Физикийн зарим хуулийг харааны хэрэглүүргүйгээр төсөөлөхөд бэрх. Энэ нь янз бүрийн объект дээр унах ердийн гэрэлд хамаарахгүй. Тиймээс, хоёр зөөвөрлөгчийг тусгаарлах хил дээр, хэрэв энэ хил нь долгионы уртаас хамаагүй их байвал гэрлийн цацрагийн чиглэл өөрчлөгдөнө. Энэ тохиолдолд гэрлийн тусгал нь түүний энергийн нэг хэсэг нь эхний орчинд буцаж ирэхэд тохиолддог. Хэрэв цацрагийн хэсэг нь өөр орчинд нэвтэрч байвал тэдгээр нь хугарна. Физикийн хувьд хоёр өөр орчны заагийг туссан гэрлийн энергийн урсгалыг осол, түүнээс буцаж ирэхийг тусгал гэж нэрлэдэг. Эдгээр цацрагуудын харилцан байрлал нь гэрлийн тусгал, хугарлын хуулийг тодорхойлдог.
Нөхцөл
Гэрлийн энергийн урсгалын тусах цэг хүртэл сэргээгдсэн хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфэйсийн перпендикуляр шугам ба туссан цацрагийн хоорондох өнцгийг тусгалын өнцөг гэнэ. Өөр нэг чухал үзүүлэлт бий. Энэ бол тусгалын өнцөг юм. Энэ нь туссан туяа болон тусах цэг хүртэл сэргээгдсэн перпендикуляр шугамын хооронд үүсдэг. гэрэл лааззөвхөн нэгэн төрлийн орчинд шулуун шугамаар тархана. Янз бүрийн хэвлэл мэдээллийн хэрэгсэл гэрлийн цацрагийг өөр өөр аргаар шингээж, тусгадаг. Тусгалын коэффициент нь бодисын тусгалыг тодорхойлдог утга юм. Энэ нь гэрлийн цацрагийн нөлөөгөөр орчны гадаргуу руу авчирсан энерги нь ойсон цацрагийн нөлөөгөөр түүнээс гарах энерги хэр их болохыг харуулж байна. Энэ коэффициент нь хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаардаг бөгөөд хамгийн чухал нь тусах өнцөг ба цацрагийн найрлага юм. Гэрэл цацруулагч гадаргуутай объект эсвэл бодис дээр унах үед гэрлийн бүрэн тусгал үүсдэг. Жишээлбэл, туяа нь шилэн дээр хуримтлагдсан мөнгө, шингэн мөнгөн усны нимгэн хальсанд тусах үед тохиолддог. Гэрлийн бүрэн тусгал нь практикт нэлээд түгээмэл байдаг.
Хууль
Гэрлийн тусгал хугарлын хуулиудыг МЭӨ 3-р зуунд Евклид томъёолжээ. МЭӨ д. Тэд бүгд туршилтаар тогтоогдсон бөгөөд Гюйгенсийн цэвэр геометрийн зарчмаар амархан батлагддаг. Түүний хэлснээр, цочрол хүрэх орчны аль ч цэг нь хоёрдогч долгионы эх үүсвэр болдог.
Гэрлийн ойлтын эхний хууль: туссан болон тусгах туяа, мөн гэрлийн туяа тусах цэг дээр сэргээгдсэн хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн хоорондох интерфэйсийн перпендикуляр шугам нь нэг хавтгайд байрладаг. Хавтгай долгион цацруулагч гадаргуу дээр унадаг бөгөөд долгионы гадаргуу нь судалтай.
Өөр нэг хуулинд гэрлийн тусгалын өнцөг тусах өнцөгтэй тэнцүү гэж байдаг. Учир нь тэдгээр нь харилцан перпендикуляр байдагталууд. Гурвалжны тэгш байдлын зарчимд үндэслэн тусгалын өнцөг нь тусгалын өнцөгтэй тэнцүү байна. Цацрагийн тусгалын цэг дээрх зөөвөрлөгчүүдийн хоорондох интерфэйсийг сэргээсэн перпендикуляр шугамтай нэг хавтгайд хэвтэж байгааг амархан баталж болно. Эдгээр хамгийн чухал хуулиуд нь гэрлийн урвуу урсгалд мөн хүчинтэй. Эрчим хүчний эргэлт буцалтгүй байдлын улмаас ойсон замын дагуу тархаж буй цацраг нь ослын замд тусах болно.
Тус тусгах биеийн шинж чанарууд
Объектуудын дийлэнх нь зөвхөн түүн дээр тусах гэрлийн цацрагийг тусгадаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь гэрлийн эх үүсвэр биш юм. Гэрэлтүүлэг сайтай биетүүд нь бүх талаас нь төгс харагддаг, учир нь тэдгээрийн гадаргуугаас цацраг туяа тусч, янз бүрийн чиглэлд тархдаг. Энэ үзэгдлийг сарнисан (тарсан) тусгал гэж нэрлэдэг. Энэ нь ямар ч барзгар гадаргуу дээр гэрэл тусах үед үүсдэг. Биеэс тусах цэг дээр туссан цацрагийн замыг тодорхойлохын тулд гадаргуу дээр хүрч буй хавтгайг зурна. Дараа нь үүнтэй уялдуулан туяа тусах, тусгах өнцгийг байгуулна.
