Шилэн призм дэх цацрагийн замыг байгуул. Нийт тусгал

11.2. Геометрийн оптик

11.2.2. Гэрлийн тусгал ба хугарал толин тусгал дахь туяа, хавтгай параллель хавтан ба призм

Хавтгай толинд дүрс үүсэх, түүний шинж чанарууд

Гэрлийн тусгал, хугарал, шулуун тархалтын хуулиудыг толинд зураг зурах, хавтгай параллель хавтан, призм, линз дэх гэрлийн цацрагийн замыг судлахад ашигладаг.

Гэрлийн цацрагийн зам хавтгай толиндЗурагт үзүүлэв. 11.10.

Хавтгай толин тусгал дахь дүрс нь толины хавтгайн ард, толины урд талд байрлах f толиноос ижил зайд үүсдэг.

f = d.

Хавтгай толинд байгаа дүрс нь:

• шулуун;
• төсөөлөл;
• объекттой тэнцүү хэмжээтэй: h = H.

Хэрэв хавтгай толь нь хоорондоо тодорхой өнцөг үүсгэдэг бол тольны хоорондох өнцгийн биссектрист байрлуулсан гэрлийн эх үүсвэрийн N дүрсийг үүсгэдэг (Зураг 11.11).

N = 2 π γ - 1 ,

Энд γ нь тольны хоорондох өнцөг (радианаар).

Анхаарна уу. Томъёо нь 2π/γ харьцаа нь бүхэл тоо болох γ өнцгийн хувьд хүчинтэй.

Жишээлбэл, Зураг дээр. Зураг 11.11-д π/3 өнцгийн биссектрист байрлах гэрлийн эх үүсвэр S-ийг үзүүлэв. Дээрх томъёоны дагуу таван зураг үүсдэг.

1) дүрс S 1 нь толин тусгал 1-ээр үүсгэгддэг;

2) S 2 дүрсийг толин тусгал 2-оор үүсгэсэн;

Цагаан будаа. 11.11

3) S 3 дүрс нь 2-р толинд S 1-ийн тусгал;

4) S 4 дүрс нь 1-р толинд S 2-ийн тусгал;

5) S 5 дүрс нь 1-р толины үргэлжлэл дэх S 3-ийн тусгал эсвэл 2-р толины үргэлжлэл дэх S 4-ийн тусгал (эдгээр толинд тусгал нь адилхан).

Жишээ 8. Бие биетэйгээ 90° өнцөг үүсгэсэн хоёр хавтгай толинд авсан цэгийн гэрлийн эх үүсвэрийн зургийн тоог ол. Гэрлийн эх үүсвэр нь заасан өнцгийн биссектрист байрладаг.

Шийдэл. Асуудлыг тайлбарлахын тулд зураг зурцгаая.

• гэрлийн эх үүсвэр S нь тольны хоорондох өнцгийн биссектрист байрладаг;
• эхний (босоо) толь M1 нь S 1 дүрсийг үүсгэдэг;
• хоёр дахь (хэвтээ) толь Z2 нь S 2 дүрсийг бүрдүүлдэг;
• эхний толины үргэлжлэл нь төсөөллийн эх сурвалжийн дүр төрхийг бүрдүүлдэг S 2, хоёр дахь толины үргэлжлэл - төсөөллийн эх сурвалж S 1; Эдгээр зургууд таарч, S 3-ийг өгдөг.

Толин тусгалуудын хоорондох өнцгийн биссектрист байрлуулсан гэрлийн эх үүсвэрийн зургийн тоог томъёогоор тодорхойлно

N = 2 π γ - 1 ,

Энд γ нь толь хоорондын өнцөг (радианаар), γ = π/2.

Зургийн тоо

N = 2 π π / 2 - 1 = 3.

Хавтгай-параллель хавтан дахь гэрлийн цацрагийн зам

Гэрлийн туяа орох зам хавтгай-параллель хавтанхавтан байрлаж буй орчны оптик шинж чанараас хамаарна.

1. Байрлагдсан хавтгай параллель хавтан дахь гэрлийн цацрагийн зам оптикийн хувьд нэгэн төрлийн орчинд(хавтангийн хоёр тал дээр орчны хугарлын илтгэгч ижил байна), Зураг дээр үзүүлэв. 11.12.

