Сургуулийн хүүхэд бүр нэгэн төрлийн тунгалаг орчинд гэрэл шулуун замаар хөдөлдөг гэдгийг мэддэг. Энэ баримт нь гэрлийн цацрагийн үзэл баримтлалын хүрээнд олон оптик үзэгдлийг авч үзэх боломжийг бидэнд олгодог. Энэ нийтлэлд цацрагийн тусах өнцөг болон энэ өнцгийг мэдэх нь яагаад чухал болохыг өгүүлнэ.
Гэрлийн туяа нь микрометрийн цахилгаан соронзон долгион юм
Физикт янз бүрийн шинж чанартай долгионууд байдаг: дуу чимээ, далай, цахилгаан соронзон болон бусад. Гэсэн хэдий ч "цацраг" гэсэн нэр томъёо нь зөвхөн цахилгаан соронзон долгионд хамаарах бөгөөд тэдгээрийн харагдах спектр нь нэг хэсэг юм. "туяа" гэдэг үгийг өөрөө огторгуйн хоёр цэгийг холбосон шулуун шугамаар дүрсэлж болно.
Гэрлийг (долгион хэлбэрээр) шулуун шугам гэж харж болно, учир нь долгион бүр нь чичиргээ байгааг илтгэдэг. Энэ асуултын хариулт нь долгионы уртын утгад оршдог. Тиймээс далайн болон дуу чимээний хувьд урт нь хэдэн сантиметрээс хэдэн арван метр хүртэл байдаг. Мэдээжийн хэрэг, ийм хэлбэлзлийг цацраг гэж нэрлэх нь бараг боломжгүй юм. Гэрлийн долгионы урт нэг микрометрээс бага байна. Хүний нүд ийм чичиргээг ялгах чадваргүй тул бидэнд тийм юм шиг санагддагБид шууд туяа хардаг.
Бүрэн гүйцэд байлгахын тулд гэрлийн туяа нь тоостой өрөөнд эсвэл манангийн дусал гэх мэт жижиг тоосонцор дээр тархаж эхлэхэд л харагдана гэдгийг анхаарах хэрэгтэй.
Гамц ямар өнцгөөр сааданд хүрэхийг мэдэх нь чухал вэ?
Тус тусгал, хугарлын үзэгдлүүд нь хүн толинд өөрийгөө харах эсвэл халбагаа хараад аяга цай уухад өдөр бүр шууд утгаараа тулгардаг хамгийн алдартай оптик эффект юм.
Хугарал ба ойлтын математик тодорхойлолтод цацрагийн тусгалын өнцгийн талаарх мэдлэг шаардлагатай. Жишээлбэл, тусгалын үзэгдэл нь тусгал ба тусгалын өнцгийн тэгш байдалаар тодорхойлогддог. Хэрэв хугарлын үйл явцын талаас тайлбарлавал тусгалын өнцөг ба хугарлын өнцөг нь синусын функцууд болон зөөвөрлөгчүүдийн хугарлын индексүүдээр (Снеллийн хууль) харилцан хамааралтай байдаг.
Оптик нягт материал дахь дотоод нийт ойлтын нөлөөг авч үзэхэд гэрлийн туяа хоёр тунгалаг зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфейс дээр тусах өнцөг чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нөлөө нь зарим нэг чухал утгаас их тусгалын өнцгийн үед л ажиглагдана.
Болж буй өнцгийн геометрийн тодорхойлолт
Хоёр орчныг заагласан гадаргуу байгаа гэж үзэж болно. Энэ гадаргуу нь толин тусгалтай адил тэгш байж болно, эсвэл далайн нурууны гадаргуу гэх мэт илүү төвөгтэй байж болно. Энэ гадаргуу дээр унадаг гэж төсөөлөөд үз дээгэрлийн туяа. Гэрлийн тусах өнцгийг хэрхэн тодорхойлох вэ? Үүнийг хийх нь маш энгийн. Дараах нь хүссэн өнцгийг олохын тулд хийх ёстой үйлдлүүдийн дараалал юм.
- Эхлээд та туяаны гадаргуутай огтлолцох цэгийг тодорхойлох хэрэгтэй.
- О-оор дамжуулан авч үзсэн гадаргууд перпендикуляр зурах хэрэгтэй. Үүнийг ихэвчлэн хэвийн гэж нэрлэдэг.
- Цацрагийн тусгалын өнцөг нь түүний болон хэвийн хоорондын өнцөгтэй тэнцүү байна. Үүнийг энгийн протектороор хэмжиж болно.
Таны харж байгаагаар авч үзсэн өнцгийг олоход хэцүү биш юм. Гэсэн хэдий ч оюутнууд ихэвчлэн онгоц болон цацрагийн хооронд хэмжиж алдаа гаргадаг. Гадаргуугийн хэлбэр, тархаж буй орчин зэргээс үл хамааран тусгалын өнцгийг үргэлж хэвийн хэмжээнээс хэмждэг гэдгийг санах хэрэгтэй.
Бөөрөнхий толь, линз ба тэдгээрт тусах туяа
Тодорхой цацрагийн тусгалын өнцгийн шинж чанарын талаархи мэдлэгийг бөмбөрцөг толь болон нимгэн линз дээр дүрс бүтээхэд ашигладаг. Ийм дүрсийг бүтээхийн тулд нэрлэсэн оптик төхөөрөмжтэй харьцахдаа хоёр өөр цацраг хэрхэн ажилладагийг мэдэхэд хангалттай. Эдгээр цацрагуудын огтлолцол нь зургийн цэгийн байрлалыг тодорхойлдог. Ерөнхий тохиолдолд гурван өөр цацрагийг үргэлж олж болно, тэдгээрийн явц нь яг тодорхой байдаг (гурав дахь цацрагийг барьсан зургийн зөв эсэхийг шалгахад ашиглаж болно). Эдгээр цацрагуудыг доор нэрлэсэн.
- Төхөөрөмжийн үндсэн оптик тэнхлэгтэй параллель ажиллаж байна. Энэ нь тусгал эсвэл хугарлын дараа фокусаар дамждаг.
- Төхөөрөмжийн фокусын дундуур өнгөрч буй цацраг. Энэ нь үргэлж тусгадагүндсэн тэнхлэгтэй параллель хугарсан.
- Оптик төвөөр дамжин өнгөрөх (бөмбөрцөг толины хувьд бөмбөрцгийн төвтэй давхцдаг, линзний хувьд дотор нь байдаг). Ийм цацраг нь замаа өөрчилдөггүй.
Дээрх зураг нь нимгэн линзтэй харьцуулахад объектын байршлын өөр өөр сонголтуудын зураг бүтээх схемийг харуулж байна.
