Нийт дотоод тусгал гэж юу вэ. Гэрлийн хугарал

Эхлээд жаахан төсөөлөөд үз дээ. МЭӨ зуны халуун өдөр гэж төсөөлөөд үз дээ, эртний хүн загас агнуулахдаа жад ашигладаг. Тэр түүний байрлалыг анзаарч, онилж, ямар нэг шалтгааны улмаас загас харагдахгүй газар руу цохив. Алдсан уу? Үгүй ээ, загасчин гартаа олзтой! Гол нь бидний өвөг дээдэс одоо судлах сэдвийг зөн совингоор ойлгосон явдал юм. Өдөр тутмын амьдралд бид шилэн саванд хийсэн халбага муруй, эд зүйлс муруй мэт харагддаг; "Гэрлийн хугарал. Гэрлийн хугарлын хууль. Бүрэн дотоод тусгал."

Өмнөх хичээлүүд дээр бид цацрагийн хувь заяаны талаар хоёр тохиолдолд ярьсан: гэрлийн туяа тунгалаг нэгэн төрлийн орчинд тархвал юу болох вэ? Зөв хариулт нь шулуун шугамаар тархах болно. Хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфейс дээр гэрлийн туяа унахад юу болох вэ? Сүүлийн хичээл дээр бид ойсон цацрагийн талаар ярилцсан бол өнөөдөр бид гэрлийн цацрагийн орчинд шингэсэн хэсгийг авч үзэх болно.

Эхний оптик тунгалаг орчноос хоёр дахь оптик тунгалаг орчин руу нэвтэрсэн цацрагийн хувь заяа юу болох вэ?

Цагаан будаа. 1. Гэрлийн хугарал

Хэрэв хоёр тунгалаг зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфэйс дээр цацраг унавал гэрлийн энергийн нэг хэсэг нь эхний орчин руу буцаж, ойсон туяа үүсгэж, нөгөө хэсэг нь дотогшоо хоёр дахь орчин руу шилжиж, дүрмээр бол чиглэлээ өөрчилдөг.

Хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфэйсээр дамжин өнгөрөхөд гэрлийн тархалтын чиглэлийн өөрчлөлтийг нэрлэдэг гэрлийн хугарал(Зураг 1).

Цагаан будаа. 2. Илчлэх, хугарах, тусгах өнцөг

2-р зурагт тусгалын өнцгийг α гэж тэмдэглэнэ. Хугарсан гэрлийн цацрагийн чиглэлийг тогтоох туяаг хугарсан туяа гэж нэрлэнэ. Интерфейсийн перпендикуляр, тусгалын цэгээс сэргээн босгосон ба хугарсан цацрагийн хоорондох өнцгийг зураг дээрх хугарлын өнцөг гэж нэрлэдэг. Зургийг дуусгахын тулд бид ойсон цацрагийн дүрс, үүний дагуу β тусгалын өнцгийг өгнө. Туслах өнцөг болон хугарлын өнцөг хоёрын хооронд ямар хамаарал байдаг вэ, цацраг ямар орчинд дамжсан, хугарлын өнцөг ямар байхыг урьдчилан таамаглах боломжтой юу? Энэ нь боломжтой болж байна!

Бид тусгалын өнцөг ба хугарлын өнцгийн хоорондын хамаарлыг тоон байдлаар тодорхойлсон хуулийг олж авдаг. Орчин дахь долгионы тархалтыг зохицуулдаг Гюйгенсийн зарчмыг ашиглая. Хууль нь хоёр хэсгээс бүрдэнэ.

Туслах туяа, хугарсан туяа, тусах цэг хүртэл сэргээсэн перпендикуляр нэг хавтгайд оршдог..

Туслах өнцгийн синусын хугарлын өнцгийн синусын харьцаа нь өгөгдсөн хоёр орчны хувьд тогтмол утга бөгөөд эдгээр орчин дахь гэрлийн хурдны харьцаатай тэнцүү байна.

Энэ хуулийг анх томъёолсон Голландын эрдэмтнийг хүндэтгэн Снелийн хууль гэж нэрлэдэг. Хугарлын шалтгаан нь янз бүрийн орчинд гэрлийн хурдны зөрүү юм. Та хугарлын хуулийн үнэн зөвийг туршилтаар гэрлийн туяаг хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфейс рүү чиглүүлж, тусгал болон хугарлын өнцгийг хэмжих замаар шалгаж болно. Хэрэв бид эдгээр өнцгийг өөрчилж, синусыг хэмжиж, эдгээр өнцгийн синусын харьцааг олбол хугарлын хууль үнэхээр хүчинтэй гэдэгт итгэлтэй байх болно.

Гюйгенсийн зарчмыг ашиглан хугарлын хуулийн нотолгоо бол гэрлийн долгионы шинж чанарыг батлах бас нэг баталгаа юм.

Харьцангуй хугарлын илтгэгч n 21 нь эхний орчин дахь гэрлийн V 1 хурд хоёр дахь орчин дахь V 2 гэрлийн хурдаас хэд дахин ялгаатай болохыг харуулдаг.

Харьцангуй хугарлын илтгэгч нь нэг орчноос нөгөөд шилжихэд гэрэл чиглэлээ өөрчилдөг шалтгаан нь хоёр орчин дахь гэрлийн хурд ялгаатай байдгийн тод нотолгоо юм. "Орчны оптик нягтрал" гэсэн ойлголтыг ихэвчлэн орчны оптик шинж чанарыг тодорхойлоход ашигладаг (Зураг 3).

Цагаан будаа. 3. Орчны оптик нягт (α > γ)

Хэрэв туяа нь гэрлийн өндөр хурдтай дундаас бага хурдтай орчинд шилжвэл 3-р зураг ба гэрлийн хугарлын хуулиас харахад туяа нь перпендикулярын эсрэг дарагдах болно. , хугарлын өнцөг нь тусах өнцөгөөс бага байна. Энэ тохиолдолд цацраг нь нягт багатай оптик орчноос илүү нягтралтай орчинд шилжсэн гэж үздэг. Жишээ нь: агаараас ус хүртэл; уснаас шил хүртэл.

Үүний эсрэг нөхцөл байдал бас боломжтой: эхний орчин дахь гэрлийн хурд нь хоёр дахь орчин дахь гэрлийн хурдаас бага байна (Зураг 4).

Цагаан будаа. 4. Орчны оптик нягт (α< γ)

Дараа нь хугарлын өнцөг нь тусах өнцгөөс их байх ба ийм шилжилтийг оптик нягтралаас бага нягтралтай орчинд (шилээс ус руу) шилжүүлнэ гэж хэлэх болно.

Хоёр зөөвөрлөгчийн оптик нягтрал нь нэлээд ялгаатай байж болох тул гэрэл зурагт үзүүлсэн нөхцөл байдал боломжтой болно (Зураг 5):

Цагаан будаа. 5. Хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн оптик нягтын ялгаа

Оптик нягтрал өндөртэй орчинд шингэн дэх толгой нь биетэй харьцуулахад хэрхэн шилжиж байгааг анзаараарай.

Гэсэн хэдий ч харьцангуй хугарлын илтгэгч нь ажиллахад үргэлж тохиромжтой шинж чанартай байдаггүй, учир нь энэ нь эхний болон хоёр дахь зөөвөрлөгч дэх гэрлийн хурдаас хамаардаг боловч ийм олон төрлийн хослол, хоёр зөөвөрлөгч (ус-агаар, шил - алмаз, глицерин - спирт, шил - ус гэх мэт). Хүснэгтүүд нь маш төвөгтэй, ажиллахад тохиромжгүй байх болно, дараа нь тэд бусад хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн гэрлийн хурдыг харьцуулах нэг үнэмлэхүй орчинг нэвтрүүлсэн. Вакуумыг үнэмлэхүй гэж сонгож, гэрлийн хурдыг вакуум дахь гэрлийн хурдтай харьцуулсан.

