Yorug'likning to'liq ichki aks etishining amaliy qo'llanilishi nima. Yorug'likning umumiy ichki aks etishi: tavsifi, shartlari va qonunlari. To'liq aks ettirishni qo'llash

Yorug'likning ma'lum bir tushish burchagida $(\alpha )_(pad)=(\alpha )_(pred)$, bu deyiladi. chegara burchagi, sinish burchagi $\frac(\pi )(2),\ $ ga teng, bu holda singan nur muhitlar orasidagi interfeys bo'ylab siljiydi, shuning uchun singan nur yo'q. U holda sinish qonunidan shuni yozishimiz mumkin:

1-rasm.

Qachon to'liq aks ettirish tenglama:

sinishi burchagining haqiqiy qiymatlari mintaqasida yechimga ega emas ($(\alpha )_(pr)$). Bu holda $cos((\alpha )_(pr))$ sof xayoliy miqdordir. Agar Fresnel formulalariga murojaat qilsak, ularni quyidagi shaklda taqdim etish qulaydir:

Bu yerda tushish burchagi $\alpha $ (qisqalik uchun) bilan belgilanadi, $n$ yorugʻlik tarqaladigan muhitning sindirish koʻrsatkichi.

Eslatma 1

Shuni ta'kidlash kerakki, bir hil bo'lmagan to'lqin ikkinchi muhitda yo'qolmaydi. Demak, agar $\alpha =(\alpha )_0=(arcsin \left(n\right),\ then\ )$ $E_(pr\bot )=2E_(pr\bot ).$ Saqlanish qonunining buzilishi ma'lum bir holatda energiya №. Fresnel formulalari monoxromatik maydon uchun, ya'ni barqaror holat jarayoni uchun o'rinli bo'lgani uchun. Bunda energiyaning saqlanish qonuni ikkinchi muhitda energiyaning davrdagi oʻrtacha oʻzgarishi nolga teng boʻlishini talab qiladi. To'lqin va energiyaning mos keladigan qismi interfeys orqali ikkinchi muhitga to'lqin uzunligi tartibining kichik chuqurligiga kiradi va unda to'lqinning faza tezligidan kamroq bo'lgan faza tezligi bilan interfeysga parallel ravishda harakat qiladi. ikkinchi vosita. Kirish nuqtasiga nisbatan ofset qilingan nuqtada birinchi vositaga qaytadi.

To'lqinning ikkinchi muhitga kirib borishini tajribada kuzatish mumkin. Ikkinchi muhitdagi yorug'lik to'lqinining intensivligi faqat to'lqin uzunligidan qisqaroq masofalarda seziladi. Yorug'lik to'lqini tushadigan va to'liq aks ettiriladigan interfeys yaqinida, agar ikkinchi muhitda lyuminestsent modda bo'lsa, ikkinchi muhitning yon tomonida yupqa qatlamning porlashini ko'rish mumkin.

To'liq aks ettirish yer yuzasi issiq bo'lganda saroblarning paydo bo'lishiga olib keladi. Shunday qilib, bulutlardan keladigan yorug'likning to'liq aks etishi isitiladigan asfalt yuzasida ko'lmaklar borligi haqidagi taassurotga olib keladi.

Oddiy aks ettirishda $\frac(E_(otr\bot ))(E_(pad\bot ))$ va $\frac(E_(otr//))(E_(pad//))$ munosabatlari har doim haqiqiydir. . To'liq aks ettirilganda ular murakkabdir. Bu shuni anglatadiki, bu holda to'lqinning fazasi noldan yoki $\pi $ dan farq qilgan holda sakrashni boshdan kechiradi. Agar to'lqin tushish tekisligiga perpendikulyar qutblangan bo'lsa, biz quyidagilarni yozishimiz mumkin:

bu yerda $(\delta )_(\bot )$ - kerakli fazaga sakrash. Haqiqiy va xayoliy qismlarni tenglashtiramiz, bizda:

(5) ifodalardan biz quyidagilarni olamiz:

Shunga ko'ra, tushish tekisligida qutblangan to'lqin uchun quyidagilar olinishi mumkin:

Faza sakrashlari $(\delta )_(//)$ va $(\delta )_(\bot )$ bir xil emas. Aks ettirilgan to'lqin elliptik qutblangan bo'ladi.

