Hari ini kita akan bercakap tentang transmisi dan konsep yang berkaitan. Semua kuantiti ini merujuk kepada bahagian optik linear.
Cahaya di dunia purba
Dulu orang menganggap dunia ini penuh dengan misteri. Malah tubuh manusia membawa banyak perkara yang tidak diketahui. Sebagai contoh, orang Yunani kuno tidak memahami bagaimana mata melihat, mengapa warna wujud, mengapa malam datang. Tetapi pada masa yang sama, dunia mereka lebih mudah: cahaya, jatuh pada halangan, mencipta bayang-bayang. Ini semua yang perlu diketahui oleh ahli sains yang paling berpendidikan sekalipun. Tiada siapa yang memikirkan tentang penghantaran cahaya dan pemanasan. Dan hari ini mereka belajar di sekolah.
Cahaya bertemu halangan
Apabila pancaran cahaya mengenai objek, ia boleh berkelakuan dalam empat cara berbeza:
- melahap;
- scatter;
- refleksi;
- teruskan.
Oleh itu, sebarang bahan mempunyai pekali penyerapan, pantulan, penghantaran dan penyerakan.
Cahaya yang diserap mengubah sifat bahan itu sendiri dengan cara yang berbeza: ia memanaskannya, mengubah struktur elektroniknya. Cahaya tersebar dan dipantulkan adalah serupa, tetapi masih berbeza. Apabila memantulkan cahayamenukar arah perambatan, dan apabila tersebar, panjang gelombangnya juga berubah.
Objek lutsinar yang menghantar cahaya dan sifatnya
Pekali pantulan dan penghantaran bergantung pada dua faktor - ciri cahaya dan sifat objek itu sendiri. Ia penting:
- Keadaan jirim agregat. Ais membias secara berbeza daripada wap.
- Struktur kekisi kristal. Perkara ini digunakan untuk pepejal. Sebagai contoh, penghantaran arang batu di bahagian spektrum yang kelihatan cenderung kepada sifar, tetapi berlian adalah perkara yang berbeza. Ia adalah satah pantulan dan pembiasannya yang mencipta permainan ajaib cahaya dan bayang-bayang, yang mana orang sanggup membayar wang yang hebat. Tetapi kedua-dua bahan ini adalah karbon. Dan berlian akan terbakar dalam api tidak lebih buruk daripada arang batu.
- Suhu jirim. Anehnya, tetapi pada suhu tinggi, sesetengah badan sendiri menjadi sumber cahaya, jadi ia berinteraksi dengan sinaran elektromagnet dengan cara yang sedikit berbeza.
- Sudut tuju pancaran cahaya pada objek.
Selain itu, ingat bahawa cahaya yang keluar daripada objek boleh dipolarisasi.
Panjang gelombang dan spektrum penghantaran
Seperti yang kami nyatakan di atas, ketransmisian bergantung pada panjang gelombang cahaya kejadian. Bahan yang legap kepada sinaran kuning dan hijau kelihatan lutsinar kepada spektrum inframerah. Untuk zarah kecil yang dipanggil "neutrino" Bumi juga telus. Oleh itu, walaupun pada hakikatnya merekamenjana Matahari dalam kuantiti yang sangat besar, sangat sukar bagi saintis untuk mengesannya. Kebarangkalian neutrino berlanggar dengan jirim adalah sangat kecil.
Tetapi selalunya kita bercakap tentang bahagian spektrum sinaran elektromagnet yang kelihatan. Jika terdapat beberapa segmen skala dalam buku atau tugasan, maka penghantaran optik akan merujuk kepada bahagian itu yang boleh diakses oleh mata manusia.
Formula pekali
Kini pembaca sudah cukup bersedia untuk melihat dan memahami formula yang menentukan penghantaran sesuatu bahan. Ia kelihatan seperti ini: S=F/F0.
Jadi, ketransmisian T ialah nisbah fluks sinaran bagi panjang gelombang tertentu yang melalui badan (Ф) kepada fluks sinaran asal (Ф0).
Nilai T tidak mempunyai dimensi, kerana ia dilambangkan sebagai pembahagian konsep yang sama antara satu sama lain. Walau bagaimanapun, pekali ini tidak mempunyai makna fizikal. Ia menunjukkan berapa banyak sinaran elektromagnet yang dilalui oleh bahan tertentu.