Орчны үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч n- энэ нь орчны оптик нягтыг тодорхойлдог хэмжигдэхүүн бөгөөд гэрлийн хурдны харьцаатай тэнцүү байна. ХАМТвакуум орчинд тухайн орчинд гэрлийн хурд хүртэл.

Үнэмлэхүй хугарлын индекс нь ажилд илүү тохиромжтой, учир нь бид вакуум дахь гэрлийн хурдыг үргэлж мэддэг бөгөөд энэ нь 3·10 8 м/с-тэй тэнцүү бөгөөд бүх нийтийн физик тогтмол юм.

Үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч нь гадаад параметрүүдээс хамаардаг: температур, нягтрал, мөн гэрлийн долгионы уртаас хамаардаг тул хүснэгтэд ихэвчлэн өгөгдсөн долгионы уртын дундаж хугарлын илтгэгчийг заадаг. Хэрэв бид агаар, ус, шилний хугарлын индексийг харьцуулж үзвэл (Зураг 6) агаар нь нэгдмэл байдалд ойрхон хугарлын илтгэгчтэй байдаг тул асуудлыг шийдвэрлэхдээ үүнийг нэгдмэл байдлаар авна.

Цагаан будаа. 6. Төрөл бүрийн орчны үнэмлэхүй хугарлын индексийн хүснэгт

Хэвлэл мэдээллийн үнэмлэхүй ба харьцангуй хугарлын илтгэгчийн хоорондын хамаарлыг олж тогтоох нь тийм ч хэцүү биш юм.

Харьцангуй хугарлын илтгэгч, өөрөөр хэлбэл нэгээс хоёр дахь дунд дамждаг цацрагийн хувьд хоёр дахь орчин дахь үнэмлэхүй хугарлын илтгэгчийг эхний орчин дахь үнэмлэхүй хугарлын илтгэгчтэй харьцуулсан харьцаатай тэнцүү байна.

Жишээ нь: = ≈ 1.16

Хэрэв хоёр зөөвөрлөгчийн үнэмлэхүй хугарлын үзүүлэлтүүд бараг ижил байвал энэ нь нэг орчноос нөгөөд шилжихэд харьцангуй хугарлын илтгэгч нь нэгдмэл байх болно, өөрөөр хэлбэл гэрлийн туяа үнэндээ хугарахгүй гэсэн үг юм. Жишээлбэл, гоньдны тосноос бериллерийн эрдэнийн чулуу руу шилжихэд гэрэл бараг гулзайлгахгүй, өөрөөр хэлбэл гоньдны тосоор дамжин өнгөрөхтэй адил ажиллах болно, учир нь тэдгээрийн хугарлын илтгэлцүүр нь 1.56 ба 1.57 байдаг тул эрдэнийн чулуу нь байж болно. шингэнд нуугдаж байгаа юм шиг харагдахгүй.

Хэрэв бид тунгалаг шилэн аяганд ус асгаж, шилэн хананы дундуур гэрэл рүү харвал бид одоо хэлэлцэх бүх дотоод тусгалын үзэгдлийн улмаас гадаргуу дээр мөнгөлөг гялбаа харагдах болно. Гэрлийн цацраг нь нягт оптик орчноос бага нягтралтай оптик орчинд шилжихэд сонирхолтой нөлөө ажиглагдаж болно. Тодорхой байхын тулд бид гэрэл уснаас агаарт ирдэг гэж таамаглах болно. Усан сангийн гүнд бүх чиглэлд туяа цацруулдаг S гэрлийн цэгийн эх үүсвэр байдаг гэж үзье. Жишээлбэл, шумбагч гар чийдэн асаадаг.

SO 1 цацраг нь усны гадаргуу дээр хамгийн бага өнцгөөр унадаг бөгөөд энэ цацраг нь хэсэгчлэн хугардаг - O 1 A 1 цацраг, хэсэгчлэн усанд буцаж тусдаг - O 1 B 1 цацраг. Тиймээс туссан цацрагийн энергийн нэг хэсэг нь хугарсан цацрагт, үлдсэн энерги нь ойсон цацрагт шилждэг.

Цагаан будаа. 7. Нийт дотоод тусгал

Туслах өнцөг нь илүү их байдаг SO 2 цацраг нь хугарсан ба ойсон гэсэн хоёр цацрагт хуваагддаг боловч анхны цацрагийн энерги нь тэдгээрийн хооронд өөрөөр хуваарилагддаг: хугарсан цацраг O 2 A 2 нь O 1-ээс бүдэг байх болно. 1 цацраг, өөрөөр хэлбэл, энергийн бага хувийг авах бөгөөд туссан O 2 B 2 цацраг нь O 1 B 1 цацрагаас илүү гэрэл гэгээтэй байх болно, өөрөөр хэлбэл энергийн илүү их хувийг авах болно. Туслах өнцөг нэмэгдэхийн хэрээр ижил хэв маяг ажиглагдаж байна - туссан цацрагийн энергийн улам их хувь нь ойсон цацрагт, бага ба бага хувь нь хугарсан цацрагт ордог. Хугарсан цацраг нь бүдгэрч, зарим үед бүрмөсөн алга болдог бөгөөд энэ нь хугарлын өнцөгт 90 0-т хүрэх үед тохиолддог. Энэ нөхцөлд хугарсан цацраг OA усны гадаргуутай зэрэгцэн явах ёстой байсан ч явах зүйл үлдсэнгүй - туссан SO цацрагийн бүх энерги бүхэлдээ ойсон OB цацрагт очсон. Мэдээжийн хэрэг, тусгалын өнцөг цаашид нэмэгдэх тусам хугарсан туяа байхгүй болно. Тайлбарласан үзэгдэл нь нийт дотоод тусгал, өөрөөр хэлбэл авч үзсэн өнцгөөр илүү нягтралтай оптик орчин нь өөрөөсөө туяа ялгаруулдаггүй, бүгд түүний дотор тусдаг. Энэ үзэгдэл үүсэх өнцөг гэж нэрлэгддэг нийт дотоод тусгалыг хязгаарлах өнцөг.

Хязгаарлалтын өнцгийн утгыг хугарлын хуулиас хялбархан олж болно.

= => = arcsin, усны хувьд ≈ 49 0

Нийт дотоод тусгалын үзэгдлийн хамгийн сонирхолтой бөгөөд түгээмэл хэрэглээ бол долгион хөтлүүр буюу шилэн кабел юм. Энэ бол орчин үеийн харилцаа холбооны компаниудын интернетэд ашигладаг дохиог илгээх арга юм.

Бид гэрлийн хугарлын хуулийг олж авч, харьцангуй ба үнэмлэхүй хугарлын индекс гэсэн шинэ ойлголтыг нэвтрүүлж, мөн шилэн кабелийн гэх мэт нийт дотоод тусгалын үзэгдэл, түүний хэрэглээг ойлгосон. Та хичээлийн хэсэгт холбогдох тест, симуляторуудад дүн шинжилгээ хийж мэдлэгээ нэгтгэж болно.

Гюйгенсийн зарчмыг ашиглан гэрлийн хугарлын хуулийн нотолгоог олж авцгаая. Хугарлын шалтгаан нь хоёр өөр орчин дахь гэрлийн хурдны зөрүү гэдгийг ойлгох нь чухал юм. Эхний орчинд гэрлийн хурдыг V 1, хоёрдугаарт V 2 гэж тэмдэглэе (Зураг 8).

