امروز در مورد قانون بازتاب نور صحبت خواهیم کرد. ما همچنین بخشی از اپتیک خطی را که این پدیده در مورد آن اعمال می شود برجسته خواهیم کرد.
مدرسه و نور
بچه ها بی حوصله به کلاس اول می روند. آنها به معنای مطالعه علاقه مند هستند، آنها اسیر هیاهوی کتاب ها و دفترهای درسی می شوند. اما نظم و انضباط یک چیز سختگیرانه است. بله، و قوانین روانی یک گروه بسته از کودکان بسیار ظالمانه است. بنابراین، دانش‌آموزان مسن‌تر با مدرسه تنها بی‌میلی برای رفتن به آنجا ارتباط دارند. با این حال، با یک رویکرد خلاقانه به خود دانش، می توانید نگاه خود را به دنیای درس ها و خاطرات روزانه تغییر دهید. امروز ما در مورد یک مفهوم مهم اپتیک صحبت خواهیم کرد. کلاس فیزیک 8 این پدیده را به عنوان قوانین انکسار و بازتاب نور می دهد.
موج و نور
هرچقدر هم که عجیب به نظر می رسد، نور یک موج است. "کدوم دریاها؟" دانش آموزان خواهند پرسید. و ما پاسخ خواهیم داد: "در الکترومغناطیسی". این سیستم پیچیده با یک جسم باردار متحرک شروع می شود. به معنای واقعی کلمه. اگر آزمایشگر قطعه ای از کهربا را الکتریکی کند و به سرعت با آن بدود، در فرآیند حرکت یک میدان الکترومغناطیسی بسیار ضعیف و بسیار کوتاه ایجاد می شود. سرچشمه میدان‌های بزرگی که در کل کیهان نفوذ می‌کنند در آن قرار دارندبیشتر ستاره ها خورشید نیز جسمی با بار غیر صفر است، بنابراین زمین به معنای واقعی کلمه در ذرات و میدان های الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط آن "حمام" می کند. و نور کوانتومی از میدان الکترومغناطیسی است، به این معنی که قانون بازتاب را می توان بر آن اعمال کرد.
بازتاب، شکست، جذب
پس، جوهر قانون چیست؟ در موارد زیر:
- اگر پرتویی از نور بر روی سطح صافی بیفتد، آنگاه آن، نرمال نسبت به سطح در نقطه فرود و نور منعکس شده در یک صفحه قرار دارند.
- زاویه میل پرتو تابشی به حالت عادی برابر است با زاویه میل نور منعکس شده.
گاهی اوقات دانش آموزان از کلمه نامفهوم "عادی" می ترسند. اما اصلاً وحشتناک نیست. فقط یک عمود بر یک نقطه معین از سطح است. و معمولی اغلب یک خط خیالی است، برای حل مشکل باید فکر کرد.
زاویه تابش برابر با زاویه بازتاب است
این فرمول بندی قانون بازتاب نور چقدر مضر است؟ کلاس هشتم اغلب تعداد کلمات را در قوانین مدرسه کاهش می دهد تا آنها را بهتر به خاطر بسپارد. اما حتی اپتیک خطی نیز موضوعی است که در آن بردار عمل و انتشار اهمیت دارد. یعنی نه تنها زوایای متقابل پرتوهای نور، بلکه جهت انتشار آنها نیز مهم است. در این مورد، مهم است که فراموش نکنید که برای حادثه، تصویر منعکس شده و حالت عادی به سطح، تنها یک صفحه در نقطه برخورد وجود دارد.
انواع بازتاب
به نظر می رسد که این قانون نمی تواند ساده تر باشد. اما در اینجا چند ویژگی وجود دارد:
- برخورد با دی الکتریک، نور باعث ایجاد نوسان در اتم های آن می شود.پلاریزاسیون دی الکتریک این منجر به این واقعیت می شود که هر نقطه از محیط به منبع ثانویه امواج تبدیل می شود. وقتی با هم ترکیب شوند، نور بازتابیده، شکسته و پراکنده تولید می‌کنند.
- هنگامی که تابش الکترومغناطیسی به یک ماده رسانا برخورد می کند، باعث نوسان الکترون ها می شود. ماده تمایل دارد جریان حاصل را جبران کند که منجر به بازتاب تقریباً کامل می شود. به همین دلیل است که فلز بسیار براق است.
- انعکاس پراکنده زمانی رخ می دهد که یک سطح دارای زبری باشد. اندازه آنها باید از طول موج تابش فرودی بیشتر باشد. با این حال، ممکن است شرایطی ایجاد شود که در آن تابش بنفش با طول موج کوتاه پراکنده شود، در حالی که تابش قرمز با طول موج بلند کاملاً منعکس شود.
