1- дәріс. Кіріспе жарықтың табиғаты жайындағы ілімнің дамуы. ХVІІ ғасырдың аяқ кезінде жарықтың табиғаты жайында екі түрлі ғылыми түсінік болды: жарықтың корпускулалық теориясы мен-жарықтың толқындық теориясы
жүктеу/скачать 5,21 Mb.
|
лекция оптика
пропорционал болады дегенді білдіреді: А1С/АС ВА1/ВА, немесе
(R
Осы
соңғы
қатынасты түрлендірейік: Rd fd fd Rf ; Rf Rd 2 fd . Rfd кӛбейтіндісіне бӛлгеннен кейін d1 1f R2 болады. R шамасын оның (З)-теп мәінмен алмастырсақ, онда айнаның түйіндес нүктелерінің формуласын аламыз: d1 1f F1 (4) Бұл формула ойыс та, дӛңес те айналар үшін орындалады, бірақ нақты шамалардың мәндерін оң таңбамен, ал жорамал шамалардың мәнін теріс таңбамен алу керек. Егер есептеудің жауабы теріс болса, ол оған сәйкес шаманың жорамал екендігін кӛрсетеді. Жарықтың сыну зандары. Жоғарыда жарықтың сынуының сәулеленудің бір ортадан екінші ортаға ӛткен кезде жарықтың таралу жылдамдығының ӛзгеруінен туатындығын айтып кеттік. Енді жарықтың сынуын толқындық теорияның қалай түсіндіретіндігін қарастырайық. Екі мӛлдір ортанын, КМ шектесу бетіне параллель сәулелердің А 'В' шоғы келіп түссін; олардың толқын қапталы бастапқы мезетте АС қалпында болады (15-сурет). Егер сәулеленудің бірінші ортадағы таралу жылдамдығы 1 оның екіеші ортадағы 2
15-сурет
перпендикулярға жақыңдай түседі екен.
болатын жарты сфераға дейін таралады. Демек осы мезетте толқыін қапталы ВD қалпында бо- лып, одан әрі ӛзіне-ӛзі параллель түрде АА " немесе ВВ" бағытында орын ауыстырады. Сӛйтіп, бір ортадан екінші ортаға ӛткен кезде жарық сәулелері, сыну бұрышы i түсу бұрышынан кем болатындай түрде сынады екен, яғни сәулелер AN 16-сурет
i және бұрыштарының арасындағы математикалық байланысты анықтайық АВС
тікбұрышты үшбұрыштан BC AB sini , ал АВD үшбұрыштан AD AB sin болады. Осы теңдіктерді мүшелеп бӛліп, мынаны аламыз: BC / AD sini / sin , BC / AD 1t /2 t 1 /2 болатындықтан sini / sin 1 /2 (5) болады. Белгілі екі орта үшін жарық жылдамдықтарының қатынасы тұрақты шама болатындықтан, оны n2 1 деп белгілейді және екінші ортаның бірінші ортаға қатысты сыну кӛрсеткіші деп атайды;
және (6) формулаларды салыстырудан мынаған келеміз: sini / sin n21 (7) Сонымен, жарықтың сынуы екі заңға бағынады екен: Түсетін сәуле және сынған сәуле екі ортаның шектесу бетіне сәуленің түсу нүктесінде жүргізілген перпендикулярмен бір жазықтықта жатады. Түсу бұрышының синусының сыну бұрышының синусына қатынасы берілген екі орта үшін тұрақты шама болып табылады. sini / sin n21 Екінші заңнан түсу бұрышы арткан кезде сыну бұрышының да артатындығы шығады (бірақ пропорционал түрде емес). Түсетін және сынған сәулелер ӛзара қайтымды болады, яғни 16 а-суреттегі бірінші ортада түсетін сәулені екінші ортада сынған сәуленің бойымен жіберетін болсақ, онда ол сынғаннан кейін түсетін сәуле бағытында кетеді, (16 б-сурет). Демек, жарық сәулесі оптикалық тығызырақ ортадан оптикалық тығыздығы аздау ортаға ӛткен де ол
17-сурет
перпендикулярдан алыстайды. Осы кезде сыну кӛрсеткішінің бірден аз болатындығы анық. Абсолют сыну кӛрсеткіші. Ортаның вакуумге қатысты сыну кӛрсеткіші, яғни жарық сәулелерінің вакуумнан ортаға ӛтуінің сыну кӛрсеткіші абсолюттік сыну кӛрсеткіші деп аталады және мына формуламен аныкталады: n c / . Есептеулер кезінде абсолюттік сыну кӛрсеткіштерін таблицадан алады. с әркашанда мәнінен артық болатындықтан абсолюттік сыну кӛрсеткші әрқашанда бірден артық болады. Егер жарық сәулесі вакуумнан ортаға ӛтетін болса, онда сынудың екінші заңының формуласы: sin i / sin n (8) болып жазылады. формуланы практикада сәуленің ауадан ортаға ӛтуі жағдайы үшін жиі қолданады, себебі жарықтың ауада таралу жылдамдығы с шамасынан онша алыс кетпейді. Оны ауаның абсолют сыну кӛрсеткішінің 1,0029 болатындығынан-ақ байқауға болады. Сәуле ортадан вакуумге (ауаға) ӛткен кезде сынудың, екінші заңының формуласы sin i / sin 1n (9) түрін қабылдайды. Бұл жағдайда сәулелер ортадан шығар кезде орта мен вакуумның шектесу бетіне түсірілген перпендикулярдан алшақтайды. Енді абсолюттік сыну кӛрсеткіштері бойынша n2 1 салыстырмалық сыну кӛрсеткішін қалай табуға болатындығын қарастырайық. Жарықтың абсолют сыну кӛрсеткіші n1 болатын ортадан абсолют сыну кӛрсеткіші n2 болатын ортаға ӛтетін болсын. Сонда n1 с /1 және n2 с /2 , осыдан жүктеу/скачать 5,21 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||