Цагаан будаа. 8. Гэрлийн хугарлын хуулийн баталгаа

Хавтгай гэрлийн долгионыг хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох хавтгай интерфэйс дээр, жишээлбэл, агаараас ус руу буугаарай. AS долгионы гадаргуу нь туяатай перпендикуляр бөгөөд MN-ийн хоорондох интерфэйс нь эхлээд туяа хүрч, туяа нь ∆t хугацааны интервалын дараа ижил гадаргууд хүрдэг бөгөөд энэ нь SV замыг хурдаар хуваасантай тэнцүү байх болно. эхний орчинд гэрлийн .

Тиймээс В цэгийн хоёрдогч долгион дөнгөж өдөөгдөж эхлэх тэр мөчид А цэгээс ирэх долгион нь аль хэдийн AD радиустай хагас бөмбөрцгийн хэлбэртэй болсон бөгөөд энэ нь ∆ дахь хоёр дахь орчин дахь гэрлийн хурдтай тэнцүү байна. t: AD = ·∆t, өөрөөр хэлбэл харааны үйлдэл дэх Гюйгенсийн зарчим . Хугарсан долгионы долгионы гадаргууг хоёр дахь орчин дахь бүх хоёрдогч долгионтой шүргэгч гадаргууг зурах замаар олж авч болно, тэдгээрийн төвүүд нь зөөвөрлөгчүүдийн хоорондох зааг дээр байрладаг, энэ тохиолдолд энэ нь BD хавтгай, энэ нь дугтуй юм. хоёрдогч долгионууд. Цацрагийн тусгалын өнцөг α нь ABC гурвалжин дахь CAB өнцөгтэй тэнцүү бөгөөд эдгээр өнцгүүдийн аль нэгнийх нь талууд нь нөгөөгийн талуудтай перпендикуляр байна. Үүний үр дүнд SV нь эхний орчин дахь гэрлийн хурдтай ∆t-тэй тэнцүү байх болно

CB = ∆t = AB sin α

Хариуд нь хугарлын өнцөг нь ABD гурвалжин дахь ABD өнцөгтэй тэнцүү байх тул:

АД = ∆t = АВ sin γ

Үг хэллэгийг нэр томьёогоор нь хуваахад бид дараахь зүйлийг олж авна.

n нь тусгалын өнцгөөс хамаарахгүй тогтмол утга юм.

Бид гэрлийн хугарлын хуулийг олж авлаа, хугарлын өнцгийн синус руу тусах өнцгийн синус нь өгөгдсөн хоёр мэдээллийн хэрэгслийн хувьд тогтмол утга бөгөөд өгөгдсөн хоёр орчин дахь гэрлийн хурдны харьцаатай тэнцүү байна.

Тунгалаг ханатай куб савыг ажиглагчийн нүд ёроолыг нь харахгүй, харин CD-ийн ханыг бүрэн хардаг байхаар байрлуулсан. Ажиглагч D өнцгөөс b = 10 см зайд байрлах F объектыг харахын тулд саванд хэр их ус асгах ёстой вэ? Савны ирмэг α = 40 см (Зураг 9).

Энэ асуудлыг шийдэхэд юу маш чухал вэ? Нүд нь савны ёроолыг хардаггүй, харин хажуугийн хананы туйлын цэгийг хардаг, сав нь шоо хэлбэртэй байдаг тул бид ус асгахад усны гадаргуу дээрх цацрагийн тусах өнцөг нь ийм байх болно гэж таамаглаж байна. 45 0-тэй тэнцүү.

Цагаан будаа. 9. Улсын нэгдсэн шалгалтын даалгавар

Цацраг нь F цэг дээр унадаг, энэ нь бид объектыг тодорхой харж байна гэсэн үг бөгөөд хэрэв ус байхгүй байсан бол хар тасархай шугам нь цацрагийн чиглэлийг, өөрөөр хэлбэл D цэгийг харуулж байна. NFK гурвалжингаас өнцгийн шүргэгч. β буюу хугарлын өнцгийн тангенс нь эсрэг талынх нь зэргэлдээхтэй харьцуулсан харьцаа буюу зураг дээр үндэслэн h хасах b-ийг h-д хуваана.

tg β = =, h нь бидний цутгасан шингэний өндөр;

Нийт дотоод тусгалын хамгийн эрчимтэй үзэгдлийг шилэн кабелийн системд ашигладаг.

Цагаан будаа. 10. Шилэн кабель

Хэрэв гэрлийн туяа нь хатуу шилэн хоолойн төгсгөлд чиглүүлбэл олон тооны дотоод тусгалын дараа туяа нь хоолойн эсрэг талаас гарч ирнэ. Шилэн хоолой нь гэрлийн долгион эсвэл долгионы дамжуулагч болдог. Энэ нь хоолой нь шулуун эсвэл муруй эсэхээс үл хамааран тохиолдох болно (Зураг 10). Эхний гэрлийн хөтөч, энэ нь долгион хөтлүүрийн хоёр дахь нэр бөгөөд хүрэхэд хэцүү газруудыг гэрэлтүүлэхэд ашигладаг байсан (эмнэлгийн судалгааны явцад гэрлийн чиглүүлэгчийн нэг үзүүрт гэрэл орж, нөгөө үзүүр нь хүссэн газраа гэрэлтүүлдэг). Үндсэн хэрэглээ нь эм, моторын согогийг илрүүлэх боловч ийм долгионы хөтлүүр нь мэдээлэл дамжуулах системд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг. Гэрлийн долгионоор дохио дамжуулах үед дамжуулагчийн давтамж нь радио дохионы давтамжаас сая дахин их байдаг бөгөөд энэ нь гэрлийн долгион ашиглан дамжуулж чадах мэдээллийн хэмжээ нь дамжуулж буй мэдээллийн хэмжээнээс сая дахин их байна гэсэн үг юм. радио долгионоор. Энэ бол асар их мэдээллийг энгийн бөгөөд хямд аргаар дамжуулах сайхан боломж юм. Ерөнхийдөө мэдээллийг лазерын цацраг ашиглан шилэн кабелиар дамжуулдаг. Шилэн кабель нь их хэмжээний мэдээлэл агуулсан компьютерийн дохиог хурдан, өндөр чанартай дамжуулахад зайлшгүй шаардлагатай. Мөн энэ бүхний үндэс нь гэрлийн хугарал гэх мэт энгийн бөгөөд энгийн үзэгдэл юм.

Лавлагаа

1. Тихомирова С.А., Яворский Б.М. Физик (үндсэн түвшин) - М.: Mnemosyne, 2012.
2. Гэндэнштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физик 10-р анги. - М.: Мнемосине, 2014.
3. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физик - 9, Москва, Боловсрол, 1990 он.

1. Edu.glavsprav.ru ().
2. Nvtc.ee().
3. Raal100.narod.ru ().
4. Optika.ucoz.ru ().

Гэрийн даалгавар

1. Гэрлийн хугарлыг тодорхойлно уу.
2. Гэрлийн хугарлын шалтгааныг нэрлэнэ үү.
3. Нийт дотоод тусгалын хамгийн алдартай хэрэглээг нэрлэ.

Хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфейс дээр гэрэл тусах үед гэрлийн энерги нь хоёр хэсэгт хуваагддаг: нэг хэсэг нь ойж, нөгөө хэсэг нь интерфэйсээр дамжин хоёр дахь орчин руу нэвтэрдэг гэдгийг бид § 81-д онцолсон. Гэрлийн шилжилтийн жишээг ашиглан гэрэл нь агаараас шил рүү, өөрөөр хэлбэл оптикийн нягтрал багатай орчиноос илүү нягтралтай орчинд шилжсэн жишээг ашиглан ойсон энергийн хувь хэмжээ тусгалын өнцгөөс хамаардаг болохыг олж мэдэв. Энэ тохиолдолд тусгалын өнцөг нэмэгдэхийн хэрээр туссан энергийн хэсэг ихээхэн нэмэгддэг; Гэсэн хэдий ч, -тэй ойрхон, маш том тусгалын өнцөгт ч гэсэн гэрлийн туяа интерфейсийн дагуу бараг гулсах үед гэрлийн энергийн зарим хэсэг нь хоёр дахь орчинд шилжсэн хэвээр байна (§81, хүснэгт 4, 5-ыг үзнэ үү).

Аливаа орчинд тархаж буй гэрэл нь энэ орчин ба оптик нягтрал багатай, өөрөөр хэлбэл үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч багатай орчин хоёрын хоорондох интерфэйс дээр унавал шинэ сонирхолтой үзэгдэл гарч ирнэ. Энд мөн туссан энергийн хэсэг нь тусгалын өнцөг нэмэгдэхийн хэрээр өсөх боловч өсөлт нь өөр хуулийг дагаж мөрддөг: тусгалын тодорхой өнцгөөс эхлэн бүх гэрлийн энерги нь интерфейсээс тусдаг. Энэ үзэгдлийг нийт дотоод тусгал гэж нэрлэдэг.

§81-д дурдсанчлан шил ба агаарын хоорондох гэрлийн тусгалыг дахин авч үзье. Шилэн дээрээс гэрлийн цацрагийг тусгалын янз бүрийн өнцгөөр интерфэйс дээр буулгана (Зураг 186). Хэрэв бид ойсон гэрлийн энерги ба интерфэйсээр дамжин өнгөрөх гэрлийн энергийн хэсгийг хэмжвэл Хүснэгтэд өгөгдсөн утгыг авна. 7 (хүснэгт 4-ийн адил шил нь хугарлын илтгэгчтэй байсан).

Цагаан будаа. 186. Нийт дотоод тусгал: цацрагийн зузаан нь интерфейсээр цэнэглэгдсэн эсвэл дамжсан гэрлийн энергийн хэсэгтэй тохирч байна.

Бүх гэрлийн энергийг интерфэйсээс тусгах тусгалын өнцгийг нийт дотоод ойлтын хязгаарлах өнцөг гэнэ. Хүснэгтийг эмхэтгэсэн шилний хувьд. 7 (), хязгаарлах өнцөг нь ойролцоогоор .

Хүснэгт 7. Гэрэл шилнээс агаарт шилжих үед тусах янз бүрийн өнцгийн ойсон энергийн фракцууд

Интерфейс дээр хязгаарлагдмал өнцгөөр гэрэл тусах үед хугарлын өнцөг нь -тэй тэнцүү байна, өөрөөр хэлбэл энэ тохиолдолд хугарлын хуулийг илэрхийлсэн томъёонд:

тавих ёстой үед эсвэл . Эндээс бид олдог

Үүнээс их тусгалын өнцөгт хугарсан туяа байхгүй. Албан ёсоор энэ нь хугарлын хуулиас том тусгалын өнцгөөр нэгдмэл байдлаас их утгыг олж авдаг бөгөөд энэ нь мэдээжийн хэрэг боломжгүй юм.

Хүснэгтэнд Хүснэгт 8-д хугарлын индексийг хүснэгтэд өгсөн зарим бодисын нийт дотоод ойлтын хязгаарын өнцгийг харуулав. 6. Харьцааны үнэн зөвийг шалгахад хялбар (84.1).

Хүснэгт 8. Агаарын хил дээрх нийт дотоод ойлтын хязгаарын өнцөг

Усан дахь агаарын бөмбөлгүүдийн хил дээр нийт дотоод тусгалыг ажиглаж болно. Тэдэн дээр тусах нарны гэрэл бөмбөлөг рүү орохгүйгээр бүрэн тусдаг тул гэрэлтдэг. Энэ нь ялангуяа усан доорх ургамлын иш, навчис дээр үргэлж байдаг агаарын бөмбөлгүүдэд мэдэгдэхүйц бөгөөд наранд мөнгөөр ​​хийгдсэн, өөрөөр хэлбэл гэрлийг маш сайн тусгадаг материалаар хийгдсэн байдаг.

Нийт дотоод тусгал нь шилний эргэлдэх ба эргүүлэх призмийн дизайнд хэрэглэгддэг бөгөөд тэдгээрийн үйлдэл нь Зураг дээр тодорхой харагдаж байна. 187. Призмийн хязгаарлах өнцөг нь тухайн төрлийн шилний хугарлын илтгэгчээс хамаарна; Тиймээс ийм призмийг ашиглах нь гэрлийн туяа орох, гарах өнцгийг сонгоход ямар ч бэрхшээл тулгардаггүй. Эргэдэг призмүүд нь толины функцийг амжилттай гүйцэтгэдэг бөгөөд тусгах шинж чанар нь өөрчлөгдөөгүй, харин металл толь нь метал исэлдэлтийн улмаас цаг хугацааны явцад бүдгэрдэгээрээ давуу талтай. Боодлын призм нь тольны ижил төстэй эргэлддэг системээс илүү энгийн дизайнтай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Эргэдэг призмийг ялангуяа перископуудад ашигладаг.

Цагаан будаа. 187. Шилэн эргэдэг призм (а), ороосон призм (б) ба муруй хуванцар хоолой дахь цацрагийн зам - гэрлийн хөтөч (в)

Нийт дотоод тусгал

Дотоод тусгал- долгион нь хугарлын өндөр илтгэгчтэй орчноос ирж байгаа тохиолдолд хоёр тунгалаг орчны хоорондын интерфейсээс цахилгаан соронзон долгион тусах үзэгдэл.

Бүрэн бус дотоод тусгал- тусгалын өнцөг нь эгзэгтэй өнцгөөс бага байвал дотоод тусгал. Энэ тохиолдолд цацраг нь хугарсан, ойсон гэж хуваагддаг.

Нийт дотоод тусгал- тусгалын өнцөг нь тодорхой эгзэгтэй өнцгөөс хэтэрсэн тохиолдолд дотоод тусгал. Энэ тохиолдолд ослын долгион бүрэн тусгагдсан бөгөөд тусгалын коэффициентийн утга нь өнгөлсөн гадаргуугийн хамгийн дээд утгаас давсан байна. Үүнээс гадна, нийт дотоод ойлтын тусгал нь долгионы уртаас үл хамаарна.

Энэхүү оптик үзэгдэл нь өргөн хүрээний цахилгаан соронзон цацрагт, түүний дотор рентген туяанд ажиглагддаг.

Геометрийн оптикийн хүрээнд үзэгдлийн тайлбар нь өчүүхэн зүйл юм: Снелийн хуульд үндэслэн хугарлын өнцөг нь 90 ° -аас хэтрэхгүй гэдгийг харгалзан үзвэл синус нь синустай харьцуулахад их байх тусгалын өнцгөөр олж авдаг. Хугарлын индекс бага байх тусам цахилгаан соронзон долгион нь эхний орчинд бүрэн тусгагдсан байх ёстой.

