Ambapo tafakari kamili ya ndani inatumika. Utumiaji wa tafakari ya ndani ya jumla

Kwanza, hebu tufikirie kidogo. Hebu fikiria siku ya majira ya joto KK, mtu wa zamani anatumia mkuki kuwinda samaki. Anaona msimamo wake, huchukua lengo na hupiga kwa sababu fulani mahali ambapo samaki walionekana. Umekosa? Hapana, mvuvi ana mawindo mikononi mwake! Jambo ni kwamba babu yetu intuitively alielewa mada ambayo tutasoma sasa. Katika maisha ya kila siku, tunaona kwamba kijiko kilichowekwa ndani ya glasi ya maji kinaonekana kupotoka; tunapoangalia kwenye jarida la glasi, vitu vinaonekana kupotoka. Tutazingatia maswali haya yote katika somo, mada ambayo ni: "Refraction ya mwanga. Sheria ya refraction ya mwanga. Tafakari kamili ya ndani."

Katika masomo yaliyopita, tulizungumza juu ya hatima ya boriti katika visa viwili: nini kinatokea ikiwa boriti ya mwanga inaenea kwa njia ya uwazi ya homogeneous? Jibu sahihi ni kwamba itaenea kwa mstari ulionyooka. Ni nini hufanyika wakati mwangaza unaanguka kwenye kiolesura kati ya midia mbili? Katika somo lililopita tulizungumzia juu ya boriti iliyoakisiwa, leo tutaangalia sehemu hiyo ya mwanga wa mwanga unaofyonzwa na kati.

Je, ni nini hatima ya miale iliyopenya kutoka kwa njia ya kwanza ya uwazi ya macho hadi ya pili ya uwazi wa macho?

Mchele. 1. Refraction ya mwanga

Ikiwa boriti itaanguka kwenye interface kati ya vyombo vya habari viwili vya uwazi, basi sehemu ya nishati ya mwanga inarudi kwa kati ya kwanza, na kuunda boriti iliyoonyeshwa, na sehemu nyingine inapita ndani ndani ya kati ya pili na, kama sheria, inabadilisha mwelekeo wake.

Mabadiliko katika mwelekeo wa uenezi wa mwanga wakati unapita kupitia interface kati ya vyombo vya habari viwili inaitwa refraction ya mwanga(Mchoro 1).

Mchele. 2. Pembe za matukio, refraction na kutafakari

Katika Mchoro 2 tunaona boriti ya tukio; pembe ya tukio itaonyeshwa kwa α. Mionzi ambayo itaweka mwelekeo wa boriti ya mwanga iliyorudiwa itaitwa ray iliyopigwa. Pembe kati ya kiolesura cha kiolesura, iliyojengwa upya kutoka mahali pa tukio, na miale iliyorudiwa inaitwa pembe ya kinzani; katika takwimu ni pembe γ. Ili kukamilisha picha, tutatoa picha ya boriti iliyoonyeshwa na, ipasavyo, angle ya kutafakari β. Kuna uhusiano gani kati ya angle ya matukio na angle ya refraction Je, inawezekana kutabiri, kujua angle ya matukio na ni kati gani boriti ilipitishwa ndani, angle ya refraction itakuwa nini? Inageuka kuwa inawezekana!

Tunapata sheria ambayo inaelezea kwa kiasi uhusiano kati ya pembe ya matukio na pembe ya kinzani. Wacha tutumie kanuni ya Huygens, ambayo inasimamia uenezi wa mawimbi kwa njia ya kati. Sheria ina sehemu mbili.

Mwale wa tukio, miale iliyorudishwa nyuma na sehemu ya nyuma iliyorejeshwa hadi kiwango cha tukio ziko kwenye ndege moja..

Uwiano wa sine ya angle ya matukio kwa sine ya angle ya refraction ni thamani ya mara kwa mara kwa vyombo vya habari viwili na ni sawa na uwiano wa kasi ya mwanga katika vyombo vya habari hivi.

Sheria hii inaitwa sheria ya Snell, kwa heshima ya mwanasayansi wa Uholanzi ambaye aliiunda kwanza. Sababu ya kukataa ni tofauti katika kasi ya mwanga katika vyombo vya habari tofauti. Unaweza kuthibitisha uhalali wa sheria ya kinzani kwa kuelekeza kwa majaribio mwali wa mwanga katika pembe tofauti hadi kusano kati ya midia mbili na kupima pembe za matukio na mwonekano. Ikiwa tutabadilisha pembe hizi, kupima sines na kupata uwiano wa sines za pembe hizi, tutakuwa na hakika kwamba sheria ya refraction ni halali.

Uthibitisho wa sheria ya kinzani kwa kutumia kanuni ya Huygens ni uthibitisho mwingine wa asili ya wimbi la mwanga.

Ripoti ya jamaa ya refractive n 21 inaonyesha mara ngapi kasi ya mwanga V 1 katika kati ya kwanza inatofautiana na kasi ya mwanga V 2 katika kati ya pili.

Ripoti ya refractive ya jamaa ni maonyesho ya wazi ya ukweli kwamba sababu ya mwanga hubadilisha mwelekeo wakati wa kupita kutoka kati hadi nyingine ni kasi tofauti ya mwanga katika vyombo vya habari viwili. Dhana ya "wiani wa macho ya kati" mara nyingi hutumiwa kuashiria mali ya macho ya kati (Mchoro 3).

Mchele. 3. Msongamano wa macho wa kati (α > γ)

Ikiwa ray inapita kutoka kwa kati na kasi ya juu ya mwanga hadi ya kati na kasi ya chini ya mwanga, basi, kama inavyoonekana kutoka kwenye Mchoro 3 na sheria ya kukataa mwanga, itasisitizwa dhidi ya perpendicular, ambayo ni. , angle ya refraction ni chini ya angle ya matukio. Katika kesi hii, boriti inasemekana imepita kutoka katikati ya chini ya mnene hadi katikati yenye mnene zaidi. Mfano: kutoka hewa hadi maji; kutoka kwa maji hadi glasi.

Hali ya kinyume pia inawezekana: kasi ya mwanga katika kati ya kwanza ni chini ya kasi ya mwanga katika kati ya pili (Mchoro 4).

Mchele. 4. Msongamano wa macho wa kati (α< γ)

Kisha pembe ya refraction itakuwa kubwa zaidi kuliko angle ya matukio, na mabadiliko hayo yatasemwa kufanywa kutoka kwa mnene zaidi wa optically hadi katikati ya chini ya optically (kutoka kioo hadi maji).

Msongamano wa macho wa vyombo viwili vya habari unaweza kutofautiana kwa kiasi kikubwa, kwa hivyo hali iliyoonyeshwa kwenye picha inakuwa iwezekanavyo (Mchoro 5):

Mchele. 5. Tofauti katika wiani wa macho wa vyombo vya habari

Angalia jinsi kichwa kinavyohamishwa kuhusiana na mwili kwenye kioevu, katika mazingira yenye msongamano wa juu wa macho.

