტიკალურად მოვათავსოთ – ის სარკის ფუნქციას შეასრულებს. მაგრამ რადგან მინა გამჭვირვალეა, ჩვენ ასევე დავინახავთ რა დგას მის უკან. დადგით ანთებული სანთელი ჭიქის წინ. მის გამოსახულებას მინაში დავინახავთ. შუშის მეორე მხარეს (სადაც ვხედავთ გამოსახულებას) დავდებთ იგივე, მაგრამ ჩაუქრობელ სანთელს და ვამოძრავებთ მანამ, სანამ არ გამოჩნდება ანთებული. ეს ნიშნავს, რომ ანთებული სანთლის გამოსახულება მდებარეობს იქ, სადაც არის ანთებული სანთელი.

გავზომოთ მანძილი სანთლიდან მინამდე და ჭიქიდან სანთლის გამოსახულებამდე. ეს მანძილი იგივე იქნება.

გამოცდილება ასევე აჩვენებს, რომ სანთლის გამოსახულების სიმაღლე უდრის თავად სანთლის სიმაღლეს, ე.ი. ბრტყელ სარკეში გამოსახულების ზომები უდრის ობიექტის ზომებს.

ასე რომ, გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ ბრტყელ სარკეში ობიექტის გამოსახულებას აქვს შემდეგი მახასიათებლები: ეს გამოსახულება არის ვირტუალური, პირდაპირი, ობიექტის ზომით თანაბარი, ის მდებარეობს იმავე მანძილზე სარკის უკან, როგორც ობიექტი მდებარეობს წინ. სარკის.

ბრტყელ სარკეში გამოსახულებას კიდევ ერთი თვისება აქვს. შეხედეთ თქვენი მარჯვენა ხელის გამოსახულებას თვითმფრინავის სარკეში, გამოსახულებაში გამოსახული თითები ისეა განლაგებული, თითქოს ეს იყო თქვენი მარცხენა ხელი.

5. სპეკულარული და დიფუზური გამოსახულება

ბრტყელ სარკეში ჩვენ ვხედავთ გამოსახულებას, რომელიც ოდნავ განსხვავდება თავად ობიექტისგან. ეს იმიტომ ხდება, რომ სარკის ზედაპირი ბრტყელია და გლუვი, და იმიტომ, რომ სარკე ირეკლავს მასზე დაცემული სინათლის უმეტეს ნაწილს (70-დან 90%-მდე).

სარკის ზედაპირი მიმართულებით ასახავს სინათლის სხივს. მოდით, მაგალითად, მზის პარალელური სხივების სხივი სარკეზე ჩამოვარდეს. სხივები ასევე აირეკლება პარალელური სხივით.

ყველაფერი, რაც არ არის ასახული, ე.ი. უხეში, არაგლუვი ზედაპირი აფანტავს სინათლეს: ის ასახავს მასზე მოხვედრილ პარალელური სხივების სხივს ყველა მიმართულებით. ეს აიხსნება იმით, რომ უხეში ზედაპირი შედგება დიდი რაოდენობით ძალიან მცირე ბრტყელი ზედაპირისგან, რომლებიც განლაგებულია შემთხვევით, ერთმანეთის მიმართ სხვადასხვა კუთხით. თითოეული პატარა ბრტყელი ზედაპირი ასახავს სინათლეს კონკრეტული მიმართულებით. მაგრამ ისინი ყველა ერთად მიმართავენ ასახულ სხივებს სხვადასხვა მიმართულებით, ე.ი. ავრცელებს შუქს სხვადასხვა მიმართულებით.

6. სინათლის რეფრაქცია

კოვზი ან ფანქარი, ჩაშვებული ჭიქა წყალში, თითქოს გატეხილია წყლისა და ჰაერის საზღვარზე. ეს მხოლოდ იმით შეიძლება აიხსნას, რომ კოვზიდან მოსულ სინათლის სხივებს წყალში განსხვავებული მიმართულება აქვს, ვიდრე ჰაერში.

სინათლის გავრცელების მიმართულების ცვლილებას ორი მედიის საზღვარზე გავლისას სინათლის რეფრაქცია ეწოდება.

როდესაც სხივი მინიდან (წყლიდან) ჰაერში გადადის, გარდატეხის კუთხე უფრო მეტია, ვიდრე დაცემის კუთხე.

სხივების გარდატეხის უნარი განსხვავებულია სხვადასხვა მედიაში. მაგალითად, ალმასი უფრო ძლიერად არღვევს სინათლის სხივებს, ვიდრე წყალი ან მინა.

თუ სინათლის სხივი ეცემა ალმასის ზედაპირზე 60* კუთხით, მაშინ სხივის გარდატეხის კუთხე არის დაახლოებით 21*. წყლის ზედაპირზე სხივის დაცემის იმავე კუთხით, გარდატეხის კუთხე არის დაახლოებით 30*.

როდესაც სხივი ერთი საშუალოდან მეორეზე გადადის, სინათლე ირღვევა შემდეგ პოზიციებზე:

1. შემხვედრი და გარდატეხილი სხივები დევს ერთ სიბრტყეში, პერპენდიკულურით, რომელიც შედგენილია სხივის დაცემის წერტილში ორი მედიის განცალკევების სიბრტყეზე.

2. იმისდა მიხედვით, თუ რომელ გარემოში გადადის სხივი, გარდატეხის კუთხე შეიძლება იყოს დაცემის კუთხეზე ნაკლები ან მეტი.