Хавтгай-параллель хавтанг дайран өнгөрсний дараа i 1 өнцгөөр хавтгай параллель хавтан дээр тусах гэрлийн туяа:

• үүнээс ижил өнцгөөр гарч ирдэг:

би 3 = би 1;

• анхны чиглэлээс x хэмжээгээр шилжинэ (Зураг 11.12 дахь тасархай шугам).

2. Байршсан хавтгай параллель хавтан дахь гэрлийн цацрагийн зам хоёр орчны хил дээр(хавтангийн хоёр тал дээр зөөвөрлөгчийн хугарлын үзүүлэлтүүд өөр өөр байдаг) Зураг дээр үзүүлэв. 11.13 ба 11.14.

Цагаан будаа. 11.13

Цагаан будаа. 11.14

Хавтгай параллель хавтанг дайран өнгөрсний дараа гэрлийн туяа хавтан дээрх тусгалын өнцгөөс өөр өнцгөөр ялтсыг орхино.

• хэрэв хавтангийн ард байгаа орчны хугарлын илтгэгч хавтангийн урд байгаа орчны хугарлын илтгэгчээс бага бол (n 3)< n 1), то:

би 3 > би 1,

тэдгээр. цацраг нь илүү том өнцгөөр гарч ирдэг (11.13-р зургийг үз);

• Хэрэв хавтангийн ард байгаа орчны хугарлын илтгэгч нь хавтангийн урд байрлах орчны хугарлын илтгэгчээс их байвал (n 3 > n 1) байвал:

би 3< i 1 ,

тэдгээр. цацраг нь бага өнцгөөр гардаг (11.14-р зургийг үз).

Цацрагийн шилжилт гэдэг нь хавтангаас гарч буй туяа ба хавтгай параллель хавтан дээр туссан цацрагийн үргэлжлэл хоорондын перпендикулярын урт юм.

Оптикийн хувьд нэгэн төрлийн орчинд байрлах хавтгай-параллель хавтангаас гарахад цацрагийн шилжилтийг (11.12-р зургийг үз) томъёогоор тооцоолно.

энд d - хавтгай параллель хавтангийн зузаан; i 1 - хавтгай параллель хавтан дээрх цацрагийн тусгалын өнцөг; n - хавтангийн материалын харьцангуй хугарлын илтгэгч (хавтан байрлуулсан орчинтой харьцуулахад), n = n 2 / n 1; n 1 - орчны үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч; n 2 нь хавтангийн материалын үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч юм.

Цагаан будаа. 11.12

Хавтгай-параллель хавтангаас гарахад цацрагийн шилжилтийг дараах алгоритмыг ашиглан тооцоолж болно (Зураг 11.15).

1) гэрлийн хугарлын хуулийг ашиглан ABC гурвалжингаас x 1-ийг тооцоол.

энд n 1 нь хавтанг байрлуулсан орчны үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч; n 2 - хавтангийн материалын үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч;

2) ABD гурвалжингаас х 2-ыг тооцоолох;

3) тэдгээрийн ялгааг тооцоолох:

Δx = x 2 − x 1 ;

4) нүүлгэн шилжүүлэлтийг томъёогоор олно

x = Δx  cos i 1 .

Гэрлийн туяа тархах хугацаахавтгай параллель хавтанд (Зураг 11.15) томъёогоор тодорхойлно

Энд S нь гэрлийн туулсан зам, S = |

A C |

; v - хавтангийн материал дахь гэрлийн цацрагийн тархалтын хурд, v = c/n; c - вакуум дахь гэрлийн хурд, c ≈ 3 ⋅ 10 8 м/с; n нь хавтангийн материалын хугарлын илтгэгч юм.

Хавтан доторх гэрлийн цацрагийн туулсан зам нь түүний зузаантай илэрхийлэлээр холбогдоно

S = d  cos i 2,

энд d - хавтангийн зузаан; i 2 нь хавтан дахь гэрлийн цацрагийн хугарлын өнцөг юм.