Walakini, faharisi ya refractive ya jamaa sio tabia rahisi kila wakati kufanya kazi nayo, kwa sababu inategemea kasi ya mwanga kwenye media ya kwanza na ya pili, lakini kunaweza kuwa na mchanganyiko mwingi kama huo na mchanganyiko wa media mbili (maji - hewa, nk). kioo - almasi, glycerini - pombe , kioo - maji na kadhalika). Majedwali yangekuwa magumu sana, itakuwa vigumu kufanya kazi, na kisha wakaanzisha kati moja kabisa, kwa kulinganisha na ambayo kasi ya mwanga katika vyombo vya habari vingine inalinganishwa. Utupu ulichaguliwa kama kamilifu na kasi ya mwanga ililinganishwa na kasi ya mwanga katika utupu.

Kielezo kamili cha refractive cha kati n- hii ni idadi ambayo ni sifa ya wiani wa macho wa kati na ni sawa na uwiano wa kasi ya mwanga. NA katika utupu kwa kasi ya mwanga katika mazingira fulani.

Fahirisi kamili ya kuakisi ni rahisi zaidi kwa kazi, kwa sababu sisi daima tunajua kasi ya mwanga katika utupu; ni sawa na 3 · 10 8 m / s na ni mara kwa mara ya kimwili.

Fahirisi kamili ya refractive inategemea vigezo vya nje: halijoto, msongamano, na pia juu ya urefu wa mawimbi ya mwanga, kwa hivyo jedwali kawaida huonyesha faharisi ya wastani ya kuakisi kwa masafa fulani ya mawimbi. Ikiwa tunalinganisha fahirisi za refractive za hewa, maji na kioo (Mchoro 6), tunaona kwamba hewa ina index ya refractive karibu na umoja, kwa hiyo tutaichukua kama umoja wakati wa kutatua matatizo.

Mchele. 6. Jedwali la fahirisi kamili za refractive kwa media tofauti

Si vigumu kupata uhusiano kati ya fahirisi kamili na jamaa ya refractive ya vyombo vya habari.

Fahirisi ya refractive ya jamaa, yaani, kwa ray kupita kutoka kati moja hadi mbili ya kati, ni sawa na uwiano wa fahirisi kamili ya refractive katika kati ya pili hadi fahirisi kamili ya refractive katika kati ya kwanza.

Kwa mfano: = ≈ 1,16

Ikiwa fahirisi kamili za refractive za vyombo vya habari viwili ni karibu sawa, hii ina maana kwamba faharisi ya refractive ya jamaa wakati wa kupita kutoka kati hadi nyingine itakuwa sawa na umoja, yaani, mwanga wa mwanga hautarudiwa. Kwa mfano, wakati wa kupita kutoka kwa mafuta ya anise hadi kwa jiwe la jiwe la beryl, mwanga hautapinda, yaani, itakuwa sawa na wakati wa kupitia mafuta ya anise, kwa kuwa index yao ya refractive ni 1.56 na 1.57 kwa mtiririko huo, hivyo jiwe linaweza kuwa kana kwamba imefichwa kwenye kioevu, haitaonekana.

Ikiwa tunamimina maji kwenye glasi ya uwazi na kutazama kupitia ukuta wa glasi ndani ya nuru, tutaona mwanga wa silvery juu ya uso kutokana na uzushi wa kutafakari kwa ndani, ambayo itajadiliwa sasa. Wakati boriti ya mwanga inapita kutoka katikati ya denser ya macho hadi katikati ya chini ya mnene wa macho, athari ya kuvutia inaweza kuzingatiwa. Kwa uhakika, tutafikiri kwamba mwanga hutoka kwa maji ndani ya hewa. Hebu tuchukue kwamba katika kina cha hifadhi kuna chanzo cha uhakika cha mwanga S, hutoa mionzi kwa pande zote. Kwa mfano, diver huangaza tochi.

Boriti ya SO 1 huanguka juu ya uso wa maji kwa pembe ndogo zaidi, boriti hii imerudiwa kwa sehemu - boriti ya O 1 A 1 na inaonyeshwa kwa sehemu nyuma ya maji - boriti ya O 1 B 1. Kwa hivyo, sehemu ya nishati ya boriti ya tukio huhamishiwa kwenye boriti iliyopigwa, na nishati iliyobaki huhamishiwa kwenye boriti iliyojitokeza.

Mchele. 7. Tafakari ya ndani ya jumla

Boriti ya SO 2, ambayo angle ya matukio ni kubwa zaidi, pia imegawanywa katika mihimili miwili: iliyopigwa na kutafakari, lakini nishati ya boriti ya awali inasambazwa kati yao tofauti: boriti iliyopigwa O 2 A 2 itakuwa dimmer kuliko O 1. Boriti 1, yaani, itapata sehemu ndogo ya nishati, na boriti iliyoonyeshwa O 2 B 2, ipasavyo, itakuwa mkali kuliko boriti O 1 B 1, yaani, itapata sehemu kubwa ya nishati. Kadiri pembe ya matukio inavyoongezeka, muundo sawa huzingatiwa - sehemu inayoongezeka ya nishati ya boriti ya tukio huenda kwenye boriti iliyoakisiwa na sehemu ndogo na ndogo kwa boriti iliyoangaziwa. Boriti iliyorudishwa inakuwa nyepesi na hafifu na wakati fulani hupotea kabisa; kutoweka huku hutokea inapofikia pembe ya matukio, ambayo inalingana na pembe ya kinzani ya 90 0. Katika hali hii, boriti ya refracted OA inapaswa kuwa imeenda sambamba na uso wa maji, lakini hakuna kitu kilichosalia kwenda - nishati yote ya boriti ya tukio SO ilienda kabisa kwenye boriti iliyoonyeshwa OB. Kwa kawaida, kwa kuongezeka zaidi kwa angle ya matukio, boriti iliyopigwa haitakuwapo. Jambo lililoelezewa ni tafakari ya ndani ya jumla, ambayo ni, kati ya macho mnene kwenye pembe zinazozingatiwa haitoi miale kutoka yenyewe, zote zinaonyeshwa ndani yake. Pembe ambayo jambo hili hutokea inaitwa pembe inayozuia ya kutafakari jumla ya ndani.

Thamani ya pembe ya kizuizi inaweza kupatikana kwa urahisi kutoka kwa sheria ya kinzani:

= => = arcsin, kwa maji ≈ 49 0

Utumiaji wa kuvutia zaidi na maarufu wa uzushi wa kutafakari kwa ndani jumla ni kinachojulikana kama mawimbi, au optics ya nyuzi. Hii ndiyo hasa njia ya kutuma ishara ambayo hutumiwa na makampuni ya kisasa ya mawasiliano kwenye mtandao.

Tulipata sheria ya kukataa mwanga, tukaanzisha dhana mpya - fahirisi za jamaa na kamili za refractive, na pia tulielewa hali ya tafakari ya ndani ya jumla na matumizi yake, kama vile fiber optics. Unaweza kuunganisha maarifa yako kwa kuchanganua majaribio na viigaji vinavyofaa katika sehemu ya somo.