To'liq aks ettirishni qo'llash

Faraz qilaylik, ikkita bir xil muhit nozik havo bo'shlig'i bilan ajratilgan. Unga yorug'lik to'lqini cheklovdan kattaroq burchak ostida tushadi. U bir xil bo'lmagan to'lqin sifatida havo bo'shlig'iga kirib borishi mumkin. Agar bo'shliqning qalinligi kichik bo'lsa, unda bu to'lqin moddaning ikkinchi chegarasiga etib boradi va juda zaiflashmaydi. Havo bo'shlig'idan moddaga o'tib, to'lqin yana bir hilga aylanadi. Bunday tajriba Nyuton tomonidan amalga oshirildi. Olim to‘rtburchak prizmaning gipotenuza yuziga sharsimon maydalangan boshqa prizmani bosdi. Bunday holda, yorug'lik ikkinchi prizmaga nafaqat ular tegadigan joyda, balki kontakt atrofidagi kichik halqada, bo'shliqning qalinligi to'lqin uzunligi bilan taqqoslanadigan joyda o'tdi. Agar kuzatuvlar oq nurda o'tkazilgan bo'lsa, unda halqaning cheti qizg'ish rangga ega edi. Bu shunday bo'lishi kerak, chunki penetratsiya chuqurligi to'lqin uzunligiga mutanosibdir (qizil nurlar uchun u ko'k nurlarga qaraganda kattaroqdir). Bo'shliqning qalinligini o'zgartirib, siz uzatiladigan yorug'likning intensivligini o'zgartirishingiz mumkin. Bu hodisa Zeiss tomonidan patentlangan engil telefonning asosini tashkil etdi. Ushbu qurilmada ommaviy axborot vositalaridan biri shaffof membrana bo'lib, unga tushgan tovush ta'sirida tebranadi. Havo bo'shlig'idan o'tadigan yorug'lik tovush intensivligining o'zgarishi bilan vaqt o'tishi bilan intensivlikni o'zgartiradi. Fotoelementga urilganda u o'zgaruvchan tok hosil qiladi, u tovush intensivligining o'zgarishiga mos ravishda o'zgaradi. Olingan oqim kuchayadi va undan keyin ishlatiladi.

Yupqa bo'shliqlar orqali to'lqinning kirib borishi hodisalari optikaga xos emas. Agar bo'shliqdagi faza tezligi faza tezligidan yuqori bo'lsa, bu har qanday tabiatdagi to'lqin uchun mumkin. muhit. Muhim Bu hodisa yadro va atom fizikasida uchraydi.

To'liqlik fenomeni ichki aks ettirish yorug'lik tarqalish yo'nalishini o'zgartirish uchun ishlatiladi. Buning uchun prizmalardan foydalaniladi.

1-misol

Mashq: Tez-tez uchraydigan to'liq aks ettirish hodisasiga misol keltiring.

Yechim:

Quyidagi misolni keltirishimiz mumkin. Agar avtomagistral juda issiq bo'lsa, u holda havo harorati asfalt yuzasi yaqinida maksimal bo'ladi va yo'ldan masofa oshgani sayin pasayadi. Bu shuni anglatadiki, havoning sinishi ko'rsatkichi sirtda minimal bo'lib, masofa oshgani sayin ortadi. Buning natijasida avtomobil yo'li yuzasiga nisbatan kichik burchakka ega bo'lgan nurlar to'liq aks etadi. Agar siz diqqatni jamlasangiz, mashinada harakatlanayotganda, avtomagistralning tegishli qismida, ancha oldinda teskari ketayotgan mashinani ko'rishingiz mumkin.

2-misol

Mashq: Agar havo kristall interfeysida berilgan nur uchun to‘liq aks etishning cheklash burchagi 400 bo‘lsa, kristall yuzasiga tushayotgan yorug‘lik dastasi uchun Brewster burchagi qanday bo‘ladi?