Fluks Sinaran
Ini bukan sekadar frasa, tetapi istilah khusus. Fluks sinaran ialah kuasa yang dibawa oleh sinaran elektromagnet melalui permukaan unit. Secara lebih terperinci, nilai ini dikira sebagai tenaga yang radiasi bergerak melalui kawasan unit dalam satu unit masa. Luas selalunya adalah satu meter persegi, dan masa ialah saat. Tetapi bergantung pada tugas tertentu, syarat ini boleh diubah. Sebagai contoh, untuk merahgergasi, yang seribu kali lebih besar daripada Matahari kita, anda boleh menggunakan kilometer persegi dengan selamat. Dan untuk kelip-kelip kecil, milimeter persegi.
Sudah tentu, untuk dapat membandingkan, sistem pengukuran bersatu telah diperkenalkan. Tetapi apa-apa nilai boleh dikurangkan kepada mereka, melainkan, sudah tentu, anda mengacaukan bilangan sifar.
Dikaitkan dengan konsep ini juga adalah magnitud hantaran arah. Ia menentukan berapa banyak dan jenis cahaya yang melalui kaca. Konsep ini tidak terdapat dalam buku teks fizik. Ia tersembunyi dalam spesifikasi dan peraturan pengeluar tetingkap.
Hukum pengekalan tenaga
Undang-undang ini adalah sebab mengapa kewujudan mesin gerakan kekal dan batu ahli falsafah adalah mustahil. Tetapi ada air dan kincir angin. Undang-undang mengatakan bahawa tenaga tidak datang entah dari mana dan tidak larut tanpa jejak. Cahaya jatuh pada halangan tidak terkecuali. Ia tidak mengikuti dari makna fizikal pemancaran bahawa kerana sebahagian daripada cahaya tidak melalui bahan, ia tersejat. Malah, pancaran tuju adalah sama dengan jumlah cahaya yang diserap, tersebar, dipantulkan dan dihantar. Oleh itu, jumlah pekali ini untuk bahan tertentu hendaklah sama dengan satu.
Secara amnya, undang-undang pemuliharaan tenaga boleh digunakan untuk semua bidang fizik. Dalam masalah sekolah, ia sering berlaku bahawa tali tidak meregang, pin tidak panas, dan tidak ada geseran dalam sistem. Tetapi pada hakikatnya ini adalah mustahil. Di samping itu, ia sentiasa bernilai mengingati bahawa orang tahuTidak semua. Contohnya, dalam pereputan beta, sebahagian daripada tenaga telah hilang. Para saintis tidak faham ke mana ia pergi. Niels Bohr sendiri mencadangkan bahawa undang-undang pemuliharaan mungkin tidak berlaku pada tahap ini.
Tetapi kemudian zarah asas yang sangat kecil dan licik ditemui - lepton neutrino. Dan semuanya jatuh ke tempatnya. Jadi jika pembaca, semasa menyelesaikan masalah, tidak faham ke mana perginya tenaga, maka kita mesti ingat: kadangkala jawapannya tidak diketahui.
Aplikasi hukum penghantaran dan pembiasan cahaya
Sedikit lebih tinggi kami mengatakan bahawa semua pekali ini bergantung pada bahan yang menghalang pancaran sinaran elektromagnet. Tetapi fakta ini juga boleh digunakan secara terbalik. Mengambil spektrum penghantaran adalah salah satu cara paling mudah dan paling berkesan untuk mengetahui sifat sesuatu bahan. Mengapa kaedah ini sangat baik?
Ia kurang tepat berbanding kaedah optik lain. Banyak lagi yang boleh dipelajari dengan membuat bahan memancarkan cahaya. Tetapi ini adalah kelebihan utama kaedah penghantaran optik - tiada siapa yang perlu dipaksa untuk melakukan apa-apa. Bahan tidak perlu dipanaskan, dibakar atau disinari dengan laser. Sistem kompleks kanta optik dan prisma tidak diperlukan kerana pancaran cahaya terus melalui sampel yang dikaji.
Selain itu, kaedah ini bukan invasif dan tidak merosakkan. Sampel kekal dalam bentuk dan keadaan asalnya. Ini penting apabila bahan itu terhad, atau apabila ia unik. Kami yakin cincin Tutankhamun tidak patut dibakar,untuk mengetahui dengan lebih tepat komposisi enamel padanya.