• Жишээ 9. Хавтгай параллель хавтан дээрх гэрлийн туяа тусах өнцөг 60° байна. Уг хавтан нь 5.19 см зузаантай, хугарлын илтгэгч 1.73 материалаар хийгдсэн. Хэрэв агаарт байгаа бол хавтгай параллель хавтангаас гарахад цацрагийн шилжилтийг ол.
• Шийдэл. Хавтгай параллель хавтан дээрх гэрлийн цацрагийн замыг харуулсан зураг зурцгаая.
• гэрлийн цацраг хавтгай паралель хавтан дээр i 1 өнцгөөр унах;

агаар ба хавтангийн хоорондох интерфейс дээр цацраг хугарсан; Гэрлийн цацрагийн хугарлын өнцөг нь i 2-тэй тэнцүү;

хавтан ба агаарын хоорондох интерфейс дээр цацраг дахин хугарна; хугарлын өнцөг нь i 1-тэй тэнцүү байна.

Заасан хавтан нь агаарт, өөрөөр хэлбэл. хавтангийн хоёр талд, орчин (агаар) нь ижил хугарлын илтгэгчтэй; Тиймээс цацрагийн шилжилтийг тооцоолохын тулд томъёог ашиглаж болно

x = d sin i 1 (1 − 1 − sin 2 i 1 n 2 − sin 2 i 1) ,

энд d - хавтангийн зузаан, d = 5.19 см; n нь агаартай харьцуулахад хавтангийн материалын хугарлын илтгэгч, n = 1.73; i 1 нь хавтан дээрх гэрлийн тусах өнцөг, i 1 = 60 °.

Тооцоолол нь дараах үр дүнг өгдөг.

x = 5.19 ⋅ 10 − 2 ⋅ 3 2 (1 − 1 − (3 / 2) 2 (1.73) 2 − (3 / 2) 2) = 3.00 ⋅ 10 − 2 м = 3.00 см.

Хавтгай-параллель хавтангаас гарахад гэрлийн цацрагийн шилжилт 3 см байна.

Призм дэх гэрлийн цацрагийн зам Призм дэх гэрлийн цацрагийн замыг Зураг дээр үзүүлэв. 11.16.Гэрлийн туяа дамждаг призмийн нүүрийг хугардаг гэж нэрлэдэг. Призмийн хугарлын гадаргуугийн хоорондох өнцгийг гэж нэрлэдэг

хугарлын өнцөг цацрагийн хазайлтын өнцөгпризм.

Призмээр цацрагийн хазайлтын өнцөг φ (11.16-р зургийг үз) нь I ба II цацрагуудын үргэлжлэл хоорондын өнцөг юм - зураг дээр тэдгээрийг тасархай шугам, тэмдэг (I), түүнчлэн тасархай шугам ба тэмдэг (II).

1. Призмийн хугарлын гадаргуу дээр гэрлийн туяа тусвал ямар ч өнцгөөр, дараа нь призмийн цацрагийн хазайлтын өнцгийг томъёогоор тодорхойлно

φ = i 1 + i 2 − θ,

энд i 1 - призмийн хугарлын гадаргуу дээрх цацрагийн тусгалын өнцөг (цацрагын тусгалын цэг дэх туяа ба призмийн хугарлын гадаргуутай перпендикуляр хоорондын өнцөг); i 2 - призмээс цацрагийн гарах өнцөг (цацраг ба призмийн ирмэгийн перпендикуляр хоорондын өнцөг нь цацрагаас гарах цэг); θ нь призмийн хугарлын өнцөг юм.

2. Призмийн хугарч буй гадаргуу дээр гэрлийн туяа жижиг өнцгөөр (бараг перпендикулярпризмийн хугарлын нүүр), дараа нь призмийн цацрагийн хазайлтын өнцгийг томъёогоор тодорхойлно.

φ = θ(n − 1),

энд θ нь призмийн хугарлын өнцөг; n - призмийн материалын харьцангуй хугарлын илтгэгч (энэ призмийг байрлуулсан орчинтой харьцуулахад), n = n 2 / n 1; n 1 нь орчны хугарлын илтгэгч, n 2 нь призмийн материалын хугарлын илтгэгч юм.

Тархалтын үзэгдлийн улмаас (гэрлийн цацрагийн давтамжаас хугарлын илтгэгчийн хамаарал) призм нь цагаан гэрлийг спектр болгон задалдаг (Зураг 11.17).