Yechim:

\[(tg(\alpha )_b)=\frac(n)(n_v)=n\chap(2.2\o'ng).\]

(2.1) ifodadan bizda:

Keling, almashtiramiz o'ng tomon(2.3) ifodasini (2.2) formulaga kiritib, kerakli burchakni ifodalaymiz:

\[(\alpha )_b=arctg\left(\frac(1)((sin \left((\alpha )_(pred)\right)\ ))\o'ng).\]

Keling, hisob-kitoblarni amalga oshiramiz:

\[(\alpha )_b=arctg\left(\frac(1)((sin \left(40()^\circ \right)\ ))\o'ng)\taxminan 57()^\circ .\]

Javob:$(\alfa)_b=57()^\circ .$

Fizikaning ayrim qonunlarini ko‘rgazmali qurollarsiz tasavvur qilish qiyin. Bu turli xil narsalarga tushadigan odatiy yorug'likka taalluqli emas. Shunday qilib, ikkita muhitni ajratib turuvchi chegarada, agar bu chegara ancha yuqori bo'lsa, yorug'lik nurlari yo'nalishining o'zgarishi sodir bo'ladi.Yorug'lik energiyasining bir qismi birinchi muhitga qaytganda sodir bo'ladi. Agar nurlarning bir qismi boshqa muhitga kirsa, u holda ular sinadi. Fizikada energiya ikkining chegarasiga tushadi turli muhitlar, hodisa deyiladi, undan birinchi vositaga qaytgan esa aks ettirilgan deb ataladi. Aynan o'zaro tartibga solish bu nurlar yorug'likning aks etishi va sinishi qonunlarini belgilaydi.

Shartlar

Yorug'lik energiyasi oqimining tushish nuqtasiga qayta tiklangan ikkita vosita orasidagi interfeysga tushadigan nur va perpendikulyar chiziq orasidagi burchak deyiladi Yana bir muhim ko'rsatkich mavjud. Bu aks ettirish burchagi. U aks ettirilgan nur va uning tushish nuqtasiga tiklangan perpendikulyar chiziq o'rtasida sodir bo'ladi. Yorug'lik to'g'ri chiziqda faqat bir hil muhitda tarqalishi mumkin. Turli muhitlar nurni turlicha yutadi va aks ettiradi. Reflektsiya - moddaning aks ettirish qobiliyatini tavsiflovchi miqdor. Bu yorug'lik nurlanishi orqali muhit yuzasiga olib keladigan energiya, aks ettirilgan nurlanish orqali undan olib ketilgan energiya qancha bo'lishini ko'rsatadi. Bu koeffitsient turli omillarga bog'liq bo'lib, eng muhimlaridan ba'zilari tushish burchagi va radiatsiya tarkibidir. Yorug'likning to'liq aks etishi aks ettiruvchi yuzasi bo'lgan narsalar yoki moddalarga tushganda sodir bo'ladi. Misol uchun, bu nurlar shishaga yotqizilgan kumush va suyuq simobning yupqa plyonkasiga tushganda sodir bo'ladi. Yorug'likning to'liq aks etishi amalda juda tez-tez sodir bo'ladi.

Qonunlar

Yorug'likning aks etishi va sinishi qonunlari Evklid tomonidan III asrda shakllantirilgan. Miloddan avvalgi e. Ularning barchasi eksperimental tarzda yaratilgan va Gyuygensning sof geometrik printsipi bilan osongina tasdiqlangan. Uning fikricha, muhitning buzilish yetib boradigan har qanday nuqtasi ikkilamchi to'lqinlar manbai hisoblanadi.

Birinchi yorug'lik: tushayotgan va aks ettiruvchi nur, shuningdek, yorug'lik nurining tushish nuqtasida qayta tiklangan interfeysga perpendikulyar chiziq bir xil tekislikda joylashgan. Yansıtıcı yuzaga tushadi tekis to'lqin, to'lqin sirtlari chiziqlar.

Boshqa bir qonunda aytilishicha, yorug'likning aks etish burchagi tushish burchagiga teng. Bu ularning o'zaro perpendikulyar tomonlari bo'lganligi sababli sodir bo'ladi. Uchburchaklar tengligi tamoyillariga asoslanib, tushish burchagi aks etish burchagiga teng ekanligi kelib chiqadi. Ular nurning tushish nuqtasida interfeysga tiklangan perpendikulyar chiziq bilan bir tekislikda yotishini osongina isbotlash mumkin. Bu eng muhim qonunlar yorug'likning teskari yo'li uchun ham amal qiladi. Energiyaning teskariligi tufayli, aks ettirilgan nurning yo'li bo'ylab tarqaladigan nur hodisaning yo'li bo'ylab aks etadi.