Энэ үзэгдлийн долгионы онолын дагуу цахилгаан соронзон долгион нь хоёр дахь орчинд нэвтэрсэн хэвээр байна - "нэгдмэл бус долгион" гэж нэрлэгддэг долгион тархдаг бөгөөд энэ нь экспоненциалаар задарч, энерги авч явдаггүй. Нэг төрлийн бус долгионы хоёр дахь орчинд нэвтрэн орох гүн нь долгионы уртын дараалалтай байна.

Гэрлийн нийт дотоод тусгал

Хоёр зөөвөрлөгчийн интерфэйс дээр туссан хоёр монохромат цацрагийн жишээг ашиглан дотоод тусгалыг авч үзье. Цацраг нь хугарлын илтгэгчтэй илүү нягт орчны бүсээс (хар хөх өнгөөр ​​тэмдэглэсэн) хугарлын илтгэгчтэй бага нягтралтай (цайвар цэнхэр өнгөөр ​​тэмдэглэсэн) зааг хүртэл унадаг.

Улаан туяа нь өнцгөөр унадаг, өөрөөр хэлбэл хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн хил дээр хуваагддаг - энэ нь хэсэгчлэн хугарч, хэсэгчлэн тусдаг. Цацрагийн хэсэг нь өнцгөөр хугардаг.

Ногоон туяа унаж, бүрэн тусгалаа src="/pictures/wiki/files/100/d833a2d69df321055f1e0bf120a53eff.png" border="0">.

Байгаль, технологийн бүрэн дотоод тусгал

Рентген туяаны тусгал

Бэлчээрийн өвчлөлийн үед рентген туяаны хугарлыг анх рентген толь зохион бүтээсэн М.А.Кумахов томъёолж, 1923 онд Артур Комптон онолын үндэслэлээр баталжээ.

Бусад долгионы үзэгдлүүд

Хугарлыг харуулах, улмаар нийт дотоод ойлтын нөлөө нь жишээлбэл, янз бүрийн зуурамтгай чанар эсвэл нягтралтай бүсүүдийн хооронд шилжих явцад шингэний гадаргуу болон зузаан дахь дууны долгионы хувьд боломжтой байдаг.

Удаан нейтроны цацрагт цахилгаан соронзон цацрагийн нийт дотоод тусгалын нөлөөлөлтэй төстэй үзэгдэл ажиглагдаж байна.

Брюстерийн өнцгөөр интерфэйс дээр босоо туйлширсан долгион үүсвэл бүрэн хугарлын нөлөө ажиглагдах болно - туссан долгион байхгүй болно.

Тэмдэглэл

Викимедиа сан.

• 2010 он.
• Бүрэн амьсгал

Бүрэн өөрчлөлт

Бусад толь бичгүүдээс "Нийт дотоод тусгал" гэж юу болохыг харна уу.НИЙТ ДОТООД ТУСГАЛ - тусгал эл. маг. өндөр хугарлын илтгэгчтэй орчноос хоёр тунгалаг зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфейс дээр унах үед цацраг (ялангуяа гэрэл). P.v. О. i тусгалын өнцөг нь тодорхой хязгаарлах (эгзэгтэй) өнцгөөс хэтэрсэн үед үүсдэг...

Нийт дотоод тусгалФизик нэвтэрхий толь бичиг

Нийт дотоод тусгал- Нийт дотоод тусгал. n1 > n2 бүхий орчноос гэрэл өнгөрөхөд тусгалын өнцөг a2 > apr бол нийт дотоод тусгал үүснэ; at өнцөг a1 Illustrated Encyclopedic Dictionary - өндөр хугарлын илтгэгчтэй орчноос хоёр тунгалаг орчны интерфейс дээр унах үед оптик цацрагийн тусгал (Оптик цацраг) (гэрэл) эсвэл өөр хүрээний цахилгаан соронзон цацраг (жишээлбэл, радио долгион) ... ...

Бусад толь бичгүүдээс "Нийт дотоод тусгал" гэж юу болохыг харна уу.Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг - цахилгаан соронзон долгион нь sinapr=n2/n1 харьцаагаар тодорхойлогддог n1 хугарлын илтгэгч ихтэй орчноос бага хугарлын илтгэгч n2 орчин руу apr хязгаарлах өнцгөөс давсан тусгалын өнцгөөр шилжих үед үүсдэг. Бүрэн......

Бусад толь бичгүүдээс "Нийт дотоод тусгал" гэж юу болохыг харна уу.Орчин үеийн нэвтэрхий толь бичиг - ДОТООД БҮРЭН ТУСГАЛ, хил хязгаарт гэрлийн ХУГАЛГҮЙ ТУСГАЛ. Гэрэл илүү нягт орчноос (жишээ нь, шил) нягт бага орчинд (ус эсвэл агаар) шилжихэд гэрэл нь хилээр дамжихгүй хугарлын өнцгийн бүс байдаг ...

Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичигнийт дотоод тусгал - Оптикийн нягтрал багатай орчноос гэрэл тусах, унасан орчиндоо бүрэн буцах. [Санал болгосон нэр томъёоны цуглуулга. Асуудал 79. Физик оптик. ЗХУ-ын Шинжлэх Ухааны Академи. Шинжлэх ухаан, техникийн нэр томъёоны хороо. 1970] Сэдвүүд……

Бусад толь бичгүүдээс "Нийт дотоод тусгал" гэж юу болохыг харна уу.Техникийн орчуулагчийн гарын авлага - цахилгаан соронзон долгион нь 2 зөөвөрлөгчийн зааг дээр ташуу тусах үед, n1 хугарлын илтгэгч ихтэй орчноос цацраг n2 хугарлын бага илтгэгчтэй орчинд дамжих, тусгалын өнцөг i хязгаарлах өнцгөөс хэтрэх үед үүсдэг. ...

Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг- цахилгаан соронзон долгион нь том хугарлын илтгэгч n1 бүхий орчноос n2 хугарлын илтгэгч багатай орчинд цацраг дамжих үед i өнцөг нь хязгаарлах өнцгөөс хэтэрсэн үед 2 зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфэйс дээр ташуу тусах үед үүсдэг. . Нэвтэрхий толь бичиг

шилэн кабель гэж нэрлэгддэг зүйлд ашиглагддаг. Шилэн кабель нь шилэн кабелийн гэрлийн чиглүүлэгчээр дамжуулан гэрлийн цацрагийг дамжуулахтай холбоотой оптикийн салбар юм. Шилэн кабелийн гэрлийн хөтөч нь багц (багц) болгон угсарсан бие даасан тунгалаг утаснуудын систем юм. Доод хугарлын илтгэгч бодисоор хүрээлэгдсэн тунгалаг утас руу орж буй гэрэл олон удаа тусч, утаснуудын дагуу тархдаг (5.3-р зургийг үз).

1) Анагаах ухаан, мал эмнэлгийн оношлогоонд гэрлийн хөтөчийг ихэвчлэн дотоод хөндийг гэрэлтүүлэх, дүрс дамжуулахад ашигладаг.

Анагаах ухаанд шилэн кабелийг ашигласны нэг жишээ юм дурангийн дуран- дотоод хөндийг (ходоод, шулуун гэдэс гэх мэт) шалгах тусгай төхөөрөмж. Ийм төхөөрөмжийн сортуудын нэг бол шилэн юм гастроскоп. Түүний тусламжтайгаар та зөвхөн ходоодыг нүдээр харахаас гадна оношлогооны зорилгоор шаардлагатай зургийг авах боломжтой.

2) Гэрлийн чиглүүлэгчийг ашиглан лазер туяа нь хавдарыг эмчлэх зорилгоор дотоод эрхтнүүдэд дамждаг.