Wacha tupate uthibitisho wa sheria ya kutofautisha mwanga kwa kutumia kanuni ya Huygens. Ni muhimu kuelewa kwamba sababu ya refraction ni tofauti katika kasi ya mwanga katika vyombo vya habari viwili tofauti. Hebu tuonyeshe kasi ya mwanga katika kati ya kwanza kama V 1, na ya pili kama V 2 (Mchoro 8).

Mchele. 8. Uthibitisho wa sheria ya refraction ya mwanga

Acha wimbi la mwanga la ndege lianguke kwenye kiolesura cha bapa kati ya vyombo vya habari viwili, kwa mfano kutoka hewani hadi maji. Uso wa wimbi AS ni sawa na miale na , kiolesura kati ya vyombo vya habari MN hufikiwa kwanza na miale, na miale hufikia uso sawa baada ya muda wa ∆t, ambayo itakuwa sawa na njia ya SW iliyogawanywa na kasi. ya mwanga katika kati ya kwanza.

Kwa hiyo, wakati ambapo wimbi la sekondari kwenye hatua B huanza tu kusisimua, wimbi kutoka kwa hatua A tayari lina fomu ya hemisphere na radius AD, ambayo ni sawa na kasi ya mwanga katika kati ya pili saa ∆. t: AD = ·∆t, yaani, kanuni ya Huygens katika hatua ya kuona . Uso wa wimbi la wimbi lililorekebishwa linaweza kupatikana kwa kuchora tangent ya uso kwa mawimbi yote ya sekondari katika kati ya pili, vituo ambavyo viko kwenye interface kati ya vyombo vya habari, katika kesi hii hii ni ndege BD, ni bahasha ya mawimbi ya sekondari. Pembe ya matukio α ya boriti ni sawa na angle CAB katika pembetatu ABC, pande za moja ya pembe hizi ni perpendicular kwa pande za nyingine. Kwa hivyo, SV itakuwa sawa na kasi ya mwangaza katika sehemu ya kwanza kwa ∆t

CB = ∆t = AB dhambi α

Kwa upande wake, pembe ya kinzani itakuwa sawa na pembe ABD katika pembetatu ABD, kwa hivyo:

AD = ∆t = АВ dhambi γ

Kugawanya misemo kwa muda, tunapata:

n ni thamani ya mara kwa mara ambayo haitegemei angle ya matukio.

Tumepata sheria ya refraction ya mwanga, sine ya angle ya matukio kwa sine ya angle ya refraction ni thamani ya mara kwa mara kwa vyombo hivi viwili vya habari na ni sawa na uwiano wa kasi ya mwanga katika vyombo vya habari viwili vilivyopewa.

Chombo cha ujazo na kuta za opaque kinawekwa ili jicho la mwangalizi halioni chini yake, lakini huona kabisa ukuta wa CD ya chombo. Ni maji ngapi yanapaswa kumwagika ndani ya chombo ili mwangalizi aone kitu F kilicho umbali b = 10 cm kutoka kwa pembe D? Makali ya chombo α = 40 cm (Mchoro 9).

Ni nini muhimu sana wakati wa kutatua shida hii? Nadhani kwamba kwa kuwa jicho halioni chini ya chombo, lakini huona sehemu iliyokithiri ya ukuta wa upande, na chombo ni mchemraba, angle ya matukio ya boriti juu ya uso wa maji wakati tunamimina itakuwa. sawa na 450.

Mchele. 9. Jukumu la Mtihani wa Jimbo la Umoja

Boriti huanguka kwenye hatua F, hii ina maana kwamba tunaona wazi kitu, na mstari wa dotted nyeusi unaonyesha mwendo wa boriti ikiwa hakuna maji, yaani, kwa uhakika D. Kutoka kwa pembetatu NFK, tangent ya angle. β, tanjiti ya pembe ya kinzani, ni uwiano wa upande kinyume na ulio karibu au, kulingana na takwimu, h minus b kugawanywa na h.

tg β = = , h ni urefu wa kioevu ambacho tulimwaga;

Jambo kali zaidi la kutafakari kwa ndani kwa jumla hutumiwa katika mifumo ya fiber optical.

Mchele. 10. Fiber optics

Ikiwa boriti ya mwanga inaelekezwa mwishoni mwa tube ya kioo imara, basi baada ya kutafakari kwa ndani kwa jumla boriti itatoka upande wa pili wa bomba. Inatokea kwamba tube ya kioo ni conductor ya wimbi la mwanga au wimbi la wimbi. Hii itatokea bila kujali kama bomba ni sawa au curved (Mchoro 10). Miongozo ya kwanza ya mwanga, hii ni jina la pili la miongozo ya mawimbi, ilitumiwa kuangazia maeneo magumu kufikia (wakati wa utafiti wa matibabu, wakati mwanga hutolewa kwa mwisho mmoja wa mwongozo wa mwanga, na mwisho mwingine huangaza mahali panapohitajika). Maombi kuu ni dawa, kugundua dosari ya motors, lakini miongozo kama hiyo ya mawimbi hutumiwa sana katika mifumo ya upitishaji habari. Masafa ya mtoa huduma wakati wa kupitisha ishara kwa wimbi la mwanga ni mara milioni zaidi ya mzunguko wa mawimbi ya redio, ambayo ina maana kwamba kiasi cha habari ambacho tunaweza kusambaza kwa kutumia wimbi la mwanga ni mara milioni kubwa kuliko kiasi cha habari inayopitishwa. kwa mawimbi ya redio. Hii ni fursa nzuri ya kufikisha habari nyingi kwa njia rahisi na ya bei nafuu. Kwa kawaida, habari hupitishwa kupitia kebo ya nyuzi kwa kutumia mionzi ya laser. Fiber optics ni muhimu kwa upitishaji wa haraka na wa hali ya juu wa ishara ya kompyuta iliyo na habari nyingi zinazopitishwa. Na msingi wa haya yote ni jambo rahisi na la kawaida kama kinzani ya mwanga.

Bibliografia

Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Fizikia (kiwango cha msingi) - M.: Mnemosyne, 2012.
Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizikia daraja la 10. - M.: Mnemosyne, 2014.
Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizikia - 9, Moscow, Elimu, 1990.

Edu.glavsprav.ru ().
Nvtc.ee ().
Raal100.narod.ru ().
Optika.ucoz.ru ().

Kazi ya nyumbani

Bainisha kinzani ya mwanga.
Taja sababu ya kufutwa kwa mwanga.
Taja programu maarufu zaidi za tafakari kamili ya ndani.

Darasa: 11

Uwasilishaji kwa somo

Rudi mbele

Makini! Onyesho la kuchungulia la slaidi ni kwa madhumuni ya habari pekee na huenda lisiwakilishe vipengele vyote vya wasilisho. Ikiwa una nia ya kazi hii, tafadhali pakua toleo kamili.