Цагаан будаа. 11.17

Янз бүрийн өнгөт туяа (өөр өөр давтамж эсвэл долгионы урт) призмээр өөр өөр хазайдаг. тохиолдолд хэвийн тархалт(гэрлийн цацрагийн давтамж өндөр байх тусам материалын хугарлын индекс өндөр байх болно) призм нь ягаан туяаг хамгийн хүчтэй хазайдаг; хамгийн бага - улаан.

Жишээ 10: 1.2 хугарлын илтгэгч материалаар хийсэн шилэн призм нь 46° хугарлын өнцөгтэй бөгөөд агаарт байна. Призмийн хугарлын гадаргуу дээр агаараас гэрлийн туяа 30 ° өнцгөөр унадаг. Призмээр цацрагийн хазайлтын өнцгийг ол.

Шийдэл. Призм дэх гэрлийн цацрагийн замыг харуулсан зураг зурцгаая.

• гэрлийн туяа агаараас i 1 = 30 ° өнцгөөр призмийн хугарлын эхний нүүр рүү унаж, i 2 өнцгөөр хугарна;
• гэрлийн туяа призмийн хоёр дахь хугарлын нүүрэн дээр i 3 өнцгөөр унаж, i 4 өнцгөөр хугарна.

Призмийн цацрагийн хазайлтын өнцгийг томъёогоор тодорхойлно

φ = i 1 + i 4 − θ,

Энд θ нь призмийн хугарлын өнцөг, θ = 46°.

Призмээр гэрлийн цацрагийн хазайлтын өнцгийг тооцоолохын тулд призмээс цацрагийн гарах өнцгийг тооцоолох шаардлагатай.

Эхний хугарлын нүүрэнд гэрлийн хугарлын хуулийг ашиглая

n 1  sin 1 = n 2  sin 2,

Энд n 1 нь агаарын хугарлын илтгэгч, n 1 = 1; n 2 нь призмийн материалын хугарлын илтгэгч, n 2 = 1.2.

i 2 хугарлын өнцгийг тооцоолъё.

i 2 = arcsin (n 1  sin i 1 /n 2) = arcsin(sin 30°/1.2) = arcsin(0.4167);

i 2 ≈ 25°.

ABC гурвалжингаас

α + β + θ = 180°,

Энд α = 90° - i 2; β = 90° - i 3 ; i 3 - призмийн хоёр дахь хугарлын нүүрэн дээрх гэрлийн туяа тусах өнцөг.

Үүнийг дагадаг

i 3 = θ - i 2 ≈ 46° - 25° = 21°.

Хоёр дахь хугарлын нүүрэнд гэрлийн хугарлын хуулийг ашиглая

n 2  sin 3 = n 1  sin 4,

энд i 4 нь призмээс цацрагийн гарах өнцөг юм.

i 4 хугарлын өнцгийг тооцоод үзье.

i 4 = arcsin (n 2  sin i 3 /n 1) = arcsin(1.2 ⋅ sin 21°/1.0) = arcsin(0.4301);

i 4 ≈ 26°.

Призмийн цацрагийн хазайлтын өнцөг нь

φ = 30 ° + 26 ° - 46 ° = 10 °.

Монохроматик гэрэл ирмэг дээр унадаг ABшилэн призм (Зураг 16.28) агаарт байрладаг, S 1 O 1 - туссан туяа, \(~\альфа_1\) - тусах өнцөг, O 1 O 2 - хугарсан туяа, \(~\бета_1\) - өнцөг хугарал. Гэрэл нь оптик нягтрал багатай дундаас илүү нягтрал руу шилждэг тул \(~\beta_1<\alpha_1.\) Пройдя через призму, свет падает на ее грань АС. Энд дахин хугарсан байна \[~\альфа_2\] нь тусах өнцөг, \(~\бета_2\) нь хугарлын өнцөг юм. Энэ нүүрэн дээр гэрэл нь оптикийн хувьд илүү нягтралаас бага нягт руу шилждэг. тиймээс \(~\бета_2>\альфа_2.\)

Ирмэгүүд VAТэгээд SA, гэрлийн хугарал үүсэх үед гэж нэрлэдэг хугарлын ирмэгүүд. Хугарлын нүүрний хоорондох өнцөг \(\varphi\) гэж нэрлэгддэг Призм дэх гэрлийн цацрагийн замыг Зураг дээр үзүүлэв. 11.16.призмүүд. Призмд орж буй цацрагийн чиглэл ба түүнээс гарах туяаны чиглэлээс үүсэх \(~\дельта\) өнцгийг гэнэ. хазайлтын өнцөг. Хугарлын өнцгийн эсрэг байрлах нүүрийг гэж нэрлэдэг призмийн суурь.

