Кут праламлення прамяня

Дата:

2018-12-01 09:20:17

Прагляды:

747

Рэйтынг:

1Любіць 0Непрыязнасць

Доля:

Table of contents:

Сёння мы раскрыем, што такое кут праламлення электрамагнітнай хвалі (так называецца святло) і як фармуюцца яго законы.

Вачэй, скура, мозг

кут праламлення

Чалавек валодае пяццю асноўнымі органамі пачуццяў. Навукоўцы-медыкі вылучаюць да адзінаццаці розных непадобных адчуванняў (напрыклад, пачуццё ціску ці болю). Але асноўную інфармацыю людзі атрымліваюць праз вочы. Да дзевяноста працэнтаў даступных фактаў чалавечы мозг ўсведамляе як электрамагнітныя ваганні. Так што прыгажосць і эстэтыку людзі ў асноўным разумеюць візуальна. Кут праламлення святла гуляе ў гэтым немалаважную ролю.

Пустыня, возера, дождж

кут праламлення святла

Свет вакол працяты сонечным святлом. Паветра і вада складаюць аснову таго, што падабаецца людзям. Вядома, ёсць свая суровая прыгажосць у засушлівых пустынных пейзажах, але ў асноўным людзі аддаюць перавагу ўсё-ткі некаторы колькасць вільгаці.

Чалавека заўсёды зачароўвалі горныя ручаі і плыўныя раўнінныя рэкі, спакойныя возера і вечна каця хвалі мора, пырскі вадаспаду і халодны сон леднікоў. Не кожны раз заўважаў прыгажосць гульні святла ў расе на траве, искристости шаці на галінах, малочнай белізны туману і змрочнай любаты нізкіх хмар. А ўсе гэтыя эфекты створаны дзякуючы куце праламлення прамяня ў вадзе.

Вачэй, электрамагнітная шкала, вясёлка

кут праламлення паказчык праламлення

Святло – гэта ваганне электрамагнітнага поля. Даўжыня хвалі і яе частата задае выгляд фатона. Ад частоты ваганні залежыць, ці будзе гэта радыёхваля, інфрачырвоны прамень, бачны чалавеку спектр нейкага колеру, ўльтрафіялет, рэнтген або гама-выпраменьванне. Людзі здольныя ўспрымаць вачыма электрамагнітныя ваганні з даўжынёй хвалі ад 780 (чырвоны) да 380 (фіялетавы) нанаметраў. На шкале ўсіх магчымых хваль гэты ўчастак займае вельмі маленькую вобласць. Гэта значыць вялікую частку электрамагнітнага спектру людзі не здольныя ўспрымаць. І ўсю даступную чалавеку прыгажосць стварае розніца паміж вуглом падзення і вуглом праламлення на мяжы асяроддзяў.

Больш:

Нервовы імпульс, яго пераўтварэнне і механізм перадачы

Нервовы імпульс, яго пераўтварэнне і механізм перадачы

Нервовая сістэма чалавека выступае своеасаблівым каардынатарам у нашым арганізме. Яна перадае каманды ад мозгу мускулатуры, органаў, тканін і апрацоўвае сігналы, якія ідуць ад іх. У якасці своеасаблівага носьбіта дадзеных выкарыстоўваецца нервовы імп...

Куды паступаць пасля 11 класа? Якую выбраць прафесію?

Куды паступаць пасля 11 класа? Якую выбраць прафесію?

Пры выбары сваёй будучай прафесіі не варта абапірацца на чые-то рэкамендацыі і парады, тым больш не трэба падпарадкоўвацца сваім бацькам, якія даволі часта вырашаюць без вас самастойна, куды паступіць пасля 11 класа. Варта задумацца, наколькі паспяхо...

Крывяносная сістэма жывёл, як вынік эвалюцыйнага развіцця свету

Крывяносная сістэма жывёл, як вынік эвалюцыйнага развіцця свету

Крывяносная сістэма жывёл прайшла доўгі шлях фарміравання ў ходзе эвалюцыйнага развіцця свету. Яна ўтварылася на месцы рудыментарных частак першаснай паражніны цела, якая ў вышэйшых жывёл была выцесненая целломом, або другаснай паражніной цела. У пра...

Вакуум, Сонца, планета

Фатоны выпраменьваны Сонцам як вынік тэрмаядзернай рэакцыі. Зліццё атамаў вадароду і нараджэнне гелія суправаджаецца выкідам велізарнай колькасці разнастайных часціц, у тым ліку квантаў святла. У вакууме электрамагнітныя хвалі распаўсюджваюцца прамалінейна і з максімальна магчымай хуткасцю. Пры трапленні ў празрыстую і больш шчыльную сераду, напрыклад, у атмасферу зямлі, святло змяняе хуткасць распаўсюджвання. З прычыны гэтага ён змяняе кірунак распаўсюджвання. Наколькі, вызначае паказчык праламлення. Кут праламлення вылічваецца па формуле Снеллиуса.

