Semua orang tahu atau sekurang-kurangnya mendengar bahawa cahaya mempunyai sifat membias dan memantul. Tetapi hanya formula geometri dan optik gelombang boleh menerangkan bagaimana, atau lebih tepatnya atas dasar apa, ini berlaku. Dan semua ajaran ini adalah berdasarkan konsep "sinar", yang telah diperkenalkan oleh Euclid tiga abad sebelum era kita. Jadi apakah rasuk, secara saintifiknya?
Rasuk ialah garis lurus di mana gelombang cahaya bergerak. Bagaimana, mengapa - soalan ini dijawab oleh formula optik geometri, yang merupakan sebahagian daripada optik gelombang. Yang terakhir, seperti yang mungkin diandaikan, menganggap sinar sebagai gelombang.
Formula optik geometri
Hukum perambatan rectilinear: sinar dalam medium dari jenis yang sama cenderung untuk merambat secara rectilinear. Iaitu, cahaya bergerak di sepanjang laluan terpendek yang wujud antara dua titik. Anda juga boleh mengatakan bahawa pancaran cahaya bertujuan untuk menjimatkan masa sendiri. Undang-undang ini menerangkan fenomena bayang-bayang dan penumbra.
Sebagai contoh, jika sumber cahaya itu sendiri bersaiz kecil atau terletak pada jarak yang jauh sehingga iasaiz boleh diabaikan, pancaran cahaya membentuk bayang-bayang yang jelas. Tetapi jika sumber cahaya adalah besar atau sangat dekat, maka pancaran cahaya membentuk bayang-bayang kabur dan bayang-bayang separa.
Undang-undang Penyebaran Bebas
Sinar cahaya cenderung merambat secara bebas antara satu sama lain. Iaitu, mereka tidak akan menjejaskan satu sama lain dalam apa jua cara jika mereka bersilang atau melalui satu sama lain dalam beberapa medium homogen. Sinar seolah-olah tidak menyedari kewujudan sinar lain.
Hukum Refleksi
Mari bayangkan seseorang menunjukkan penunjuk laser pada cermin. Sudah tentu, pancaran akan dipantulkan dari cermin dan akan merambat dalam medium lain. Sudut antara serenjang cermin dan sinar pertama dipanggil sudut tuju, sudut antara serenjang dengan cermin dan sinar kedua dipanggil sudut pantulan. Sudut ini adalah sama.
Formula optik geometri mendedahkan banyak situasi yang tidak difikirkan oleh sesiapa pun. Contohnya, hukum pantulan menerangkan sebab kita boleh melihat diri kita dalam cermin "langsung" sama seperti kita, dan sebab permukaan melengkungnya menghasilkan imej yang berbeza.
Formula:
a - sudut tuju, b - sudut pantulan.
a=b
Hukum biasan
Sinar tuju, sinar pembiasan dan serenjang dengan cermin terletak pada satah yang sama. Jika sinus sudut tuju dibahagikan dengan sinus sudut biasan, maka nilai n diperoleh, yang malar untuk kedua-dua media.
n menunjukkan pada sudut mana rasuk dari medium pertama melewati ke kedua, dan bagaimana komposisi media ini berkorelasi.
Formula:
i - sudut tuju. r - sudut biasan. n21 - indeks biasan.
sin i/sin r=n2/ 1= n21
Hukum keterbalikan cahaya
Apakah yang dikatakan hukum keterbalikan cahaya? Jika rasuk merambat sepanjang trajektori yang jelas dalam satu arah, maka ia akan mengulangi laluan yang sama dalam arah bertentangan.
Keputusan
Formula optik geometri dalam bentuk yang agak ringkas menerangkan cara pancaran cahaya berfungsi. Tidak ada yang sukar dalam hal ini. Ya, formula dan undang-undang optik geometri mengabaikan beberapa sifat alam semesta, tetapi kepentingannya kepada sains tidak boleh dipandang remeh.