Призмийн хувьд дараах хамаарал хүчинтэй байна.

1) Эхний хугарлын нүүрний хувьд гэрлийн хугарлын хуулийг дараах байдлаар бичнэ.

\(\frac(\sin \alpha_1)(\sin \beta_1)=n,\)

Энд n нь призм үүссэн бодисын харьцангуй хугарлын илтгэгч юм.

2) Хоёр дахь нүүрний хувьд:

\(\frac(\sin \alpha_1)(\sin \beta_1)=\frac(1)(n).\)

3) Призмийн хугарлын өнцөг:

\(\varphi=\альфа_2 + \бета_1.\)

Призмийн цацрагийн анхны чиглэлээс хазайх өнцөг:

\(\дельта = \альфа_1 + \бета_2 - \varphi.\)

Үүний үр дүнд призмийн бодисын оптик нягт нь хүрээлэн буй орчныхаас их байвал призмээр дамжин өнгөрөх гэрлийн туяа түүний суурь руу хазайдаг. Хэрэв призмийн бодисын оптик нягт нь хүрээлэн буй орчныхаас бага байвал гэрлийн туяа призмээр дамжсаны дараа дээд тал руу хазайх болно гэдгийг харуулахад хялбар байдаг.

Уран зохиол

Аксенович Л.А. Дунд сургуулийн физик: Онол. Даалгавар. Тест: Сурах бичиг. ерөнхий боловсрол олгодог байгууллагуудын тэтгэмж. хүрээлэн буй орчин, боловсрол / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Эд. К.С.Фарино. - Mn.: Adukatsiya i vyhavanne, 2004. - P. 469-470.

Видео заавар 2: Геометрийн оптик: хугарлын хуулиуд

Лекц: Гэрлийн хугарлын хуулиуд. Призм дэх цацрагийн зам

Цацрага өөр орчинд унасан үед туссан төдийгүй түүгээр дамждаг. Гэсэн хэдий ч нягтралын зөрүүгээс болж замаа өөрчилдөг. Өөрөөр хэлбэл, цацраг нь хил хязгаарыг мөргөж, тархалтын замаа өөрчилж, тодорхой өнцгөөр нүүлгэн шилжүүлдэг. Цацраг нь перпендикуляр руу тодорхой өнцгөөр унах үед хугарал үүснэ. Хэрэв энэ нь перпендикуляртай давхцаж байвал хугарал үүсэхгүй бөгөөд цацраг нь ижил өнцгөөр орчинд нэвтэрдэг.

Агаарын хэвлэл мэдээллийн хэрэгсэл

Гэрэл нэг орчноос нөгөөд шилжих хамгийн түгээмэл нөхцөл бол агаараас шилжих явдал юм.

Тиймээс, зурган дээр ХК- интерфэйс дээрх цацрагийн осол, COТэгээд ОД- цацрагийн тусах цэгээс доошлуулсан хэвлэл мэдээллийн хэсгүүдийн перпендикуляр (нормаль). ОБ- хугарч өөр орчинд шилжсэн туяа. Хэвийн болон туссан цацрагийн хоорондох өнцгийг тусгалын өнцөг гэнэ (AOC). Хугарсан туяа ба нормаль хоёрын хоорондох өнцгийг хугарлын өнцөг гэнэ (BOD).

Тодорхой орчны хугарлын эрчмийг мэдэхийн тулд хугарлын индекс гэж нэрлэгддэг PV-ийг нэвтрүүлдэг. Энэ утга нь хүснэгт бөгөөд үндсэн бодисын хувьд энэ утга нь хүснэгтээс олж болох тогтмол утга юм. Ихэнх тохиолдолд асуудал нь агаар, ус, шилний хугарлын үзүүлэлтийг ашигладаг.

