Hari ini kita akan bercakap tentang hukum pantulan cahaya. Kami juga akan menyerlahkan bahagian optik linear yang digunakan oleh fenomena ini.
Sekolah dan cahaya
Kanak-kanak pergi ke darjah satu dengan tidak sabar. Mereka berminat dengan apa yang dimaksudkan untuk belajar, mereka ditangkap oleh kekecohan dengan buku teks dan buku nota. Tetapi disiplin adalah perkara yang ketat. Ya, dan undang-undang psikologi kumpulan tertutup kanak-kanak agak kejam. Oleh itu, pelajar yang lebih tua bergaul dengan sekolah hanya keengganan untuk pergi ke sana. Walau bagaimanapun, dengan pendekatan kreatif terhadap pengetahuan itu sendiri, anda boleh mengubah cara anda melihat dunia pelajaran dan diari. Hari ini kita akan bercakap tentang satu konsep penting optik. Fizik gred 8 memberikan fenomena ini sebagai hukum pembiasan dan pantulan cahaya.
Gelombang dan cahaya
Walaupun pelik bunyinya, cahaya adalah gelombang. "Lautan apa?" murid akan bertanya. Dan kami akan menjawab: "Dalam elektromagnet". Sistem kompleks ini bermula dengan objek bercas yang bergerak. Dalam erti kata literal. Jika penguji mengelektrik sekeping ambar dan dengan cepat berlari dengannya, maka dalam proses pergerakan medan elektromagnet yang sangat lemah dan sangat pendek akan timbul. Sumber medan besar yang meresap ke seluruh alam semesta beradakebanyakannya bintang. Matahari juga merupakan objek dengan cas bukan sifar, jadi Bumi secara literal "bermandi" dalam zarah dan medan elektromagnet yang dicipta olehnya. Dan cahaya ialah kuantum medan elektromagnet, yang bermaksud bahawa hukum pantulan boleh digunakan padanya.
Pantulan, pembiasan, penyerapan
Jadi, apakah intipati undang-undang? Dalam yang berikut:
- Jika pancaran cahaya jatuh pada permukaan licin, maka ia, normal ke permukaan pada titik tuju dan cahaya yang dipantulkan terletak pada satah yang sama.
- Sudut kecondongan pancaran tuju kepada normal adalah sama dengan sudut kecondongan cahaya yang dipantulkan.
Kadang-kadang murid sekolah takut dengan perkataan "biasa" yang tidak dapat difahami. Tetapi ia tidak mengerikan sama sekali. Ia hanya berserenjang dengan titik tertentu di permukaan. Dan yang biasa selalunya adalah garis khayalan, ia mesti difikirkan untuk menyelesaikan masalah.
Sudut tuju adalah sama dengan sudut pantulan
Seberapa berbahaya rumusan hukum pantulan cahaya ini? Gred 8 sering mengurangkan bilangan perkataan dalam peraturan sekolah untuk mengingati mereka dengan lebih baik. Tetapi optik linear adalah subjek yang vektor tindakan dan penyebaran penting. Iaitu, bukan sahaja sudut bersama pancaran cahaya adalah penting, tetapi juga arah penyebarannya. Dalam kes ini, adalah penting untuk tidak lupa bahawa untuk kejadian, imej yang dipantulkan dan normal ke permukaan, hanya terdapat satu satah pada titik kejadian.
Jenis pantulan
Nampaknya peraturan ini tidak lebih mudah. Tetapi di sini terdapat beberapa keanehan:
- Pertemuan dengan cahaya dielektrik menyebabkan ayunan dalam atomnyapolarisasi dielektrik. Ini membawa kepada fakta bahawa setiap titik medium menjadi sumber gelombang sekunder. Apabila digabungkan, ia menghasilkan cahaya yang dipantulkan, dibiaskan dan tersebar.
- Apabila sinaran elektromagnet mengenai bahan konduktif, ia menyebabkan elektron berayun. Bahan ini cenderung untuk mengimbangi arus yang terhasil, yang menghasilkan pantulan hampir keseluruhan. Itulah sebabnya logam itu sangat berkilat.