Ko'rsatuvchi jismlarning xossalari

Ob'ektlarning aksariyati faqat ularga tushgan yorug'lik nurlanishini aks ettiradi. Biroq, ular yorug'lik manbai emas. Yaxshi yoritilgan jismlar har tomondan aniq ko'rinadi, chunki ularning yuzasidan nurlanish aks etadi va turli yo'nalishlarda tarqaladi. Bu hodisa diffuz (tarqalgan) aks ettirish deyiladi. Bu yorug'lik har qanday qo'pol sirtga tushganda sodir bo'ladi. Jismdan aks ettirilgan nurning tushish nuqtasida yo'lini aniqlash uchun sirtga tegib turgan tekislik chiziladi. Keyin unga nisbatan nurlarning tushish va ko'zgu burchaklari tuziladi.

Diffuz aks ettirish

Faqat yorug'lik energiyasining tarqoq (diffuz) aks etishi mavjudligi tufayli biz yorug'lik chiqarishga qodir bo'lmagan jismlarni ajratamiz. Agar nurlarning tarqalishi nolga teng bo'lsa, har qanday jism biz uchun mutlaqo ko'rinmas bo'ladi.

Yorug'lik energiyasining tarqoq aks etishi ko'zlarda yoqimsiz his-tuyg'ularga olib kelmaydi. Buning sababi hamma yorug'lik asl muhitga qaytmaydi. Shunday qilib, radiatsiyaning taxminan 85% qordan, 75% oq qog'ozdan va atigi 0,5% qora velordan aks etadi. Yorug'lik turli xil qo'pol sirtlardan aks ettirilganda, nurlar bir-biriga nisbatan tasodifiy yo'naltiriladi. Sirtlarning yorug'lik nurlarini qay darajada aks ettirishiga qarab, ular mat yoki oyna deb ataladi. Ammo baribir bu tushunchalar nisbiydir. Bir xil yuzalar tushayotgan yorug'likning turli to'lqin uzunliklarida aks ettirilishi yoki mat bo'lishi mumkin. Nurlarni teng ravishda tarqatadigan sirt turli tomonlar, butunlay mat deb hisoblanadi. Tabiatda bunday narsalar deyarli bo'lmasa-da, sirlanmagan chinni, qor va chizilgan qog'oz ularga juda yaqin.

Oyna aks ettirish

Yorug'lik nurlarining ko'zgu aks ettirilishining boshqa turlardan farqi shundaki, energiya nurlari silliq yuzaga ma'lum burchak ostida tushganda, ular bir yo'nalishda aks etadi. Bu hodisa yorug'lik nurlari ostida oynani ishlatgan har bir kishiga tanish. Bunday holda, bu aks ettiruvchi sirtdir. Boshqa organlar ham ushbu toifaga kiradi. Barcha optik silliq jismlar, agar ulardagi bir xillik va nosimmetrikliklar hajmi 1 mikrondan kam bo'lsa (yorug'lik to'lqin uzunligidan oshmasa) oyna (aks ettiruvchi) yuzalar deb tasniflanishi mumkin. Bunday sirtlarning barchasi uchun yorug'likni aks ettirish qonunlari qo'llaniladi.

Turli oyna yuzalaridan yorug'likning aks etishi

Texnologiyada ko'pincha kavisli aks ettiruvchi sirtli nometall (sferik nometall) ishlatiladi. Bunday jismlar sharsimon segmentga o'xshash jismlardir. Bunday sirtlardan yorug'likni aks ettirishda nurlarning parallelligi juda buziladi. Bunday oynalarning ikki turi mavjud:

Konkav - shar segmentining ichki yuzasidan yorug'likni aks ettiradi; ular yig'ish deb ataladi, chunki parallel yorug'lik nurlari ulardan aks etgandan keyin bir nuqtada to'planadi;

Qavariq - tashqi yuzadan yorug'likni aks ettiradi, parallel nurlar esa yon tomonlarga tarqaladi, shuning uchun qavariq oynalar sochilish deb ataladi.

Yorug'lik nurlarini aks ettirish variantlari

Sirtga deyarli parallel tushayotgan nur unga ozgina tegadi, keyin esa juda o'tkir burchak ostida aks etadi. Keyin u sirtga eng yaqin, juda past traektoriya bo'ylab davom etadi. Deyarli vertikal ravishda tushgan nur ostida aks etadi o'tkir burchak. Bunday holda, allaqachon aks ettirilgan nurning yo'nalishi fizik qonunlarga to'liq mos keladigan tushayotgan nurning yo'liga yaqin bo'ladi.