Закон Снеллиуса

Галандскі матэматык Виллеброрд Снелл ўсё жыццё працаваў з кутамі і адлегласцямі. Ён зразумеў, як вымяраць адлегласці паміж гарадамі, як знайсці зададзеную кропку на небасхіле. Нядзіўна, што ён знайшоў заканамернасць кутоў праламлення святла.

Формула закона выглядае так:

  • N1Sin θ1 = n2Sin θ2.

У гэтым выразе сімвалы маюць наступнае значэнне:

  • N1 і n2 – гэта паказчыкі праламлення асяроддзя адзін (з якой падае прамень) і асяроддзя 2 (у яе ён трапляе);
  • θ1 і θ2 – гэта кут падзення і праламлення святла, адпаведна.

Тлумачэнні да закона

Трэба даць некалькі тлумачэнняў да гэтай формуле. Пад кутамі θ маецца на ўвазе тое колькасць градусаў, якое кладзецца паміж кірункам распаўсюджвання прамяня і нармаллю да паверхні ў пункце дотыку пучка святла. Чаму ў дадзеным выпадку выкарыстоўваецца нармаль? Таму што ў рэальнасці строга плоскіх паверхняў не бывае. А знайсці нармаль да любой крывой дастаткова проста. Да таго ж калі ў задачы вядомы кут паміж мяжой асяроддзяў і падальным пучком x, то шуканы кут θ – гэта ўсяго толькі (90º-x).

Часцей за ўсё святло трапляе з больш разрэджанай (паветра) у больш шчыльную (вада) асяроддзе. Чым бліжэй адзін да аднаго размешчаны атамы асяроддзя, тым мацней пераламляецца прамень. Такім чынам, чым шчыльней серада, тым больш кут праламлення. Але бывае і наадварот: святло падае з вады ў паветра або з паветра ў вакуум. Пры такіх абставінах можа паўстаць ўмова, пры якім n1Sin θ1>n2. Гэта значыць увесь прамень адаб'ецца назад у першую сераду. Гэта з'ява называецца поўным унутраным адлюстраваннем. Кут, пры якім наступяць апісаныя вышэй абставіны, называецца гранічным вуглом праламлення.

Ад чаго залежыць паказчык праламлення?

Гэтая велічыня залежыць толькі ад уласцівасцяў рэчывы. Напрыклад, ёсць крышталі, для якіх мае значэнне, пад якім вуглом ўваходзіць прамень. Анізатрапіі уласцівасцяў выяўляецца ў двулучепреломлении. Ёсць асяроддзя, для якіх важная палярызацыя ўваходнага выпраменьвання. Таксама трэба памятаць, што кут праламлення залежыць ад даўжыні хвалі падальнага выпраменьвання. Менавіта на гэтай розніцы грунтуецца вопыт з падзелам белага святла ў вясёлку прызмай. Варта адзначыць, што тэмпература асяроддзя таксама ўплывае на паказчык праламлення выпраменьвання. Чым хутчэй вагаюцца крышталя атамы, тым мацней дэфармуецца яго структура і здольнасць змяняць кірунак распаўсюджвання святла.

Прыклады значэння паказчыка праламлення

кут праламлення шкла

Прывядзем розныя велічыні для звыклых асяроддзяў:

  1. Соль (хімічная формула NaCl) якмінерал мае назву «галит». Яе паказчык праламлення – 1,544.
  2. Кут праламлення шкла вылічаецца з яго паказчыка праламлення. У залежнасці ад тыпу матэрыялу гэтая велічыня вагаецца паміж 1,487 і 2,186.
  3. Алмаз славіцца менавіта за гульню святла ў ім. Ювеліры ўлічваюць усе яго плоскасці пры агранцы. Паказчык праламлення алмаза – 2,417.
  4. Ля вады, вычышчанай ад прымешак, паказчык праламлення – 1,333. H2O – вельмі добры растваральнік. Таму хімічна чыстай вады ў прыродзе няма. Кожны калодзеж, кожная рака характарызуюцца сваім складам. Такім чынам, і паказчык праламлення змяняецца. Але для рашэння простых школьных задач можна ўзяць і такое значэнне.

Юпітэр, Сатурн, Каліста

лімітавы кут праламлення

Да гэтага моманту мы казалі пра прыгажосць зямнога свету. Так званыя нармальныя ўмовы маюць на ўвазе зусім канкрэтную тэмпературу і ціск. Але ёсць і іншыя планеты ў Сонечнай сістэме. Там звыклыя зусім іншыя краявіды.

На Юпітэры, напрыклад, магчыма назіраць аргонавы смугу ў метановых аблоках і узыходзячыя патокі гелія. Таксама там звыклыя рэнтгенаўскія палярныя ззяння.