Malengo ya somo:

Kielimu:

Wanafunzi lazima warudie na kujumlisha maarifa yaliyopatikana wakati wa kusoma mada "Kuakisi na kuakisi mwanga": hali ya uenezi wa rectilinear wa mwanga kwa njia ya homogeneous, sheria ya kutafakari, sheria ya kukataa, sheria ya kutafakari kabisa.
Zingatia matumizi ya sheria katika sayansi, teknolojia, vyombo vya macho, dawa, usafiri, ujenzi, maisha ya kila siku, ulimwengu unaotuzunguka,
Kuwa na uwezo wa kutumia ujuzi uliopatikana wakati wa kutatua matatizo ya ubora, computational na majaribio;

Kielimu:

kupanua upeo wa wanafunzi, kuendeleza kufikiri kimantiki na akili;
kuwa na uwezo wa kulinganisha na kutoa pembejeo;
kuendeleza hotuba ya monologue, kuwa na uwezo wa kuzungumza mbele ya hadhira.
fundisha jinsi ya kupata habari kutoka kwa fasihi ya ziada na Mtandao, na uchanganue.

Kielimu:

kusisitiza shauku katika somo la fizikia;
kufundisha uhuru, uwajibikaji, kujiamini;
tengeneza hali ya kufaulu na usaidizi wa kirafiki wakati wa somo.

Vifaa na vifaa vya kuona:

Kifaa cha macho ya kijiometri, vioo, prismu, viakisi, darubini, fibre optics, vifaa vya majaribio.
Kompyuta, projekta ya video, skrini, uwasilishaji "Utumiaji kivitendo wa sheria za kuakisi na kuakisi mwanga"

Mpango wa somo.

I. Mada na madhumuni ya somo (dakika 2)

II. Kurudia (uchunguzi wa mbele) - dakika 4

III. Utumiaji wa unyoofu wa uenezi wa mwanga. Tatizo (kwenye bodi). - dakika 5

IV. Utekelezaji wa sheria ya kutafakari mwanga. - dakika 4

V. Utumiaji wa sheria ya kutofautisha mwanga:

1) Uzoefu - dakika 4

2) Kazi - dakika 5

VI Utumiaji wa jumla ya uakisi wa ndani wa mwanga:

a) Vyombo vya macho - dakika 4.

c) Fiber optics - dakika 4.

VII Mirages - dakika 4

VIII.Kazi ya kujitegemea - 7 min.

IX Kuhitimisha somo. Kazi ya nyumbani - 2 min.

Jumla: 45 min

Wakati wa madarasa

I. Mada ya somo, lengo, malengo, maudhui . (Slaidi1-2)

Epigraph. (Slaidi ya 3)

Zawadi ya ajabu ya asili ya milele,
Zawadi isiyo na thamani na takatifu,
Ina chanzo kisicho na mwisho
Kufurahia uzuri:
Anga, jua, mwangaza wa nyota,
Bahari katika bluu nzuri -
Picha nzima ya ulimwengu
Tunajua tu kwenye nuru.
I.A.Bunin

II. Kurudia

Mwalimu:

a) Macho ya kijiometri. (Slaidi za 4-7)

Mwanga hueneza kwa mstari wa moja kwa moja katika kati ya homogeneous. Au kwa njia ya homogeneous, miale ya mwanga ni mistari iliyonyooka

Mstari ambao nishati ya mwanga husafiri inaitwa ray. Unyoofu wa uenezi wa mwanga kwa kasi ya kilomita 300,000 / s hutumiwa katika optics ya kijiometri.

Mfano: Inatumika wakati wa kuangalia unyoofu wa bodi iliyopangwa kwa kutumia boriti.

Uwezo wa kuona vitu visivyo na mwanga ni kutokana na ukweli kwamba kila mwili huakisi kwa sehemu na kwa sehemu inachukua mwanga unaoanguka juu yake. (Mwezi). Njia ambayo kasi ya uenezi wa mwanga ni polepole ni kati ya optically deser. Kinyume cha mwanga ni badiliko la mwelekeo wa miale ya mwanga wakati wa kuvuka mpaka kati ya vyombo vya habari. Kinyume cha nuru kinaelezewa na tofauti ya kasi ya uenezi wa mwanga wakati wa kupita kutoka katikati moja hadi nyingine.

b) Maonyesho ya jambo la kutafakari na kukataa kwenye kifaa cha "Optical disk"

c) Maswali ya kurudia. (Slaidi ya 8)

III. Utumiaji wa unyoofu wa uenezi wa mwanga. Tatizo (kwenye bodi).

a) Uundaji wa kivuli na penumbra. (Slaidi ya 9).

Unyoofu wa uenezi wa mwanga unaelezea uundaji wa kivuli na penumbra. Ikiwa ukubwa wa chanzo ni mdogo au ikiwa chanzo iko mbali kwa kulinganisha na ambayo ukubwa wa chanzo unaweza kupuuzwa, kivuli tu kinapatikana. Wakati chanzo cha mwanga ni kikubwa au ikiwa chanzo kiko karibu na somo, vivuli vya unsharp (umbra na penumbra) vinaundwa.

b) Mwangaza wa Mwezi. (Slaidi ya 10).

Mwezi, unapozunguka Dunia, unaangazwa na Jua; yenyewe haina mwanga.

1. mwezi mpya, 3. robo ya kwanza, 5. mwezi kamili, 7. robo ya mwisho.

c) Utumiaji wa unyoofu wa uenezi wa mwanga katika ujenzi, katika ujenzi wa barabara na madaraja. (Slaidi za 11-14)

d) Tatizo namba 1352 (D) (mwanafunzi ubaoni). Urefu wa kivuli kutoka kwa mnara wa televisheni wa Ostankino, unaoangazwa na jua, wakati fulani kwa wakati uligeuka kuwa sawa na 600 m; urefu wa kivuli kutoka kwa mtu mwenye urefu wa 1.75 m wakati huo huo kwa wakati ulikuwa sawa na m 2. Je, urefu wa mnara ni nini? (Slaidi ya 15-16)

Hitimisho: Kutumia kanuni hii, unaweza kuamua urefu wa kitu kisichoweza kupatikana: urefu wa nyumba; urefu wa mwamba; urefu wa mti mrefu.

e) Maswali ya kurudia. (Slaidi ya 17)

IV. Utekelezaji wa sheria ya kutafakari mwanga. (Slaidi za 18-21).

a) Vioo (Ujumbe wa Mwanafunzi).