- Pantulan meresap berlaku apabila permukaan mempunyai kekasaran. Saiznya mesti melebihi panjang gelombang sinaran kejadian. Walau bagaimanapun, situasi mungkin timbul di mana sinaran ungu gelombang pendek bertaburan, manakala sinaran merah panjang gelombang panjang dipantulkan dengan sempurna.
- Refleksi dalaman. Jika cahaya jatuh dari medium yang lebih tumpat ke dalam yang lebih jarang (contohnya, dari air ke udara), maka pada sudut tertentu seluruh rasuk dipantulkan kembali. Hukum pantulan total berkaitan dengan perbezaan indeks biasan cahaya dalam medium. Formulanya dinyatakan seperti berikut:
- sin j=n2 / n1
di mana j ialah sudut di mana jumlah pantulan dalaman berlaku, dan n2 dan n1 ialah indeks biasan bagi kedua-dua media.
Apakah dan bila dicerminkan?
Selain pelajaran sekolah dan tugas yang membosankan, hukum refleksi, formula yang kami berikan sedikit lebih tinggi, boleh diperhatikan dalam kes lain:
- Apabila gelombang bunyi melantun dari permukaan pepejal, ia melantun semula sebagai gema. Kerana kesan inilah suara kanak-kanak berbunyi lebih kuat di halaman tertutup berbanding di luar.tebing sungai. Bilik kosong sejurus selepas pengubahsuaian juga bergema, dan perabot yang diletakkan di situ selepas itu menyerap getaran udara.
- Kapal peninjau melancarkan gelombang ultrasonik di hadapan mereka, kelajuan pantulan yang boleh digunakan untuk menilai topografi bawah.
- Gelombang radio dipantulkan daripada pesawat, yang membolehkan anda menentukan lokasinya di udara.
- Dalam pemeriksaan perubatan, ultrasound dipantulkan dari sempadan organ dan memberi peluang kepada pakar untuk menilai proses yang berlaku di dalam seseorang tanpa memotong tisu.
Cermin dan China
Namun, jangan anggap renungan adalah ciptaan terkini. Sebaik sahaja orang mengetahui cara mendapatkan logam tulen (gangsa), wanita segera ingin mengetahui rupa mereka.
Untuk menjadikan bahan mencerminkan lebih baik, permukaannya digilap dengan tangan untuk masa yang lama. Dan memandangkan cakera gangsa hanya boleh melihat ke satu arah, cakera gangsa yang lain dihiasi dengan beberapa jenis corak.
Di China purba, beberapa pakar mampu membuat cermin, yang misterinya masih belum terpecahkan sehingga kini. Jika sinar matahari dari sisi licin objek sedemikian diarahkan ke dinding putih atau sehelai kertas, maka dalam bulatan cahaya … gambar yang terukir di bahagian belakang akan muncul. Intipati fenomena ini tidak dapat dijelaskan walaupun dengan kaedah penyelidikan moden. Meneka bagaimana ini berlaku ialah:
- Corak ditekan, kemudian satu sisi dikisar, dan perbezaan dalam struktur logam kekal.
- Cairan tembaga dituangkan ke dalam templat yang disediakan terlebih dahulu, danlapisan logam yang lebih tebal (di mana coraknya mempunyai bonjolan) memejal dalam bentuk yang sedikit berbeza daripada unsur nipis. Perbezaan ini kekal walaupun selepas digilap.
- Bahagian licin cermin terukir dengan asid. Selepas pemprosesan, perbezaan warna tidak ketara, tetapi keamatan imej yang dipantulkan berbeza dalam cahaya matahari yang terang.
- Corak digunakan pada bahagian cermin objek dengan gred kuprum yang berbeza.
- Imej dipotong di bahagian belakang cermin apabila bahagian hadapan telah digosok pada tahap tertentu. Tekanan bertindak pada kedua-dua bahagian objek. Bahagian cermin ditutup, seolah-olah, dengan satu siri bonjolan mikro yang sepadan dengan corak. Satu lagi pengamplasan menyelesaikan kerja, memberikan rupa yang lebih licin pada bonggol dan lembah yang dicipta.
Sukar untuk mempercayai bahawa pada zaman spektroskopi atom dan penyelidikan sinar-X ke atas jirim, masih terdapat misteri berkaitan pantulan, tetapi fakta adalah perkara yang degil.