3) Шилэн кабель нь технологид өргөн хэрэглээг олж авсан. Сүүлийн жилүүдэд мэдээллийн систем хурдацтай хөгжиж байгаатай холбогдуулан харилцаа холбооны сувгаар мэдээллийг чанартай, хурдан шуурхай дамжуулах шаардлага бий болсон. Энэ зорилгоор дохиог шилэн кабелийн гэрлийн удирдамжийн дагуу тархдаг лазер туяагаар дамжуулдаг.

ГЭРЛИЙН ДОЛГОНГИЙН ШИНЖ

АЖИЛЛАГАА SVETA.

Хөндлөнгийн оролцоо– гэрлийн долгионы шинж чанарын хамгийн тод илрэлүүдийн нэг. Энэхүү сонирхолтой, үзэсгэлэнтэй үзэгдэл нь тодорхой нөхцөлд хоёр ба түүнээс дээш гэрлийн цацрагийг давхарласан үед ажиглагддаг. Бид хөндлөнгийн үзэгдлүүдтэй байнга тулгардаг: асфальтан дээрх тосны толбо, хөлдөж буй цонхны шилний өнгө, зарим эрвээхэй, цох хорхойн далавч дээрх хачирхалтай өнгөт хээ - энэ бүхэн гэрлийн хөндлөнгийн илрэл юм.

ГЭРЛИЙН ИДЭВХИЙЛЭЛ- хоёр ба түүнээс дээш зайд нэмэх уялдаатайөөр өөр цэгүүдэд гарч ирдэг гэрлийн долгионууд далайцын олз эсвэл алдагдалүүссэн долгион.

Тохиромжтой байдал.

Тохиромжтой байдалХэд хэдэн хэлбэлзэл эсвэл долгионы үйл явцын цаг хугацаа, орон зайд зохицуулалттай тохиолдох гэж нэрлэдэг, өөрөөр хэлбэл. цаг хугацааны хувьд ижил давтамжтай, тогтмол фазын зөрүүтэй долгион.

монохромат долгион (ижил долгионы урттай долгионууд ) - уялдаа холбоотой.

Учир нь бодит эх сурвалжуудхатуу монохромат гэрэл үүсгэдэггүй, дараа нь ямар ч бие даасан гэрлийн эх үүсвэрээс ялгардаг долгион үргэлж уялдаа холбоогүй байдаг. Эх үүсвэрт гэрэл нь атомуудаар ялгардаг бөгөөд тус бүр нь зөвхөн ≈ 10 -8 секундын хугацаанд гэрэл гаргадаг. Зөвхөн энэ хугацаанд атомаас ялгарах долгион нь тогтмол далайц, хэлбэлзлийн үе шаттай байдаг. Гэхдээ уялдаатай байНэг эх үүсвэрээс ялгарах гэрлийн туяаг 2 гэрлийн долгион болгон хувааж, өөр өөр замаар дамжсаны дараа дахин холбох замаар долгионыг хувааж болно. Дараа нь фазын зөрүүг долгионы замуудын ялгаагаар тодорхойлно: at тогтмол фазын ялгаа фазын ялгаабас байх болно тогтмол .

НӨХЦӨЛ АЖИЛЛАГААНЫ МАКСИМУМ :

Хэрэв оптик замын ялгаа ∆вакуум дахь тэнцүү байна тэгш тооны хагас долгион эсвэл (долгионы уртын бүхэл тоо)

ижил үе шатанд.

НӨХЦӨЛ АЖИЛЛАГААНЫ ДЭЭД.

Хэрэв оптик замын ялгаа ∆тэнцүү байна хагас долгионы сондгой тоо

тэгвэл М цэгт өдөөгдсөн хэлбэлзэл үүснэ антифазад.

Гэрлийн хөндлөнгийн ердийн бөгөөд нийтлэг жишээ бол савангийн хальс юм.

Хөндлөнгийн хэрэглээ -Оптик бүрэх: Линзээр дамжин өнгөрөх гэрлийн нэг хэсэг нь тусдаг (нарийн төвөгтэй оптик системд 50% хүртэл). Эсрэг тусгалын аргын мөн чанар нь оптик системийн гадаргуу нь хөндлөнгийн үзэгдлийг үүсгэдэг нимгэн хальсаар бүрхэгдсэн байдаг. Киноны зузаан нь ирж буй гэрлийн d=l/4, тэгвэл туссан гэрэл нь замын зөрүүтэй бөгөөд энэ нь хамгийн бага интерференцтэй тохирч байна.

ГЭРЛИЙН ДИФРАКЦ

Дифракцидуудсан саадыг тойрон гулзайлгах долгион,замдаа тааралдсан, эсвэл өргөн утгаараа - долгионы тархалтын аливаа хазайлтсаад бэрхшээлийн ойролцоо шулуунаас.

Дифракцийг ажиглах чадвар нь гэрлийн долгионы урт ба саадуудын хэмжээ (нэг төрлийн бус) -ын харьцаанаас хамаарна.

Дифракци Фраунхофер дифракцийн тор дээр.

Нэг хэмжээст дифракцийн тор - Нэг хавтгайд орших, ижил өргөнтэй тунгалаг бус интервалаар тусгаарлагдсан ижил өргөнтэй зэрэгцээ ангархайн систем.

Нийт дифракцийн загварбүх ангархайгаас ирж буй долгионы харилцан хөндлөнгийн үр дүн юм - Дифракцийн торонд бүх ангарлаас ирж буй когерент сарнисан гэрлийн цацрагуудын олон цацрагт хөндлөнгийн оролцоо үүсдэг.

Хэрэв a - өргөнан цав бүр (MN); b - тунгалаг бус талбайн өргөнхагарлын хооронд (NC), дараа нь утга d = a+ bдуудсан дифракцийн торны тогтмол (хугацаа)..

Энд N 0 нь нэгж урт дахь үүрний тоо юм.

(1-2) ба (3-4) цацрагуудын замын зөрүү ∆ нь CF-тэй тэнцүү байна

1. .Хамгийн бага нөхцөлХэрэв замын зөрүү CF = (2n+1)l/2 бол- хагас долгионы урттай сондгой тоотой тэнцүү бол 1-2 ба 3-4 цацрагуудын хэлбэлзэл эсрэг фазын үед байх ба тэдгээр нь бие биенээ цуцлах болно. гэрэлтүүлэг:

n = 1,2,3,4 … (4.8)

Нийт ойлтын хязгаарлах өнцөг нь 90 градусын хугарлын өнцөгт харгалзах хоёр зөөвөрлөгчийн зааг дахь гэрлийн тусгалын өнцөг юм.

Шилэн утас нь оптик утаснуудад үүсдэг, тохиолддог физик үзэгдлүүдийг судалдаг оптикийн салбар юм.

4. Оптикийн хувьд нэгэн төрлийн бус орчинд долгионы тархалт. Цацрагийн гулзайлтын тайлбар. Миражууд. Одон орны хугарал. Радио долгионы хувьд нэгэн төрлийн бус орчин.

Мираж бол агаар мандал дахь оптик үзэгдэл юм: нягтралаараа эрс ялгаатай агаарын давхаргын хоорондох хилээр гэрлийн тусгал. Ажиглагчийн хувьд ийм тусгал нь алс холын объекттой (эсвэл тэнгэрийн хэсэг) түүний виртуал дүр төрх нь харагдахуйц, объекттой харьцуулахад шилжсэн гэсэн үг юм. Миражууд нь объектын доор харагдах доод хэсэг, дээд талд, объектын дээгүүр, хажуугийн хэсгүүдэд хуваагддаг.