Yorug'likning sinishi

Reflektsiya boshqa hodisalar bilan chambarchas bog'liq geometrik optika sinishi va umumiy ichki aks ettirish kabi. Ko'pincha yorug'lik ikki muhit o'rtasidagi chegaradan o'tadi. Yorug'likning sinishi - optik nurlanish yo'nalishining o'zgarishi. U bir muhitdan ikkinchisiga o'tganda paydo bo'ladi. Yorug'likning sinishi ikki shaklga ega:

Ommalar orasidagi chegaradan o'tuvchi nur sirtga perpendikulyar va tushayotgan nurdan o'tadigan tekislikda joylashgan;

Kelish burchagi va sinishi o'zaro bog'liq.

Sinishi har doim yorug'likning aks etishi bilan birga keladi. Nurlarning aks ettirilgan va singan nurlarining energiyalari yig'indisi tushayotgan nurning energiyasiga teng. Ularning nisbiy intensivligi tushayotgan nurga va tushish burchagiga bog'liq. Ko'pgina optik asboblarning dizayni yorug'likning sinishi qonunlariga asoslanadi.

1-rasm.

To'liq aks ettirishda tenglama quyidagicha bo'ladi:

Bu yerda tushish burchagi $\alpha $ (qisqalik uchun) bilan belgilanadi, $n$ yorugʻlik tarqaladigan muhitning sindirish koʻrsatkichi.

Eslatma 1

bu yerda $(\delta )_(\bot )$ - kerakli fazaga sakrash. Haqiqiy va xayoliy qismlarni tenglashtiramiz, bizda:

(5) ifodalardan biz quyidagilarni olamiz:

Shunga ko'ra, tushish tekisligida qutblangan to'lqin uchun quyidagilar olinishi mumkin:

Faza sakrashlari $(\delta )_(//)$ va $(\delta )_(\bot )$ bir xil emas. Aks ettirilgan to'lqin elliptik qutblangan bo'ladi.

To'liq aks ettirishni qo'llash

Yupqa bo'shliqlar orqali to'lqinning kirib borishi hodisalari optikaga xos emas. Bu har qanday tabiatdagi to'lqin uchun mumkin, agar bo'shliqdagi faza tezligi atrof-muhitdagi faza tezligidan yuqori bo'lsa. Bu hodisa yadro va atom fizikasida katta ahamiyatga ega.

Yorug'likning tarqalish yo'nalishini o'zgartirish uchun umumiy ichki aks ettirish hodisasi qo'llaniladi. Buning uchun prizmalardan foydalaniladi.

1-misol

Mashq: Tez-tez uchraydigan to'liq aks ettirish hodisasiga misol keltiring.

Yechim:

2-misol

Yechim:

\[(tg(\alpha )_b)=\frac(n)(n_v)=n\chap(2.2\o'ng).\]

(2.1) ifodadan bizda:

(2.3) ifodaning o'ng tomonini (2.2) formulaga almashtiramiz va kerakli burchakni ifodalaymiz:

\[(\alpha )_b=arctg\left(\frac(1)((sin \left((\alpha )_(pred)\right)\ ))\o'ng).\]

Keling, hisob-kitoblarni amalga oshiramiz:

\[(\alpha )_b=arctg\left(\frac(1)((sin \left(40()^\circ \right)\ ))\o'ng)\taxminan 57()^\circ .\]

Javob:$(\alfa)_b=57()^\circ .$

Ko'pincha optikada qo'llaniladigan sinishi qonuni shunday deydi:

\[\frac((\sin \alpha \ ))((\sin \gamma \ ))=n_(21)\to \frac((\sin \alpha \ ))(n_(21))=(\sin \ gamma \ ) \ chap (1 \ o'ng), \]

$\alpha $ - tushish burchagi; $\gamma $ - sinishi burchagi; $=\frac(n_2)(n_1)$ - nisbiy sindirish ko'rsatkichi. (1) tenglamadan ko'rinib turibdiki, agar $n_(21) 1\ ),$ ma'noga ega emas. Shunga o'xshash holat $n_(21) uchun mumkin bo'lgan $(\sin \alpha \ )>n_(21)$ shartini qondiradigan tushish burchagining ($\alpha $) barcha qiymatlari uchun sodir bo'ladi.