На Сатурне этановые туманы засцілаюць вадародную атмасферу. На ніжніх пластах планеты з вельмі гарачых метановых хмар ідуць алмазныя дажджы.

Пры гэтым камяністы замарожаны спадарожнік Юпітэра Каліста мае ўнутраны акіян, багаты вуглевадародам. Магчыма, у яго нетрах жывуць паглынальныя серу бактэрыі.

І ў кожным з гэтых пейзажаў прыгажосць стварае гульня святла на розных паверхнях, гранях, выступах і аблоках.


Article in other languages:

AR: https://tostpost.com/ar/education/10925-the-beam-angle.html

DE: https://tostpost.com/de/bildung/19579-winkel-der-brechung-des-strahls.html

En: https://tostpost.com/education/19207-the-beam-angle.html

ES: https://tostpost.com/es/la-educaci-n/19588-el-ngulo-de-refracci-n-del-rayo.html

HI: https://tostpost.com/hi/education/10937-the-beam-angle.html

JA: https://tostpost.com/ja/education/10939-the-beam-angle.html

KK: https://tostpost.com/kk/b-l-m/19566-b-ryshy-synu-s-ulen.html

PL: https://tostpost.com/pl/edukacja/19534-k-t-za-amania-promienia.html

PT: https://tostpost.com/pt/educa-o/19539-o-ngulo-de-refra-o-do-feixe.html

TR: https://tostpost.com/tr/e-itim/19574-k-r-lma-a-s-n.html

UK: https://tostpost.com/uk/osv-ta/19562-kut-zalomlennya-promenya.html

ZH: https://tostpost.com/zh/education/11749-the-beam-angle.html






Alin Trodden - аўтар артыкула, рэдактар
"Прывітанне, Я Алін Тродден. Я пішу тэксты, чытаю кнігі і шукаю ўражанні. І я нядрэнна ўмею распавядаць вам пра гэта. Я заўсёды рады ўдзельнічаць у цікавых праектах."

Заўвага (0)

Гэтая артыкул не мае каментароў, будзьце першым!

Дадаць каментар

Навіны

Славянская пабудова овин: што гэта памяшканне значыла для сялянскага гаспадаркі

Славянская пабудова овин: што гэта памяшканне значыла для сялянскага гаспадаркі

У сувязі з няўстойлівым кліматам на ўсёй тэрыторыі Царскай Расіі, у сялян ўзнікала патрэба ў сушцы прыбраных з поля снапы. Гэта тычылася і лёну, і збожжавых. Для гэтай мэты сяляне будавалі овин. Што гэта такое, як ён уладкованы? Д...

Значэнне слова

Значэнне слова "дурань": спрадвечны і сучасны сэнс назоўніка

Напэўна, кожны чалавек у свой адрас, хоць раз чуў гэтае слова. Яно выдатна ва ўсіх адносінах: па-першае, гэта негрубое лаянка (хаця як паглядзець), па-другое, у яго ёсць другі сэнс, а па-трэцяе, такім людзям часам шанцуе. Аб'ект д...

Тыднёвае тэматычнае планаванне па тэме «Як зімуюць жабы»

Тыднёвае тэматычнае планаванне па тэме «Як зімуюць жабы»

Тыднёвае тэматычнае планаванне набывае актуальнасць пры правядзенні заняткаў з дзецьмі дашкольнага і малодшага школьнага ўзросту. Навучальны матэрыял, які неабходна засвоіць, раўнамерна размяркоўваецца па ўсім заняткаў, замацоўвае...

Глабальныя праблемы: дэмаграфічная праблема. Шляхі вырашэння дэмаграфічнай праблемы

Глабальныя праблемы: дэмаграфічная праблема. Шляхі вырашэння дэмаграфічнай праблемы

У параўнальна нядаўнім мінулым, яшчэ да пачатку эры антыбіётыкаў і пры паўсюдным распаўсюджванні голаду, чалавецтва асабліва не задумвалася аб сваёй колькасці. І было з-за чаго, так як пастаянныя вайны і масавы голад выносілі міль...

Што такое народ: значэнне і ўжыванне слова

Што такое народ: значэнне і ўжыванне слова

Першапачатковае разуменне дадзенага тэрміна ўзыходзіць да этымалогіі слова. А адбылося яно ва ўсходнеславянскіх мовах, як лічаць навукоўцы-лінгвісты, ад старажытнага дзеяслова «народити(ся)», і асацыявалася з паняццем ...

Высновы Дирака. Раўнанне Дирака. Квантавая тэорыя поля

Высновы Дирака. Раўнанне Дирака. Квантавая тэорыя поля

Дадзеная артыкул прысвечана працы Поля Дирака, раўнанне якога значна ўзбагаціла квантавую механіку. Яна апісвае асноўныя паняцці, неабходныя для таго, каб разабрацца ў фізічным сэнсе ўраўненні, а таксама спосабы яго прымянення.Нав...