Nuru inayokutana na kitu chochote kwenye njia yake inaonyeshwa kutoka kwa uso wake. Ikiwa si laini, basi kutafakari hutokea kwa njia nyingi na mwanga hutawanyika. Wakati uso ni laini, basi miale yote hutoka kutoka kwa sambamba na kila mmoja na kutafakari maalum hupatikana. Hivi ndivyo mwanga huonekana kutoka uso wa bure wa vinywaji vya kupumzika na kutoka kwa vioo. Vioo vinaweza kuwa na maumbo tofauti. Wao ni gorofa, spherical, cyndric, parabolic, nk. Nuru inayotokana na kitu huenea kwa namna ya mionzi, ambayo, ikianguka kwenye kioo, inaonekana. Ikiwa baada ya hii wanakusanyika tena wakati fulani, wanasema kwamba hatua ya picha ya kitu iliondoka wakati huo. Ikiwa mionzi inabaki kutengwa, lakini kwa wakati fulani upanuzi wao unaunganishwa, basi inaonekana kwetu kwamba mionzi hutoka kutoka kwake, na ndio mahali ambapo kitu iko. Hii ndio inayoitwa picha ya kawaida, ambayo imeundwa katika mawazo ya uchunguzi. Kwa usaidizi wa vioo vya concave, unaweza kuweka picha kwenye uso fulani au kukusanya mwanga hafifu unaotoka kwa kitu cha mbali kwa wakati mmoja, kama inavyofanyika unapotazama nyota kwa kutumia darubini inayoakisi. Katika matukio yote mawili, picha ni ya kweli, vioo vingine hutumiwa kuona kitu katika ukubwa wa maisha (vioo vya kawaida vya gorofa), kupanuliwa (vioo vile huchukuliwa kwenye mkoba) au kupunguzwa (vioo vya nyuma vya nyuma kwenye magari). Picha zinazotokana ni za kufikirika (virtual). Na kwa usaidizi wa vioo vilivyopindika, visivyo na mviringo unaweza kufanya picha ipotoshwe.

V. Matumizi ya sheria ya refraction ya mwanga. (Slaidi za 22-23).

a) Njia ya miale kwenye sahani ya glasi .

b) Njia ya miale katika prism ya pembe tatu . Jenga na ueleze. (Mwanafunzi ubaoni)

c) Uzoefu: Utumiaji wa sheria ya kinzani. (Ujumbe wa mwanafunzi.) (Slaidi za 24)

Waogaji wasio na ujuzi mara nyingi huwekwa kwenye hatari kubwa kwa sababu tu wanasahau kuhusu matokeo ya ajabu ya sheria ya kukataa mwanga. Hawajui kuwa kinzani inaonekana kuinua vitu vyote vilivyowekwa ndani ya maji juu ya nafasi yao halisi. Sehemu ya chini ya bwawa, mto, au hifadhi inaonekana kwa jicho kuinuliwa kwa karibu theluthi moja ya kina chake. Ni muhimu sana kujua hili kwa watoto na watu wafupi kwa ujumla, ambao makosa katika kuamua kina inaweza kuwa mbaya. Sababu ni refraction ya mionzi ya mwanga.

Tajriba: Weka sarafu chini ya kikombe mbele ya wanafunzi kama hii. ili isionekane kwa mwanafunzi. Mwambie, bila kugeuza kichwa chake, kumwaga maji ndani ya kikombe, basi sarafu "itaelea". Ikiwa utaondoa maji kutoka kikombe na sindano, chini na sarafu "itashuka" tena. Eleza uzoefu. Fanya jaribio kwa kila mtu nyumbani.

G) Kazi. Kina halisi cha eneo la hifadhi ni mita 2. Je, ni kina gani kinachoonekana kwa mtu anayeangalia chini kwa pembe ya 60 ° kwa uso wa maji. Fahirisi ya refractive ya maji ni 1.33. (Slaidi za 25-26).

e) Maswali ya kukaguliwa . (Slaidi 27-28).

VI. Tafakari kamili ya ndani. Vyombo vya macho

a) Tafakari kamili ya ndani. Vyombo vya macho . (Ujumbe wa mwanafunzi)

(Slaidi za 29-35)

Tafakari ya ndani ya jumla hutokea wakati mwanga unapiga mpaka kati ya kati ya optically denser na kati chini mnene. Jumla ya kutafakari kwa ndani hutumiwa katika vifaa vingi vya macho. Pembe ya kuzuia glasi ni 35 ° -40 ° kulingana na fahirisi ya refractive ya aina fulani ya glasi. Kwa hiyo, katika prisms 45 °, mwanga utapata kutafakari kwa ndani kwa jumla.

Swali. Kwa nini prisms zinazozunguka na zinazozunguka ni bora kutumia kuliko vioo?

a) Huakisi takriban mwanga 100, kwani vioo bora huakisi chini ya 100. Picha ni angavu zaidi.

c) Sifa zao hubaki bila kubadilika kwani vioo vya chuma hufifia baada ya muda kutokana na oxidation ya chuma.

Maombi. Miche inayozunguka hutumiwa katika periscopes. Miche inayoweza kurejeshwa hutumiwa katika darubini. Katika usafirishaji, kiakisi cha kona hutumiwa - kiakisi; imewekwa nyuma - nyekundu, mbele - nyeupe, kwenye miiko ya magurudumu ya baiskeli - machungwa. Retroreflector au kifaa cha macho ambacho huakisi mwanga kurudi kwenye chanzo kinachoiangazia, bila kujali angle ya matukio ya mwanga juu ya uso. Magari yote na sehemu hatari za barabara zina vifaa. Imetengenezwa kwa glasi au plastiki.

b) Maswali ya kurudia. (Slaidi ya 36).

c) Fiber optics . (Ujumbe wa mwanafunzi). (Slaidi za 37-42).

Fiber optics inategemea jumla ya kuakisi ndani ya mwanga. Nyuzi ni glasi au plastiki. Kipenyo chao ni kidogo sana - micrometers chache. Kifungu cha nyuzi hizi nyembamba huitwa mwongozo wa mwanga; mwanga husogea karibu nayo bila hasara, hata ikiwa mwongozo wa mwanga umepewa umbo tata. Hii hutumiwa katika taa za mapambo, kwa jets za kuangaza kwenye chemchemi.

Miongozo ya mwanga hutumiwa kusambaza ishara katika simu na aina nyingine za mawasiliano. Ishara ni mwanga wa mwanga uliopangwa na hupitishwa kwa hasara kidogo kuliko wakati wa kupitisha ishara ya umeme kupitia waya za shaba.

Miongozo ya mwanga hutumiwa katika dawa ili kusambaza picha wazi. Kwa kuingiza "endoscope" kupitia umio, daktari anaweza kuchunguza kuta za tumbo. Baadhi ya nyuzi hutuma mwanga ili kuangazia tumbo, huku nyingine hubeba mwanga unaoakisiwa. Nyuzi zaidi na nyembamba zaidi, picha bora zaidi. Endoscope ni muhimu wakati wa kuchunguza tumbo na maeneo mengine magumu kufikia, wakati wa kuandaa mgonjwa kwa upasuaji, au wakati wa kutafuta majeraha na uharibifu bila upasuaji.

Katika mwongozo wa mwanga, mwanga unaonyeshwa kabisa kutoka kwenye uso wa ndani wa kioo au fiber ya uwazi ya plastiki. Kuna lenses katika kila mwisho wa mwongozo wa mwanga. Mwishoni inakabiliwa na kitu. lenzi hugeuza miale inayotoka humo kuwa boriti sambamba. Mwishoni inakabiliwa na mwangalizi kuna darubini inayokuwezesha kutazama picha.