To'liq aks ettirish hodisasidan foydalanish

Shart qondiriladigan tushish burchagi ($\alfa $):

\[(sin (\alpha )_(kr)\ )=n_(21)(2)\]

kritik yoki cheklovchi burchak deb ataladi. (2) shart bajarilganda, biz singan to'lqinni kuzata olmaymiz, butun yorug'lik to'lqini birinchi moddaga qaytariladi. Bu hodisa umumiy ichki aks ettirish hodisasi deb ataladi.

Keling, ikkitasini ko'rib chiqaylik bir xil moddalar ular yupqa havo qatlami bilan ajralib turadi. Yorug'lik nuri bu qatlamga kritikdan kattaroq burchak ostida tushadi. Havo bo'shlig'iga kiradigan yorug'lik to'lqini bir xil bo'lmasligi mumkin. Faraz qilaylik, havo bo'shlig'ining qalinligi kichik va moddaning ikkinchi chegarasiga tushadigan yorug'lik to'lqini unchalik zaiflashmagan. Havo bo'shlig'idan moddaga tarqalib, to'lqin yana bir hil bo'ladi. Ushbu tajriba Nyuton tomonidan amalga oshirildi. U sharsimon yuzli tanaga to'rtburchak prizmaning uzun tekis yuzini qo'lladi. Yorug'lik ikkinchi prizmaga nafaqat jismlarning aloqa nuqtasida, balki havo bo'shlig'ining qalinligi tartibli bo'lgan aloqa nuqtasi yaqinidagi kichik halqali bo'shliqqa ham kirdi. uzunligiga teng to'lqinlar. Oq yorug'lik bilan tajriba o'tkazishda halqaning qirrasi qizg'ish rangga ega bo'ldi, chunki penetratsiya chuqurligi to'lqin uzunligiga mutanosib (va qizil nurlar uchun u ko'k rangga qaraganda kattaroqdir). Havo bo'shlig'ining qalinligini o'zgartirganda, uzatiladigan yorug'likning intensivligi o'zgaradi. Bu hodisa Zeiss tomonidan patentlangan engil telefonning asosi bo'ldi. Ishlab chiqilgan qurilmada bitta vosita shaffof membrana bo'lib, unga tushgan tovush ta'sirida tebranadi. Havo bo'shlig'i orqali tarqaladigan yorug'lik tovush intensivligining o'zgarishi bilan vaqt o'tishi bilan uning intensivligini o'zgartiradi. Fotoselga tushgan yorug'lik tufayli o'zgaruvchan tok paydo bo'ladi, bu esa o'z navbatida tovush intensivligining o'zgarishiga bog'liq. Olingan oqim kuchayadi va undan keyin ishlatiladi.

Umumiy ichki aks ettirish hodisasini qo'llash

Umumiy ichki aks ettirish hodisasi moddaning sindirish ko'rsatkichini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan qurilma - Abbe-Pulrich refraktometrining asosidir. To'liq ichki aks ettirish sinishi ko'rsatkichi juda katta va ma'lum bo'lgan shisha bilan shisha yuzasiga qo'llaniladigan nozik suyuqlik qatlami o'rtasidagi chegarada sodir bo'ladi. Refraktometr shisha prizma AA (tekshiriluvchi suyuqlik prizma oynalari orasiga joylashtiriladi), yorug'lik filtri (F), T trubkasi yaqinida aylanadigan dastagi, yoysimon shkaladan (D) iborat. sindirish ko'rsatkichlarining qiymatlari belgilanadi (1-rasm). S yorug'lik nuri yorug'lik filtridan o'tadi va tomchi-prizma interfeysida to'liq ichki aks etishni boshdan kechiradi. Ushbu refraktometrning xatosi 0,1% dan oshmaydi.

Optik tolalar to'liq ichki aks ettirish fenomeniga asoslanadi, bunda tasvirlar yorug'lik yo'riqnomalari orqali tarqalganda hosil bo'ladi. Yorug'lik qo'llanmalari shaffof moddalardan, masalan, eritilgan kvarts qumidan tayyorlangan, shishadan pastroq sinishi ko'rsatkichi bo'lgan shaffof material qobig'i bilan qoplangan egiluvchan tolalar to'plamidir. Bir nechta aks ettirish natijasida yorug'lik yo'riqnomasidagi yorug'lik to'lqini kerakli yo'l bo'ylab yo'naltiriladi. Optik tolali komplekslar ichki organlarni o'rganish yoki kompyuterlar yordamida ma'lumotlarni uzatish uchun ishlatilishi mumkin.