Доод Мираж

Энэ нь хэт халсан хавтгай гадаргуу дээр, ихэвчлэн цөл эсвэл асфальтан зам дээр маш том босоо температурын налуу (энэ нь өндрөөр буурдаг) ажиглагддаг. Тэнгэрийн виртуал дүрс нь гадаргуу дээрх усны хуурмаг байдлыг бий болгодог. Тэгэхээр зуны халуун өдөр алсад сунаж тогтсон зам нойтон мэт санагдана.

Дээд зэргийн Мираж

Хүйтэн дэлхийн гадаргуугаас дээш температурын урвуу тархалтаар ажиглагдсан (өндөр нь нэмэгддэг).

Фата Моргана

Объектуудын гадаад үзэмжийг эрс гажуудуулдаг нарийн төвөгтэй гайхамшигт үзэгдлийг Фата Моргана гэж нэрлэдэг.

Эзлэхүүний гайхамшиг

Ууланд, тодорхой нөхцөлд "гажуудсан би" -ийг нэлээд ойрын зайнаас харах нь маш ховор байдаг. Энэ үзэгдлийг агаарт "зогсоох" усны уур байгаатай холбон тайлбарладаг.

Астрономийн хугарал нь агаар мандлаар дамжин өнгөрөхөд тэнгэрийн биетүүдээс гэрлийн туяа хугарах үзэгдэл юм. Гаригийн агаар мандлын нягт нь өндрөөр үргэлж буурдаг тул гэрлийн хугарал нь муруй туяаны гүдгэр байдал нь бүх тохиолдолд тохиолддог. оргил руу чиглэсэн. Үүнтэй холбогдуулан хугарал нь огторгуйн биетүүдийн зургийг жинхэнэ байрлалаас нь үргэлж "өргөдөг"

Хугаралт нь дэлхий дээр олон тооны оптик-атмосферийн нөлөөг үүсгэдэг: томруулах өдрийн уртхугарлын улмаас нарны диск нь геометрийн үндэслэлээр нар мандах ёстой мөчөөс хэдэн минутын өмнө тэнгэрийн хаяанаас дээш гарч ирдэг тул; Дискний доод ирмэг нь хугарлын улмаас дээд хэсгээс илүү өндөр байдаг тул тэнгэрийн хаяанд ойрхон байгаа сар, нарны харагдахуйц дискний тэгш бус байдал; оддын анивчих гэх мэт. Янз бүрийн долгионы урттай гэрлийн цацрагийн хугарлын хэмжээ ялгаатай байдгаас (цэнхэр, ягаан туяа нь улаанаас илүү хазайдаг) тэнгэрийн хаяанд ойрхон тэнгэрийн биетүүдийн илэрхий будалт үүсдэг.

5. Шугаман туйлширсан долгионы тухай ойлголт. Байгалийн гэрлийн туйлшрал. Туйлшаагүй цацраг. Дихрой туйлшруулагч. Туйлшруулагч ба гэрлийн анализатор. Малусын хууль.

Долгионы туйлшрал- доторх зөрчлийн тархалтын тэгш хэмийг зөрчих үзэгдэл хөндлөндолгион (жишээлбэл, цахилгаан соронзон долгион дахь цахилгаан ба соронзон орны хүч) түүний тархалтын чиглэлтэй харьцуулахад. IN уртаашЭнэ төрлийн долгионы эвдрэл нь тархалтын чиглэлтэй үргэлж давхцдаг тул долгионд туйлшрал үүсэх боломжгүй.

шугаман - эвдрэлийн хэлбэлзэл нь нэг хавтгайд үүсдэг. Энэ тохиолдолд тэд " хавтгай туйлширсандолгион";

дугуй - далайцын векторын төгсгөл нь хэлбэлзлийн хавтгай дахь тойргийг дүрсэлдэг. Векторын эргэлтийн чиглэлээс хамаарч байж болно зөвэсвэл зүүн.

Гэрлийн туйлшрал нь гэрлийн тодорхой бодисоор дамжин өнгөрөх (хугарлын үед) эсвэл гэрлийн урсгал тусах үед гэрлийн долгионы цахилгаан орны хүчний векторын хэлбэлзлийг эрэмбэлэх үйл явц юм.

Дихрой туйлшруулагч нь молекулууд эсвэл молекулуудын фрагментүүд нь хавтгай бүтэцтэй дор хаяж нэг дихрой органик бодис агуулсан хальс агуулдаг. Наад зах нь киноны хэсэг нь талст бүтэцтэй байдаг. Дихрой бодис нь 400 - 700 нм ба/эсвэл 200 - 400 нм ба 0.7 - 13 μм спектрийн мужид хамгийн багадаа нэг спектрийн шингээлтийн муруйтай байна. Туйлшруулагчийг үйлдвэрлэхдээ субстрат дээр дихроик органик бодис агуулсан хальс түрхэж, чиглүүлэх нөлөө үзүүлж, хатаана. Энэ тохиолдолд хальсыг хэрэглэх нөхцөл, чиглүүлэх нөлөөллийн төрөл, хэмжээ нь 0.7 - 13 μм спектрийн муж дахь спектрийн шингээлтийн муруй дээрх хамгийн багадаа нэг максимумтай тохирч байхаар киноны дарааллын параметрийг сонгоно. , хамгийн багадаа 0.8 утгатай байна. Наад зах нь киноны нэг хэсгийн болор бүтэц нь дихроик органик бодисын молекулуудаас үүссэн гурван хэмжээст талст тор юм. Туйлшруулагчийн спектрийн хүрээ өргөжиж, түүний туйлшралын шинж чанарыг нэгэн зэрэг сайжруулдаг.

Малусын хууль нь туйлшруулагчаар дамжин өнгөрсний дараа шугаман туйлширсан гэрлийн эрчмээс хамаарах гэрлийн туйлшралын хавтгай ба туйлшруулагчийн хоорондох өнцгийн хамаарлыг илэрхийлдэг физикийн хууль юм.

Хаана I 0 - туйлшруулагч дээрх гэрлийн эрч хүч, I- туйлшруулагчаас гарч буй гэрлийн эрч хүч, к а- туйлшруулагчийн ил тод байдлын коэффициент.

6. Брюстерийн үзэгдэл. Цахилгаан вектор нь тусах хавтгайд байрлах долгионы ойлтын коэффициент ба цахилгаан вектор нь тусах хавтгайд перпендикуляр байдаг долгионы ойлтын коэффициентийн Френель томъёо. Тусгалын өнцөгөөс тусгах коэффициентүүдийн хамаарал. Ойсон долгионы туйлшралын зэрэг.

Брюстерийн хууль нь тусгалын хавтгайд перпендикуляр хавтгайд бүрэн туйлширч, хугарсан цацраг нь тусгалын хавтгайд хэсэгчлэн туйлшрах өнцөгөөс ойсон гэрлийн хугарлын илтгэгчийн хамаарлыг илэрхийлдэг оптикийн хууль юм. тохиолдох ба хугарсан цацрагийн туйлшрал хамгийн их утгад хүрдэг. Энэ тохиолдолд ойсон болон хугарсан туяа нь харилцан перпендикуляр байгааг тодорхойлоход хялбар байдаг. Харгалзах өнцгийг Брюстерийн өнцөг гэж нэрлэдэг. Брюстерийн хууль: , хаана n 21 - эхнийхтэй харьцуулахад хоёр дахь орчны хугарлын илтгэгч, θ Br- тусах өнцөг (Брюстерийн өнцөг). KBB шугам дахь ослын далайц (U inc) ба туссан (U ref) долгион нь дараахь хамаарлаар холбогдоно.