VII. Mirages. (Mwanafunzi aeleza, mwalimu anamaliza) (Slaidi za 43-46).

Jeshi la Ufaransa la Napoleon lilikumbana na hali mbaya huko Misri katika karne ya 18. Askari waliona “ziwa lenye miti” mbele. Mirage ni neno la Kifaransa linalomaanisha "kutafakari kama kwenye kioo." Mionzi ya jua hupita kwenye kioo cha hewa, na kusababisha "miujiza". Ikiwa dunia inapokanzwa vizuri, basi safu ya chini ya hewa ni joto zaidi kuliko tabaka ziko hapo juu.

Mirage ni jambo la macho katika hali ya wazi, yenye utulivu na joto tofauti la tabaka zake za kibinafsi, zinazojumuisha ukweli kwamba vitu visivyoonekana vilivyo nje ya upeo wa macho vinaonyeshwa kwa fomu iliyopigwa hewa.

Kwa hivyo, miale ya jua, ikipenya safu ya hewa, kamwe haisafiri moja kwa moja, lakini imejipinda. Jambo hili linaitwa refraction.

Mirage ina nyuso nyingi. Inaweza kuwa rahisi, ngumu, juu, chini, upande.

Wakati tabaka za chini za hewa zinapokanzwa vizuri, mirage ya chini huzingatiwa - picha ya inverted ya vitu. Hii hutokea mara nyingi katika nyika na jangwa. Aina hii ya mirage inaweza kuonekana katika Asia ya Kati, Kazakhstan, na mkoa wa Volga.

Ikiwa tabaka za chini za hewa ni baridi zaidi kuliko zile za juu, basi mirage ya juu hutokea - picha hutoka chini na hutegemea hewa. Vitu vinaonekana karibu na juu zaidi kuliko vile vilivyo. Aina hii ya mirage huzingatiwa asubuhi na mapema, wakati mionzi ya jua bado haijawa na wakati wa joto la Dunia.

Juu ya uso wa bahari siku za joto, mabaharia huona meli zikiwa zimesimamishwa angani, na hata vitu vilivyo mbali zaidi ya upeo wa macho.

VIII. Kazi ya kujitegemea. Mtihani - dakika 5. (Slaidi za 47-53).

1. Pembe kati ya boriti ya tukio na ndege ya kioo ni 30 °. Pembe ya kutafakari ni ipi?

2. Kwa nini nyekundu ni ishara ya hatari kwa usafiri?

a) kuhusishwa na rangi ya damu;

b) hupata jicho bora;

c) ina index ya chini kabisa ya refractive;

d) ina mtawanyiko mdogo zaidi hewani

3. Kwa nini wafanyakazi wa ujenzi huvaa helmeti za machungwa?

a) rangi ya machungwa inaonekana wazi kutoka mbali;

b) mabadiliko kidogo wakati wa hali mbaya ya hewa;

c) ina mwanga mdogo zaidi wa kutawanya;

d) kulingana na mahitaji ya usalama wa kazi.

4. Tunawezaje kueleza mchezo wa nuru katika vito vya thamani?

a) kingo zao zimepambwa kwa uangalifu;

b) index ya juu ya refractive;

c) jiwe lina sura ya polyhedron ya kawaida;

d) uwekaji sahihi wa vito kuhusiana na miale ya mwanga.

5. Je, pembe kati ya tukio la miale kwenye kioo bapa na miale iliyoakisiwa itabadilikaje ikiwa angle ya matukio itaongezeka kwa 15 °?

a) itaongezeka kwa 30 °;

b) itapungua kwa 30 °;

c) itaongezeka kwa 15 °;

d) itaongezeka kwa 15 °;

6. Je, kasi ya mwanga katika almasi ni nini ikiwa index ya refractive ni 2.4?

a) takriban 2,000,000 km/s;

b) takriban 125,000 km/s;

c) kasi ya mwanga haitegemei kati, i.e. 300000 km / s;

d) 720000 km/s.

IX. Kwa muhtasari wa somo. Kazi ya nyumbani. (Slaidi za 54-56).

Uchambuzi na tathmini ya shughuli za wanafunzi darasani. Wanafunzi hujadili ufanisi wa somo na mwalimu na kutathmini utendaji wao.

1. Umepata majibu mangapi sahihi?

3. Je, umejifunza jambo lolote jipya?

4. Mzungumzaji bora.

2) Fanya majaribio na sarafu nyumbani.

Fasihi

Gorodetsky D.N. Mtihani wa kazi katika fizikia "Shule ya Juu" 1987
Demkovich V.P. Mkusanyiko wa shida katika fizikia "Mwangaza" 2004
Giancole D. Fizikia. Nyumba ya uchapishaji "Mir" 1990
Perelman A.I. Fizikia ya kuburudisha Nyumba ya kuchapisha "Sayansi" 1965
Lansberg G.D. Kitabu cha maandishi cha fizikia ya msingi Nauka Publishing House 1972
Rasilimali za mtandao

(Fiber optics) Vitendo maombi ya uzushi wa kutafakari jumla!

Utumiaji wa uakisi kamili wa mwanga 1. Wakati upinde wa mvua unapoundwa 2. Kuelekeza mwanga kwenye njia iliyopinda a) Mistari ya mawasiliano ya Fiber-optic (FOCL) b) Taa za Fiber-optic c) Kwa ajili ya kuchunguza viungo vya ndani vya binadamu (endoscopes)

Mpango wa uundaji wa upinde wa mvua 1) kushuka kwa duara, 2) uakisi wa ndani, 3) upinde wa mvua msingi, 4) kinyumeo, 5) upinde wa mvua wa pili, 6) miale ya mwanga inayoingia, 7) njia ya miale wakati wa kuunda upinde wa mvua msingi, 8) njia ya miale wakati wa malezi ya upinde wa mvua wa sekondari, 9) mwangalizi, 10-12) eneo la malezi ya upinde wa mvua.

Ili kuelekeza nuru kwenye njia iliyopinda, nyuzi za macho hutumiwa, ambazo ni nyembamba (kutoka mikromita kadhaa hadi milimita) nyuzi zilizopinda kiholela zilizotengenezwa kwa nyenzo zenye uwazi wa macho (glasi, quartz). Tukio nyepesi kwenye mwisho wa mwongozo wa mwanga unaweza kusafiri kando yake kwa umbali mrefu kutokana na kutafakari kwa ndani kutoka kwa nyuso za upande. Kebo za mawasiliano ya fiber-optic hutengenezwa kutoka kwa nyuzi za macho Mawasiliano ya Fiber-optical hutumika kwa mawasiliano ya simu na mtandao wa kasi.