7. ლინზები

სინათლის ანარეკლი და გარდატეხა გამოიყენება სხივების მიმართულების შესაცვლელად ან, როგორც ამბობენ, სინათლის სხივების გასაკონტროლებლად. ეს არის სპეციალური ოპტიკური ინსტრუმენტების შექმნის საფუძველი, როგორიცაა პროჟექტორი, გამადიდებელი მინა, მიკროსკოპი, კამერა და სხვა. მათი უმრავლესობის ძირითადი ნაწილი არის ობიექტივი.

ოპტიკაში ყველაზე ხშირად გამოიყენება სფერული ლინზები. ასეთი ლინზები არის ოპტიკური ან ორგანული მინისგან დამზადებული სხეულები, რომლებიც შემოიფარგლება ორი სფერული ზედაპირით.

ლინზები მოდის სხვადასხვა ტიპის, შემოიფარგლება ერთი მხრიდან სფერული ზედაპირით, ხოლო მეორეზე ბრტყელი ზედაპირით, ან ჩაზნექილი-ამოზნექილი, მაგრამ ყველაზე ხშირად გამოყენებული არის ამოზნექილი და ჩაზნექილი.

ამოზნექილი ლინზა გარდაქმნის პარალელური სხივების სხივს კონვერგირებად და აგროვებს მას ერთ წერტილში. მაშასადამე, ამოზნექილ ლინზს კონვერგირებადი ლინზა ეწოდება.

ჩაზნექილი ლინზა გარდაქმნის პარალელური სხივების სხივს განსხვავებულად. მაშასადამე, ჩაზნექილ ლინზას ეწოდება განსხვავებულ ლინზას.

ჩვენ განვიხილეთ ლინზები, რომლებიც შემოიფარგლება ორივე მხრიდან სფერული ზედაპირით. მაგრამ ასევე მზადდება და გამოიყენება ლინზები, რომლებიც შემოიფარგლება ერთი მხრიდან სფერული ზედაპირით, მეორე მხრივ კი ბრტყელი ზედაპირით, ან ჩაზნექილი-ამოზნექილი ლინზებით. თუმცა, ამის მიუხედავად, ლინზები ან გადადიან ან განსხვავდებიან. თუ ლინზის შუა ნაწილი მის კიდეებზე სქელია, მაშინ ის აგროვებს სხივებს, ხოლო თუ უფრო თხელია, ფანტავს.

8. ლინზის მიერ წარმოებული სურათები

ლინზების გამოყენებით შეგიძლიათ აკონტროლოთ სინათლის სხივები. თუმცა, ლინზების დახმარებით თქვენ შეგიძლიათ არა მხოლოდ შეაგროვოთ და გააფანტოთ სინათლის სხივები, არამედ მიიღოთ ობიექტების მრავალფეროვანი გამოსახულება. ლინზების ამ უნარის წყალობით ისინი ფართოდ გამოიყენება პრაქტიკაში. ასე რომ, კინოკამერის ობიექტივი იძლევა ასჯერ გადიდებას, ხოლო კამერაში ობიექტივი ასევე იძლევა გადაღებული ობიექტის შემცირებულ სურათს.

1. თუ ობიექტი მდებარეობს ობიექტივსა და მის ფოკუსს შორის, მაშინ მისი გამოსახულება არის გადიდებული, ვირტუალური, პირდაპირი და ის მდებარეობს ობიექტივიდან უფრო შორს, ვიდრე ობიექტი.

ეს სურათი მიიღება გამადიდებელი შუშის გამოყენებისას საათების აწყობისას, მცირე ტექსტის კითხვისას და ა.შ.

2. თუ ობიექტი მდებარეობს ლინზის ფოკუსსა და ორმაგ ფოკუსს შორის, მაშინ ობიექტივი იძლევა გადიდებულ, ინვერსიულ, რეალურ გამოსახულებას; ის მდებარეობს ლინზის მეორე მხარეს საგნის მიმართ, ორმაგი ფოკუსური სიგრძის უკან.

ეს სურათი გამოიყენება საპროექციო მოწყობილობაში, კინოკამერაში.

3. ობიექტი მდებარეობს ლინზის ორმაგი მანძილის უკან.

ამ შემთხვევაში, ობიექტივი იძლევა შემცირებულ, ინვერსიულ, რეალურ სურათს ობიექტის, რომელიც მდებარეობს ლინზის მეორე მხარეს მის Fox-სა და ორმაგ ფოკუსს შორის.

ეს სურათი გამოიყენება ფოტოგრაფიულ აღჭურვილობაში.

უფრო ამოზნექილი ზედაპირის მქონე ლინზა უფრო მეტად არღვევს სხივებს, ვიდრე ნაკლები გამრუდების მქონე ლინზა. ამრიგად, უფრო ამოზნექილი ლინზების ფოკუსური მანძილი ნაკლებია, ვიდრე ნაკლებად ამოზნექილი ლინზების. ლინზა, რომელსაც აქვს უფრო მოკლე ფოკუსური მანძილი, უფრო მეტ გადიდებას აწარმოებს, ვიდრე უფრო გრძელი ფოკუსური სიგრძის ობიექტივი.

ობიექტის გადიდება უფრო დიდი იქნება, რაც უფრო ახლოს არის ობიექტი ფოკუსთან. ამიტომ, ლინზების გამოყენებით შესაძლებელია სურათების მიღება მაღალი და ძალიან მაღალი გადიდებით. ანალოგიურად, შეგიძლიათ მიიღოთ სურათები სხვადასხვა შემცირებით.

ლიტერატურა

1. სინათლე. სინათლის წყაროები.

2. მიოპია და შორსმჭვრეტელობა. Სათვალე.

3. სინათლე. რედაქტირებულია N.A. სამშობლო