- بازتاب درونی. اگر نور از یک محیط متراکم تر به محیط کمیاب تر (مثلاً از آب به هوا) بیفتد، در یک زاویه معین، کل پرتو به عقب منعکس می شود. قانون بازتاب کل به تفاوت ضریب شکست نور در یک محیط مربوط می شود. فرمول آن به صورت زیر بیان می شود:
- sin j=n2 / n1
جایی که j زاویه ای است که در آن بازتاب داخلی کل رخ می دهد، و n2 و n1 ضریب شکست این دو هستند. رسانه.
چه چیزی و چه زمانی منعکس می شود؟
علاوه بر دروس مدرسه و کارهای خسته کننده، قانون انعکاس را که فرمول آن را کمی بالاتر آورده ایم، در موارد دیگر نیز می توان مشاهده کرد:
- هنگامی که امواج صوتی از سطوح جامد پرش می کنند، به صورت پژواک باز می گردند. به دلیل همین تأثیر است که صدای کودکان در حیاط سرپوشیده بلندتر از بیرون است.ساحل رودخانه یک اتاق خالی بلافاصله پس از بازسازی نیز طنین انداز می شود و مبلمانی که پس از آن در آنجا قرار می گیرد ارتعاشات هوا را جذب می کند.
- کشتی های شناسایی امواج اولتراسونیک را جلوتر از خود پرتاب می کنند که از سرعت بازتاب آن می توان برای قضاوت در مورد توپوگرافی پایین استفاده کرد.
- امواج رادیویی از هواپیما منعکس می شوند، که به شما امکان می دهد مکان آنها را در هوا تعیین کنید.
- در معاینه پزشکی، سونوگرافی از مرز اندام‌ها منعکس می‌شود و به متخصصان این فرصت را می‌دهد تا فرآیندهایی را که در داخل فرد اتفاق می‌افتد بدون بریدن بافت قضاوت کنند.
آینه و چین
با این حال، فکر نکنید که بازتاب آخرین اختراع است. به محض اینکه مردم یاد گرفتند که چگونه فلز خالص (برنز) را بدست آورند، زنان بلافاصله می خواستند بدانند که چه شکلی هستند.
برای انعکاس بهتر مواد، سطح آن برای مدت طولانی با دست صیقل داده شد. و از آنجایی که فقط در یک جهت می‌توان به دیسک برنز نگاه کرد، دیگری با نوعی الگو تزئین شد.
در چین باستان، برخی از استادان می توانستند آینه هایی بسازند که معمای آن تاکنون حل نشده است. اگر یک پرتو خورشید از سمت صاف چنین جسمی به یک دیوار سفید یا یک ورق کاغذ هدایت شود، در دایره نور … تصویر حک شده در سمت عقب ظاهر می شود. ماهیت این پدیده حتی با روش های تحقیق مدرن قابل توضیح نیست. حدس زدن چگونه این اتفاق می افتد:
- الگو فشار داده می شود، سپس یک طرف آن آسیاب می شود و تفاوت در ساختار فلز باقی می ماند.
- مذاب مس در قالبی که از قبل آماده شده ریخته می شود ویک لایه ضخیم‌تر از فلز (جایی که الگو دارای برآمدگی است) به شکل کمی متفاوت از یک عنصر نازک جامد می‌شود. این تفاوت حتی پس از پرداخت باقی می ماند.
- سمت صاف آینه با اسید حکاکی شده است. پس از پردازش، تفاوت رنگ قابل توجه نیست، اما شدت تصویر منعکس شده در نور شدید خورشید متفاوت است.
- الگوی روی قسمت آینه ای شی با درجه متفاوت مس اعمال می شود.
- تصویر در پشت آینه زمانی بریده می شود که قسمت جلویی آن تا حد معینی سمباده شده باشد. فشار روی هر دو قسمت جسم وارد می شود. سمت آینه، همانطور که بود، با یک سری برآمدگی های کوچک که مطابق با الگو هستند پوشیده شده است. سنباده‌زنی دیگری کار را تمام می‌کند و به برجستگی‌ها و دره‌های ایجاد شده ظاهری صاف‌تر می‌دهد.
باورش سخت است که در عصر طیف سنجی اتمی و تحقیقات اشعه ایکس در مورد ماده، هنوز اسرار مربوط به بازتاب وجود دارد، اما حقایق چیزهای سرسختی هستند.