Cable ya nyuzi za macho

Faida za mistari ya nyuzi za macho Mistari ya optic ya nyuzi ina idadi ya faida juu ya waya (shaba) na mifumo ya mawasiliano ya relay ya redio: Upunguzaji wa ishara ya chini inakuwezesha kusambaza habari kwa umbali mkubwa zaidi bila matumizi ya amplifiers. Bandwidth ya juu ya fiber ya macho inakuwezesha kusambaza habari kwa kasi ya juu isiyoweza kufikiwa na mifumo mingine ya mawasiliano. Kuegemea juu ya mazingira ya macho: nyuzi za macho hazioxidize, hazipatii mvua, na hazi chini ya ushawishi dhaifu wa umeme. Usalama wa habari - habari hupitishwa kupitia nyuzi macho "kutoka sehemu moja hadi nyingine." Haiwezekani kuunganisha kwenye fiber na kusoma habari zilizopitishwa bila kuharibu. Ulinzi wa juu kutoka kwa ushawishi wa interfiber. Mionzi katika nyuzi moja haina athari kabisa kwenye ishara kwenye nyuzi iliyo karibu. Usalama wa moto na mlipuko wakati wa kupima vigezo vya kimwili na kemikali Vipimo vidogo na uzito Hasara za mistari ya fiber optic Udhaifu wa jamaa wa nyuzi za macho. Ikiwa cable imepigwa kwa nguvu, nyuzi zinaweza kuvunja au kuwa na mawingu kutokana na tukio la microcracks. Teknolojia tata ya kutengeneza nyuzi yenyewe na vijenzi vya kiungo cha nyuzi-optic. Ugumu katika ubadilishaji wa mawimbi Vifaa vya angani vya bei ghali Fiber huwa na mawingu baada ya muda kutokana na kuzeeka.

Mwangaza wa nyuzi za macho

Endoscope (kutoka kwa Kigiriki ένδον - ndani na Kigiriki σκοπέω - ukaguzi) ni kundi la vifaa vya macho kwa madhumuni mbalimbali. Kuna endoscopes za matibabu na kiufundi. Endoscopes za kiufundi hutumiwa kukagua mashimo magumu kufikia ya mashine na vifaa wakati wa matengenezo na tathmini ya utendaji (blade za turbine, mitungi ya injini ya mwako wa ndani, kutathmini hali ya bomba, nk), kwa kuongeza, endoscopes za kiufundi hutumiwa katika mifumo ya usalama. kukagua mashimo yaliyofichwa (ikiwa ni pamoja na ukaguzi wa mizinga ya gesi kwenye forodha. Endoscopes za matibabu hutumiwa katika dawa kwa uchunguzi na matibabu ya viungo vya ndani vya binadamu (umio, tumbo, bronchi, urethra, kibofu cha mkojo, viungo vya uzazi wa kike, figo, viungo vya kusikia. ), pamoja na mashimo ya tumbo na mengine ya mwili.

Asante kwa umakini wako!)

Shughuli

Periscope ya dijiti

Hapa kuna riwaya ya kiufundi.

Njia ya jadi ya macho ya periscopes zilizopo inabadilishwa na kamera za video za azimio la juu na mawasiliano ya fiber optic. Taarifa kutoka kwa kamera za uchunguzi wa nje hutumwa kwa wakati halisi hadi kwenye onyesho la umbizo pana katika chumba kikuu cha udhibiti.

Majaribio hayo yanafanyika ndani ya manowari ya daraja la Los Angeles SSN 767 Hampton. Mtindo mpya hubadilisha kabisa mazoezi ya miongo kadhaa ya kufanya kazi na periscope. Afisa wa saa sasa anaendesha kamera zilizopachikwa boom, akirekebisha onyesho kwa kutumia kijiti cha furaha na kibodi.

Mbali na onyesho katika chapisho la kati, picha kutoka kwa periscope inaweza kuonyeshwa kwenye idadi kubwa ya kiholela ya maonyesho katika chumba chochote cha mashua. Kamera hufanya iwezekanavyo kutazama wakati huo huo sekta tofauti za upeo wa macho, ambayo huongeza kwa kiasi kikubwa kasi ya majibu ya saa kwa mabadiliko ya hali ya mbinu kwenye uso.

Jinsi ya kuelezea "mchezo wa mawe"? Katika kujitia, kata ya mawe huchaguliwa ili kuna kutafakari kamili ya mwanga juu ya kila uso.

Jambo kamili la ndani linaelezea jambo la mirage

Mirage ni jambo la macho katika angahewa: kuakisi mwanga kwa mpaka kati ya tabaka za hewa ambazo ni tofauti sana katika joto. Kwa mtazamaji, kutafakari vile kunamaanisha kuwa pamoja na kitu cha mbali (au sehemu ya anga), picha yake ya kawaida inaonekana, iliyobadilishwa kuhusiana na kitu.

Mirages imegawanywa katika chini, inayoonekana chini ya kitu, ya juu, juu ya kitu, na yale ya upande. Mirage ya juu inazingatiwa juu ya uso wa dunia baridi, mirage ya chini huzingatiwa juu ya uso wa gorofa uliojaa joto, mara nyingi jangwa au barabara ya lami. Picha halisi ya anga inajenga udanganyifu wa maji juu ya uso. Kwa hiyo, barabara inayoenea kwa mbali siku ya joto ya majira ya joto inaonekana mvua. Mirage ya upande wakati mwingine huzingatiwa karibu na kuta au miamba yenye joto sana.

Katika pembe fulani ya matukio ya mwanga $(\alpha )_(pad)=(\alpha )_(pred)$, inayoitwa pembe ya kikomo, angle ya refraction ni sawa na $\frac(\pi )(2),\ $katika kesi hii slides refracted ray pamoja interface kati ya vyombo vya habari, kwa hiyo, hakuna refracted ray. Kisha kutoka kwa sheria ya kukataa tunaweza kuandika kwamba:

Picha 1.

Katika kesi ya kutafakari kwa jumla, equation ni:

haina suluhisho katika eneo la maadili halisi ya pembe ya kinzani ($(\alpha )_(pr)$). Katika hali hii, $cos((\alpha )_(pr))$ ni kiasi cha kuwaziwa tu. Ikiwa tutageuka kwenye Fomula za Fresnel, ni rahisi kuziwasilisha kwa fomu:

ambapo pembe ya matukio inaashiria $\alpha $ (kwa ufupi), $n$ ni faharasa ya refractive ya kati ambapo mwanga hueneza.

Kumbuka 1

Ikumbukwe kwamba wimbi la inhomogeneous halipotee katikati ya pili. Kwa hivyo, ikiwa $\alpha =(\alpha )_0=(arcsin \left(n\right),\ basi\ )$ $E_(pr\bot )=2E_(pr\bot ).$ Ukiukaji wa sheria ya uhifadhi ya nishati katika kesi fulani No. Kwa kuwa fomula za Fresnel ni halali kwa uga wa monokromatiki, yaani, kwa mchakato wa hali thabiti. Katika kesi hiyo, sheria ya uhifadhi wa nishati inahitaji kwamba mabadiliko ya wastani ya nishati katika kipindi cha kati ya pili iwe sawa na sifuri. Wimbi na sehemu inayolingana ya nishati hupenya kupitia kiolesura hadi kina cha pili hadi kina kidogo cha mpangilio wa urefu wa wimbi na kusonga ndani yake sambamba na kiolesura na kasi ya awamu ambayo ni chini ya kasi ya awamu ya wimbi kwenye pili kati. Inarudi kwa njia ya kwanza katika hatua ambayo imerekebishwa kuhusiana na mahali pa kuingilia.