Агаарын орчны хугарлын хуулиуд

1. Осол болон хугарсан цацраг, түүнчлэн мэдээллийн хэрэгслийн хэсгүүдийн хэвийн байдлыг авч үзэхэд жагсаасан бүх хэмжигдэхүүнүүд нэг хавтгайд байна.

2. Туслах өнцгийн синусын хугарлын өнцгийн синусын харьцаа нь орчны хугарлын илтгэгчтэй тэнцүү тогтмол утга юм.

Энэ хамаарлаас хугарлын илтгэгчийн утга нэгдлээс их байх нь тодорхой байна, энэ нь тусгалын өнцгийн синус нь хугарлын өнцгийн синусаас үргэлж их байна гэсэн үг юм. Өөрөөр хэлбэл, цацраг нь агаарыг илүү нягт орчинд орхивол өнцөг буурна.

Хугарлын индекс нь тодорхой орчинд гэрлийн тархалтын хурд нь вакуум дахь тархалттай харьцуулахад хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг харуулдаг.

Үүнээс бид дараах харилцааг олж авч болно.

Агаарыг авч үзэхэд бид зарим нэг үл тоомсорлож болно - бид энэ орчны хугарлын илтгэгч нь нэгдмэл байдалтай тэнцүү байх болно, дараа нь агаарт гэрлийн тархалтын хурд 3 * 10 8 м / с-тэй тэнцүү байх болно.

Цацрагийн урвуу байдал

Эдгээр хуулиуд нь цацрагийн чиглэл нь эсрэг чиглэлд, өөрөөр хэлбэл орчиноос агаарт гарах тохиолдолд хамаарна. Өөрөөр хэлбэл, гэрлийн тархалтын зам нь туяа хөдөлж буй чиглэлд нөлөөлдөггүй.

Дурын мэдээллийн хэрэгслийн хугарлын хууль

"Гэрлийн физикчийн хугарал" - N 2.1 - эхнийхтэй харьцуулахад хоёр дахь орчны хугарлын илтгэгч. Хэрэв n<1, то угол преломления больше угла падения. Если обозначить скорость распространения света в первой среде V1, а во второй – V2, то n = V1/ V2. Преломление света. Законы преломления света 8 класс. План изложения нового материала:

"Гэрлийн хугарал" - Гэрлийн туяа. Гомоцентрик бус цацраг нь орон зайн нэг цэгт нийлдэггүй. Үзэгдэх гэрэл нь долгионы урттай цахилгаан соронзон цацраг уу? 380-760 нм (ягаанаас улаан хүртэл). Мөнгөн усыг тугалган цаасан дээр цутгаж, цагаан тугалгатай амальгам үүсгэв. Ойролцоох гэрлийн туяаг гэрлийн туяа гэж үзэж болно.

"Гэрлийн тусгал ба хугарал" - Рене Декарт. C > V. Үл үзэгдэх малгай үүсгэх боломжтой юу? Евклид. Евклидийн туршилт. Евклид (МЭӨ III зуун) - эртний Грекийн эрдэмтэн. Гэрлийн хугарлын хууль. Хугарлын өнцгийн тусгалын өнцгөөс хамаарах хамаарал. Октябрийн нэрэмжит 1-р дунд сургуулийн физикийн багш Салихова И.Е. ("Цацрагийн зам - шил" туршилтын холбоос).

“Хугарлын хуулиуд” - Гэрлийн хугарал Үзэгдлийн жишээ. Буцах боломжтой диаграм. Аль орчин нь оптик нягтралтай вэ? 1. Зурагт хоёр зөөвөрлөгчийн зааг дээрх гэрлийн цацрагийн хугарлыг харуулав. Тодорхойлолт. Оптик багаж 1. Микроскоп. 2. Камер. 3. Телескоп. Хугарлын хуулиуд. Диаграм нь гэрлийн цацрагийн урвуу байдлын зарчмыг харуулж байна.

"Гэрлийн хугарлын физик" - Гэрлийн хугарал. Зохиогч: Васильева Е.Д. Хотын боловсролын байгууллагын биеийн тамирын сургуулийн физикийн багш, 2009 он Г.-Х-ийн үлгэрээс. Гэрлийн хугарлын хуулиуд. Гэхдээ харамсалтай! Specular Diffuse. Нийт тусгал. Тусгал -.

