Optika: fizika, razred 8. Zakon refleksije: formula

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-02 17:42

Danas ćemo govoriti o zakonu refleksije svjetlosti. Također ćemo istaknuti dio linearne optike na koji se ovaj fenomen odnosi.

Škola i svjetlo

Djeca nestrpljivo idu u prvi razred. Zanima ih šta znači učiti, hvata ih gužva sa udžbenicima i sveskama. Ali disciplina je stroga stvar. Da, i psihološki zakoni zatvorene grupe djece su prilično okrutni. Stoga stariji učenici sa školom povezuju samo nevoljkost da tamo idu. Međutim, kreativnim pristupom samom znanju, možete promijeniti način na koji gledate na svijet lekcija i dnevnika. Danas ćemo govoriti o jednom važnom konceptu optike. Fizika 8 razred daje ovu pojavu kao zakone prelamanja i refleksije svjetlosti.

Talas i svjetlost

Koliko god čudno zvučalo, svjetlost je talas. "Kakva mora?" pitaće studenti. A mi ćemo odgovoriti: "U elektromagnetskom". Ovaj složeni sistem počinje pokretnim naelektrisanim objektom. U bukvalnom smislu te riječi. Ako eksperimentator naelektrizira komad jantara i brzo trči s njim, tada će se u procesu kretanja pojaviti vrlo slabo i vrlo kratko elektromagnetno polje. Izvori velikih polja koja prožimaju čitav univerzum su unutrauglavnom zvijezde. Sunce je takođe objekat sa nabojom koji nije nula, pa se Zemlja bukvalno „kupa“u česticama i elektromagnetnim poljima koje ona stvara. A svjetlost je kvant elektromagnetnog polja, što znači da se na njega može primijeniti zakon refleksije.

Refleksija, refrakcija, apsorpcija

Dakle, šta je suština zakona? U sljedećem:

1. Ako snop svjetlosti padne na glatku površinu, tada on, normala na površinu u tački upada i reflektirana svjetlost leže u istoj ravni.
2. Ugao nagiba upadnog snopa prema normali jednak je uglu nagiba reflektovane svetlosti.

Ponekad se školarci uplaše nerazumljivom riječi "normalno". Ali to uopšte nije strašno. To je samo okomita na datu tačku na površini. A normala je najčešće zamišljena linija, mora se osmisliti da bi se problem riješio.

Upadni ugao je jednak uglu refleksije

Koliko je štetna ova formulacija zakona refleksije svjetlosti? 8. razred često smanjuje broj riječi u školskim pravilima kako bi ih bolje zapamtili. Ali čak je i linearna optika predmet u kojem je vektor djelovanja i širenja bitan. Odnosno, važni su ne samo međusobni uglovi svjetlosnih snopova, već i smjer njihovog širenja. U ovom slučaju, važno je ne zaboraviti da za incident, reflektiranu sliku i normalu na površinu postoji samo jedna ravan u tački upada.

Vrste refleksije

Čini se da ovo pravilo ne može biti jednostavnije. Ali ovdje postoje neke posebnosti:

1. Susret s dielektrikom, svjetlost uzrokuje oscilacije u njegovim atomimadielektrična polarizacija. To dovodi do činjenice da svaka tačka medija postaje sekundarni izvor valova. Kada se kombinuju, generišu reflektovanu, lomljenu i difuznu svetlost.
2. Kada elektromagnetno zračenje udari u provodljivi materijal, uzrokuje oscilaciju elektrona. Materijal teži da kompenzira rezultujuću struju, što rezultira skoro potpunom refleksijom. Zato je metal tako sjajan.
3. Difuzna refleksija nastaje kada površina ima hrapavost. Njihova veličina mora biti veća od talasne dužine upadnog zračenja. Međutim, može nastati situacija u kojoj se kratkotalasno ljubičasto zračenje raspršuje, dok se crveno zračenje dugih talasa savršeno reflektuje.
4. Unutrašnja refleksija. Ako svjetlost pada iz gušćeg medija u razrijeđeniji (na primjer, iz vode u zrak), tada se pod određenim kutom cijeli snop odbija natrag. Zakon totalne refleksije povezan je sa razlikom indeksa prelamanja svjetlosti u mediju. Njegova formula je izražena na sljedeći način:

• sin j=n₂ / n₁

gdje je j ugao pod kojim se javlja totalna unutrašnja refleksija, a n₂ i n_{1 su indeksi prelamanja dvaju mediji.}

Šta i kada se odražava?

Pored školskih lekcija i dosadnih zadataka, zakon refleksije, čiju smo formulu dali malo više, može se promatrati i u drugim slučajevima:

1. Kada se zvučni talasi odbijaju od čvrstih površina, oni se odbijaju kao eho. Upravo zbog ovog efekta dječji glasovi zvuče glasnije u zatvorenom dvorištu nego napolju.obala rijeke. Odjekuje i prazna prostorija odmah nakon renoviranja, a namještaj koji se tamo stavi upija vibracije zraka.
2. Izviđački brodovi lansiraju ultrazvučne talase ispred sebe, čija se brzina refleksije može koristiti za procjenu topografije dna.
3. Radio talasi se reflektuju od aviona, što vam omogućava da odredite njihovu lokaciju u vazduhu.
4. U medicinskom pregledu, ultrazvuk se reflektuje sa granice organa i daje specijalistima priliku da procijene procese koji se dešavaju unutar osobe bez rezanja tkiva.

Ogledalo i Kina

Međutim, nemojte misliti da je refleksija najnoviji izum. Čim su ljudi naučili kako se dobija čist metal (bronza), žene su odmah poželele da znaju kako izgledaju.

Da bi se materijal bolje reflektirao, njegova površina je dugo bila ručno polirana. A pošto je bilo moguće gledati samo u jednom pravcu bronzanog diska, drugi je bio ukrašen nekom vrstom šare.

U staroj Kini, neki majstori su umeli da prave ogledala, čija misterija do sada nije razrešena. Ako se sunčeva zraka s glatke strane takvog objekta usmjeri na bijeli zid ili list papira, tada će se u krugu svjetlosti … pojaviti slika ugravirana na poleđini. Suština ovog fenomena nije se mogla objasniti ni savremenim istraživačkim metodama. Pogađate kako se ovo dešava je:

1. Uzorak se utiskuje, zatim se jedna strana brusi, a razlika u strukturi metala ostaje.
2. Talina bakra se sipa u unapred pripremljen šablon, ideblji sloj metala (gdje šara ima ispupčenje) se učvršćuje u nešto drugačiji oblik od tankog elementa. Ova razlika ostaje i nakon poliranja.
3. Glatka strana ogledala je urezana kiselinom. Nakon obrade, razlika u boji nije primjetna, ali je intenzitet reflektirane slike različit na jakom suncu.
4. Uzorak se nanosi na zrcalni dio predmeta sa različitom klasom bakra.
5. Slika je izrezana na poleđini ogledala kada je prednja strana već u određenoj mjeri brušena. Pritisak djeluje na oba dijela objekta. Zrcalna strana je takoreći prekrivena nizom mikro-izbočina koje odgovaraju uzorku. Još jedno brušenje završava posao, dajući stvorenim izbočinama i udubinama glatkiji izgled.

Teško je povjerovati da u doba atomske spektroskopije i rendgenskog istraživanja materije još uvijek postoje misterije vezane za refleksiju, ali činjenice su tvrdoglave stvari.