Сарнисан тусгал
Зөвхөн гэрлийн энергийн сарнисан (сарнисан) тусгал байдаг тул бид гэрэл гаргах чадваргүй объектуудыг ялгадаг. Хэрэв цацрагийн тархалт тэг байвал ямар ч бие бидэнд үл үзэгдэх болно.
Гэрлийн энергийн сарнисан тусгал нь хүний нүдэнд таагүй мэдрэмж төрүүлдэггүй. Энэ нь бүх гэрэл анхны орчиндоо эргэж ирдэггүйтэй холбоотой юм. Тиймээс цаснаасЦацрагийн 85 орчим хувь нь цагаан цааснаас 75 хувь, харин хар хилэнгээс ердөө 0.5 хувь нь тусдаг. Төрөл бүрийн барзгар гадаргуугаас гэрэл тусах үед туяа нь бие биенээсээ санамсаргүй байдлаар чиглэгддэг. Гадаргуу нь гэрлийн цацрагийг хэр хэмжээгээр тусгаж байгаагаас хамааран тэдгээрийг царцсан эсвэл толин тусгал гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч эдгээр нэр томъёо харьцангуй юм. Ижил гадаргуу нь туссан гэрлийн янз бүрийн долгионы уртад толь, царцсан байж болно. Янз бүрийн чиглэлд цацрагийг жигд тараадаг гадаргууг туйлын царцсан гэж үздэг. Байгаль дээр ийм зүйл бараг байдаггүй ч паалангүй шаазан, цас, зургийн цаас нь тэдэнд маш ойрхон байдаг.
Толь тусгал
Гэрлийн цацрагийн онцгой тусгал нь гөлгөр гадаргуу дээр тодорхой өнцгөөр энергийн цацраг унах үед нэг чиглэлд тусдаг гэдгээрээ бусад төрлөөс ялгаатай. Энэ үзэгдэл нь гэрлийн туяа дор толь хэрэглэж байсан хэн бүхэнд танил юм. Энэ тохиолдолд энэ нь цацруулагч гадаргуу юм. Бусад байгууллагууд ч энэ ангилалд багтдаг. Бүх оптикийн гөлгөр объектуудыг толин тусгал (тусгал) гадаргуу гэж ангилж болно, хэрэв тэдгээрийн нэгэн төрлийн бус, жигд бус хэмжээ нь 1 микроноос бага (гэрлийн долгионы уртаас хэтрэхгүй). Ийм бүх гадаргуугийн хувьд гэрлийн тусгалын хууль хүчинтэй байна.
Өөр өөр толины гадаргуугаас гэрлийн тусгал
Тахир тусгалтай гадаргуутай толинуудыг (бөмбөрцөг толь) технологид ихэвчлэн ашигладаг. Ийм объектууд нь бие юмбөмбөрцөг сегмент шиг хэлбэртэй. Ийм гадаргуугаас гэрлийг тусгах тохиолдолд цацрагийн параллелизмыг хүчтэй зөрчиж байна. Ийм толь хоёр төрөл байдаг:
• хотгор - бөмбөрцгийн сегментийн дотоод гадаргуугаас гэрлийг тусгах бөгөөд тэдгээрээс тусгасны дараа гэрлийн зэрэгцээ туяа нэг цэгт цуглардаг тул тэдгээрийг цуглуулах гэж нэрлэдэг;
• гүдгэр - гаднах гадаргуугаас гэрлийг тусгадаг бол зэрэгцээ туяа нь хажуу тийшээ тархдаг тул гүдгэр толин тусгалыг сарнилт гэж нэрлэдэг.
Гэрлийн туяа тусгах сонголтууд
Гадаргуутай бараг параллель туссан туяа түүнд бага зэрэг хүрч, дараа нь маш мохоо өнцгөөр тусдаг. Дараа нь гадаргууд аль болох ойрхон, маш бага зам дагуу явна. Бараг босоо тэнхлэгт унах цацраг хурц өнцгөөр тусна. Энэ тохиолдолд аль хэдийн туссан цацрагийн чиглэл нь туссан цацрагийн замд ойрхон байх бөгөөд энэ нь физикийн хууль тогтоомжид бүрэн нийцдэг.
Гэрлийн хугарал
Тусгал нь хугарал, нийт дотоод тусгал зэрэг геометрийн оптикийн бусад үзэгдлүүдтэй нягт холбоотой. Ихэнхдээ гэрэл нь хоёр мэдээллийн хэрэгслийн хоорондох хилээр дамждаг. Гэрлийн хугарал нь оптик цацрагийн чиглэлийн өөрчлөлт юм. Энэ нь нэг орчноос нөгөөд шилжих үед үүсдэг. Гэрлийн хугарал нь хоёр хэв маягтай:
• зөөвөрлөгчүүдийн хоорондох хилийг дайран өнгөрч буй цацраг нь гадаргуу болон туссан цацрагийн перпендикулярыг дайран өнгөрөх хавтгайд байрладаг;
•тусах өнцөг ба хугарлын өнцөг нь хамааралтай.
Хугарлыг үргэлж гэрлийн тусгал дагалддаг. Цацрагийн ойсон болон хугарсан цацрагуудын энергийн нийлбэр нь туссан цацрагийн энергитэй тэнцүү байна. Тэдний харьцангуй эрч хүч нь ирж буй цацраг дахь гэрлийн туйлшрал ба тусах өнцөгөөс хамаарна. Олон тооны оптик төхөөрөмжүүдийн бүтэц нь гэрлийн хугарлын хуулиуд дээр суурилдаг.