K bv = (U pad - U neg) / (U pad + U neg)

Хүчдэлийн тусгалын коэффициент (K U) -аар KVV-ийг дараах байдлаар илэрхийлнэ.

K bv = (1 - K U) / (1 + K U) Цэвэр идэвхтэй ачаалалтай үед BV нь дараахтай тэнцүү байна.

K bv = R / ρ R үед< ρ или

R ≥ ρ-ийн хувьд K bv = ρ / R

Энд R нь идэвхтэй ачааллын эсэргүүцэл, ρ нь шугамын шинж чанарын эсэргүүцэл юм

7. Гэрлийн интерференцийн тухай ойлголт. Туйлшралын шугамууд нь давхцаж буй уялдаа холбоогүй, когерент хоёр долгион нэмэгдэх. Хоёр когерент долгион нэмэхэд үүссэн долгионы эрчмээс тэдгээрийн фазын ялгаанаас хамаарах хамаарал. Долгионы замын геометрийн болон оптик ялгааны тухай ойлголт. Интерференцийн максимум ба минимумыг ажиглах ерөнхий нөхцөл.

Гэрлийн интерференц гэдэг нь хоёр ба түүнээс дээш гэрлийн долгионы эрчмийг шугаман бус нэмэх явдал юм. Энэ үзэгдэл нь орон зай дахь эрчим хүчний максимум ба минимумуудын ээлжлэн дагалддаг. Түүний тархалтыг интерференцийн загвар гэж нэрлэдэг. Гэрэл хөндлөнгөөс оролцох үед энерги нь орон зайд дахин хуваарилагддаг.

Долгион хоорондын фазын зөрүү нь цаг хугацаанаас хамаарахгүй бол долгион ба тэдгээрийг өдөөж буй эх үүсвэрүүдийг когерент гэж нэрлэдэг. Долгион хоорондын фазын зөрүү цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг бол долгион ба тэдгээрийг өдөөж буй эх үүсвэрүүдийг уялдаа холбоогүй гэж нэрлэдэг. Ялгааг илэрхийлэх томъёо:

, Хаана, ,

8. Гэрлийн интерференцийг ажиглах лабораторийн аргууд: Янгийн туршилт, Френель бипризм, Френель толь. Интерференцийн максимум ба минимумын байрлалын тооцоо.

Янгийн туршилт - Туршилтанд гэрлийн цацрагийг хоёр зэрэгцээ ангархай бүхий тунгалаг дэлгэц рүү чиглүүлж, түүний ард проекцийн дэлгэц суурилуулсан байна. Энэхүү туршилт нь гэрлийн интерференцийг харуулсан бөгөөд энэ нь долгионы онолын нотолгоо юм. Хагарлын онцлог нь тэдгээрийн өргөн нь ялгарах гэрлийн долгионы урттай ойролцоогоор тэнцүү байдаг. Слотын өргөний хөндлөнгийн оролцоонд үзүүлэх нөлөөг доор авч үзнэ.

Хэрэв бид гэрэл нь бөөмсөөс бүрдэнэ гэж үзвэл ( гэрлийн корпускуляр онол), дараа нь проекцын дэлгэц дээр дэлгэцийн ангархайгаар өнгөрч буй гэрлийн хоёр зэрэгцээ судлууд л харагдаж байв. Тэдгээрийн хооронд проекцийн дэлгэц бараг гэрэлгүй хэвээр байх болно.

Френель бипризм - физикийн хувьд - оройн хэсэгт маш жижиг өнцөг бүхий давхар призм.
Fresnel бипризм нь нэг гэрлийн эх үүсвэрээс хоёр когерент долгион үүсгэх оптик төхөөрөмж бөгөөд дэлгэцэн дээрх тогтвортой интерференцийн загварыг ажиглах боломжийг олгодог.
Френкелийн бипризм нь гэрлийн долгионы шинж чанарыг туршилтаар нотлох хэрэгсэл болдог.

Fresnel толь нь 1816 онд О.Ж.Фреснелийн когерент гэрлийн цацрагийн интерференцийн үзэгдлийг ажиглах зорилгоор санал болгосон оптик төхөөрөмж юм. Энэхүү төхөөрөмж нь I ба II гэсэн хоёр хавтгай тольноос бүрдэх бөгөөд 180 ° -аас хэдхэн өнцгийн минутаар ялгаатай хоёр талт өнцөг үүсгэдэг (Гэрлийн хөндлөнгийн оролцоо нийтлэлийн 1-р зургийг үз). Толин тусгалыг S эх үүсвэрээс гэрэлтүүлэхэд толин тусгалаас туссан цацрагийг S1 ба S2-ийн уялдаа холбоо бүхий эх үүсвэрээс ялгардаг гэж үзэж болно. Энэ нь S-ийн виртуал дүрс юм. Цацрагуудын давхцах орон зайд интерференц үүсдэг. Хэрэв S эх үүсвэр нь шугаман (ангархай) ба фотонуудын ирмэгтэй параллель байвал монохромат гэрлээр гэрэлтүүлэх үед M дэлгэц дээр ижил зайтай харанхуй ба цайвар судлууд хэлбэртэй интерференцийн хэв маяг ажиглагддаг. цацрагийн давхцлын хэсэгт хаана ч суулгаж болно. Зураас хоорондын зайг ашиглан гэрлийн долгионы уртыг тодорхойлж болно. Фотонуудтай хийсэн туршилтууд нь гэрлийн долгионы шинж чанарын шийдвэрлэх нотолгооны нэг байв.

9. Нимгэн хальсан дахь гэрлийн хөндлөнгийн оролцоо. Ойсон болон дамжуулсан гэрэлд гэрэл ба бараан судал үүсэх нөхцөл.

10. Ижил налуутай тууз, ижил зузаантай тууз. Ньютоны интерференцийн цагираг. Харанхуй ба цайвар цагиргуудын радиусууд.

11. Хэвийн гэрлийн тусгал дахь нимгэн хальсан дахь гэрлийн хөндлөнгийн оролцоо. Оптик багажийг бүрэх.

12. Мишельсон ба Жэминий оптик интерферометр. Хоёр цацрагт интерферометр ашиглан бодисын хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох.

13. Гэрлийн олон цацрагийн интерференцийн тухай ойлголт. Fabry-Perot интерферометр. Фазууд нь арифметик прогресс үүсгэдэг тэнцүү далайцтай хязгаарлагдмал тооны долгионыг нэмэх. Үүссэн долгионы эрчмийн интерференцийн долгионы фазын зөрүүгээс хамаарах хамаарал. Интерференцийн үндсэн максимум ба минимум үүсэх нөхцөл. Олон цацрагийн хөндлөнгийн загварын мөн чанар.

14. Долгионы дифракцийн тухай ойлголт. Долгионы параметр ба геометрийн оптикийн хуулиудын хэрэглээний хязгаар. Гюйгенс-Френель зарчим.

15. Френель бүсийн арга ба гэрлийн шулуун тархалтын баталгаа.

16. Дугуй нүхээр Френнелийн дифракц. Бөмбөрцөг ба хавтгай долгионы фронтын Френель бүсийн радиус.

17. Тунгалаг диск дээрх гэрлийн дифракци. Френель бүсийн талбайн тооцоо.

18. Дугуй нүхээр дамжин өнгөрөх долгионы далайцыг нэмэгдүүлэх асуудал. Далайц ба фазын бүсийн хавтан. Фокус болон бүсийн хавтан. Фокусын линз нь шаталсан фазын бүсийн хавтангийн хязгаарлагдмал тохиолдол юм. Линзний бүсчлэл.