Kupenya kwa wimbi ndani ya kati ya pili kunaweza kuzingatiwa kwa majaribio. Nguvu ya wimbi la mwanga katika kati ya pili inaonekana tu kwa umbali mfupi kuliko urefu wa wimbi. Karibu na interface ambayo wimbi la mwanga huanguka na hupitia kutafakari kwa jumla, mwanga wa safu nyembamba unaweza kuonekana upande wa kati ya pili ikiwa kuna dutu ya fluorescent katika kati ya pili.

Tafakari kamili husababisha miraji kutokea wakati uso wa dunia ni moto. Kwa hivyo, kutafakari kamili kwa mwanga kutoka kwa mawingu husababisha hisia kwamba kuna madimbwi juu ya uso wa lami yenye joto.

Chini ya tafakari ya kawaida, mahusiano $\frac(E_(otr\bot ))(E_(pad\bot ))$ na $\frac(E_(otr//))(E_(pad//))$ daima ni halisi. . Kwa kutafakari kamili ni ngumu. Hii ina maana kwamba katika kesi hii awamu ya wimbi inakabiliwa na kuruka, wakati ni tofauti na sifuri au $\pi $. Ikiwa wimbi limegawanywa kwa usawa kwa ndege ya matukio, basi tunaweza kuandika:

ambapo $(\delta )_(\bot )$ ndio sehemu inayotakiwa ya kuruka. Wacha tulinganishe sehemu halisi na za kufikiria, tunazo:

Kutoka kwa maneno (5) tunapata:

Ipasavyo, kwa wimbi ambalo limegawanywa katika ndege ya matukio, mtu anaweza kupata:

Awamu ya kuruka $(\delta )_(//)$ na $(\delta )_(\bot )$ si sawa. Wimbi lililoakisiwa litakuwa na polarized elliptically.

Kutumia Tafakari Jumla

Hebu tufikiri kwamba vyombo vya habari viwili vinavyofanana vinatenganishwa na pengo la hewa nyembamba. Wimbi la mwanga huanguka juu yake kwa pembe ambayo ni kubwa zaidi kuliko ile ya kuzuia. Inaweza kutokea kwamba hupenya pengo la hewa kama wimbi lisilo la kawaida. Ikiwa unene wa pengo ni mdogo, basi wimbi hili litafikia mpaka wa pili wa dutu hii na haitakuwa dhaifu sana. Baada ya kupita kutoka kwa pengo la hewa ndani ya dutu, wimbi litageuka tena kuwa moja. Jaribio kama hilo lilifanywa na Newton. Mwanasayansi alisisitiza prism nyingine, ambayo ilikuwa chini ya mviringo, kwa uso wa hypotenuse wa prism ya mstatili. Katika kesi hiyo, mwanga hupita kwenye prism ya pili sio tu mahali wanapogusa, lakini pia katika pete ndogo karibu na mawasiliano, mahali ambapo unene wa pengo unalinganishwa na urefu wa wimbi. Ikiwa uchunguzi ulifanyika kwa mwanga mweupe, basi makali ya pete yalikuwa na rangi nyekundu. Hii ni kama inavyopaswa kuwa, kwa kuwa kina cha kupenya kinalingana na urefu wa wimbi (kwa mionzi nyekundu ni kubwa kuliko ya bluu). Kwa kubadilisha unene wa pengo, unaweza kubadilisha ukubwa wa mwanga uliopitishwa. Jambo hili liliunda msingi wa simu nyepesi, ambayo ilikuwa na hati miliki na Zeiss. Katika kifaa hiki, moja ya vyombo vya habari ni membrane ya uwazi, ambayo hutetemeka chini ya ushawishi wa sauti inayoanguka juu yake. Mwangaza unaopita kwenye pengo la hewa hubadilisha ukubwa kwa wakati na mabadiliko katika kiwango cha sauti. Inapopiga photocell, inazalisha sasa mbadala, ambayo hubadilika kwa mujibu wa mabadiliko katika kiwango cha sauti. Sasa inayotokana imeimarishwa na kutumika zaidi.

Matukio ya kupenya kwa wimbi kupitia mapungufu nyembamba sio maalum kwa optics. Hii inawezekana kwa wimbi la asili yoyote ikiwa kasi ya awamu katika pengo ni ya juu kuliko kasi ya awamu katika mazingira. Jambo hili lina umuhimu mkubwa katika fizikia ya nyuklia na atomiki.

Jambo la kutafakari kwa ndani kwa jumla hutumiwa kubadilisha mwelekeo wa uenezi wa mwanga. Prisms hutumiwa kwa kusudi hili.

Mfano 1

Zoezi: Toa mfano wa jambo la kutafakari kwa jumla, ambalo hutokea mara kwa mara.

Suluhisho:

Tunaweza kutoa mfano ufuatao. Ikiwa barabara kuu ni moto sana, basi joto la hewa ni la juu karibu na uso wa lami na hupungua kwa umbali unaoongezeka kutoka kwa barabara. Hii ina maana kwamba faharisi ya refractive ya hewa ni ndogo kwenye uso na huongezeka kwa umbali unaoongezeka. Kama matokeo ya hii, mionzi ambayo ina pembe ndogo inayohusiana na uso wa barabara kuu inaonekana kabisa. Ikiwa utazingatia umakini wako, unapoendesha gari, kwenye sehemu inayofaa ya uso wa barabara kuu, unaweza kuona gari likiendesha kwa mbali sana mbele chini.

Mfano 2

Zoezi: Je, pembe ya Brewster ni ipi kwa mwaliko wa mwanga unaoangukia kwenye uso wa fuwele ikiwa pembe ya kikomo ya uakisi kamili wa boriti fulani kwenye kiolesura cha kioo cha hewa ni 400?

Suluhisho:

\[(tg(\alpha )_b)=\frac(n)(n_v)=n\left(2.2\kulia).\]

Kutoka kwa usemi (2.1) tunayo:

Wacha tubadilishe upande wa kulia wa usemi (2.3) kuwa fomula (2.2) na tueleze pembe inayotaka:

\[(\alpha )_b=arctg\left(\frac(1)((dhambi \left((\alpha )_(pred)\right)\ ))\kulia).\]

Wacha tufanye mahesabu:

\[(\alpha )_b=arctg\left(\frac(1)((dhambi \left(40()^\circ \kulia)\ ))\kulia)\takriban 57()^\circ .\]

Jibu:$(\alpha )_b=57()^\circ .$