"Янз бүрийн орчинд гэрлийн хугарал" - Хэт холын харааны гайхамшиг. Ажиглагчийн нүдээр солонго. Загасны үнэн (A) ба илэрхий (B) байрлал. Оптикийн хувьд нэг төрлийн бус орчинд цацрагийн зам. Усанд орсон хүний ​​хөл яагаад богинохон санагддаг вэ? Жижиг тойрог. Гэрлийн хөтөч Хугарал нь оптикийн хувьд нэг төрлийн бус орчинд гэрлийн шугаман тархалтаас хазайх явдал юм.

Гэрлийн хугарлын зарим онцгой тохиолдлыг авч үзье. Хамгийн энгийн нэг нь гэрлийг призмээр дамжих явдал юм. Энэ нь агаарт түдгэлзсэн шилэн эсвэл бусад ил тод материалаас бүрдсэн нарийн шаантаг юм.

Призмээр дамжих цацрагийн замыг харуулав. Энэ нь гэрлийн цацрагийг суурь руу шилжүүлдэг. Тодорхой болгохын тулд призмийн профилийг тэгш өнцөгт гурвалжин хэлбэрээр сонгосон бөгөөд туссан цацраг нь түүний суурьтай параллель байна. Энэ тохиолдолд цацрагийн хугарал нь зөвхөн призмийн арын, ташуу ирмэг дээр тохиолддог. Ирж буй туяа хазайх w өнцгийг призмийн хазайлтын өнцөг гэнэ. Энэ нь тусгалын цацрагийн чиглэлээс бараг хамааралгүй байдаг: хэрэв сүүлийнх нь тусгалын ирмэгтэй перпендикуляр биш бол хазайлтын өнцөг нь хоёр талын хугарлын өнцгөөс бүрдэнэ.

Призмийн хазайлтын өнцөг нь түүний орой дээрх өнцгийн үржвэр ба призмийн бодисын хугарлын илтгэгчээс 1-ийг хассантай тэнцүү байна.

w = α(n-1).

Призмийн хоёр дахь нүүрэн дээрх цацраг тусах цэгт перпендикуляр зуръя (тасархай зураас). Энэ нь туссан туяатай β өнцөг үүсгэдэг. Талууд нь харилцан перпендикуляр тул энэ өнцөг нь призмийн орой дээрх α өнцөгтэй тэнцүү байна. Призм нь нимгэн бөгөөд авч үзэж буй бүх өнцөг нь жижиг тул тэдгээрийн синусыг радианаар илэрхийлсэн өнцөгтэй тэнцүү гэж үзэж болно. Дараа нь гэрлийн хугарлын хуулиас дараахь зүйлийг гаргана.

Энэ илэрхийлэлд n нь хуваарьт байна, учир нь гэрэл илүү нягтаас бага нягт руу ордог.

Тоолуур ба хуваагчийг сольж, β өнцгийг түүнтэй тэнцүү α өнцгөөр сольъё.

Нүдний шилний хувьд түгээмэл хэрэглэгддэг шилний хугарлын илтгэгч нь 1.5-тай ойролцоо байдаг тул призмийн хазайлтын өнцөг нь орой дээрх өнцгийн хагастай тэнцүү байна. Тиймээс нүдний шилний хувьд 5 ° -аас дээш хазайлттай призмийг бараг ашигладаггүй; тэд хэтэрхий зузаан, хүнд байх болно. Оптометрийн хувьд призмийн хазайлтын нөлөөг (призматик үйлдэл) ихэвчлэн градусаар биш, харин призмийн диоптер (Δ) эсвэл центирадианаар (srad) хэмждэг. Призмээс 1 м-ийн зайд 1 prdptr (1 srad) хүч бүхий призмийн цацрагийн хазайлт нь 1 см бөгөөд тангенс нь 0.01 байна. Энэ өнцөг нь 34" байна.

Призмээр зассан харааны согог, strabismus-д мөн адил хамаарна. Нарийхан өнцгийг градус болон призмийн диоптероор хэмжиж болно.