Periskop (boshpanadan kuzatish uchun qurilma) to'liq aks ettirish fenomeniga asoslanadi. Periskoplar yorug'lik tarqalish yo'nalishini o'zgartirish uchun nometall yoki linza tizimlaridan foydalanadi.

Yechimlari bilan muammolarga misollar

1-misol

Mashq qilish. Nima uchun zargarlik buyumlarini qayta ishlash paytida qimmatbaho toshlarda porlash ("o'yin") paydo bo'lishini tushuntiring?

Yechim. Zargarlik uchun toshni kesishda uni qayta ishlash usuli uning har bir yuzida yorug'likning to'liq aks etishi sodir bo'ladigan tarzda tanlanadi. Shunday qilib, masalan, 2-rasm

2-misol

Mashq qilish. Tosh tuzining sinishi ko'rsatkichi $n=1,54$ bo'lsa, uning to'liq ichki aks etishining cheklovchi burchagi qanday bo'ladi?

Yechim. 3-rasmda havodan yorug'lik tuz kristaliga tushganda nurlarning yo'lini tasvirlaylik.

To'liq ichki aks ettirish qonunini yozamiz:

\[(sin (\alpha )_(kr)\ )=n_(21)\left(2.1\o'ng),\]

Bu erda $n_(21)=\frac(n_1)(n)\ $($n_1=1$ havo sindirish ko'rsatkichi), keyin:

\[(\alpha )_(kr)=(\arcsin (\frac(n_1)(n))\ ).\]

Keling, hisob-kitoblarni bajaramiz:

\[(\alpha )_(kr)=(\arcsin \left(\frac(1)(1,54)\o'ng)\taxminan 40,5()^\circ \ ).\]

Javob.$(\alfa)_(kr)=40,5()^\circ $

Faoliyat

Raqamli periskop

Bu yerda texnik yangilik.

Mavjud periskoplarning an'anaviy optik kanali videokameralar bilan almashtirildi yuqori aniqlik va optik tolali aloqa. Tashqi kuzatuv kameralaridan olingan ma'lumotlar real vaqt rejimida markaziy boshqaruv xonasidagi keng formatli displeyga uzatiladi.

Sinovlar Los-Anjeles toifasidagi SSN 767 Hampton suv osti kemasi bortida o‘tkazilmoqda. Yangi model periskop bilan ishlashning o'n yillik amaliyotini butunlay o'zgartiradi. Soat xodimi endi bomga o'rnatilgan kameralarni boshqaradi, joystik va klaviatura yordamida displeyni sozlaydi.

Markaziy postdagi displeyga qo'shimcha ravishda periskopdagi tasvirni istalgan joyda ko'rsatish mumkin katta raqam qayiqning istalgan hududida ko'rsatiladi. Kameralar bir vaqtning o'zida ufqning turli sektorlarini kuzatish imkonini beradi, bu esa soatning sirtdagi taktik vaziyatning o'zgarishiga reaktsiya tezligini sezilarli darajada oshiradi.

"Toshlar o'yini"ni qanday tushuntirish mumkin? Zargarlik buyumlarida toshlarning kesilishi har bir yuzda yorug'likning to'liq aks etishi uchun tanlanadi.

To'liq ichki hodisa sarob hodisasini tushuntiradi

Miraj - optik hodisa atmosferada: issiqlikda keskin farq qiluvchi havo qatlamlari orasidagi chegarada yorug'likning aks etishi. Kuzatuvchi uchun bunday aks ettirish uzoqdagi ob'ekt (yoki osmonning bir qismi) bilan birgalikda uning virtual tasviri ko'rinadigan, ob'ektga nisbatan siljiganligini anglatadi.

Mirajlar pastki, ob'ekt ostida ko'rinadigan, yuqori, ob'ekt ustida va yon tomonlarga bo'linadi. Yuqori sarob sovuqdan yuqorida kuzatiladi yer yuzasi, pastki sarob - haddan tashqari qizib ketgan tekis sirt ustida, ko'pincha cho'l yoki asfalt yo'l. Osmonning virtual qiyofasi yer yuzasida suvning illyuziyasini yaratadi. Shunday qilib, yozning issiq kunida uzoqqa cho'zilgan yo'l nam bo'lib tuyuladi. Yon sarob ba'zan juda qizib ketgan devorlar yoki toshlar yaqinida kuzatiladi.