Agar oynaning aks ettiruvchi yuzasi tekis bo'lsa, u tekis oynaning bir turidir. Yorug'lik har doim tekis oynadan qonunlarga muvofiq tarqalmagan holda aks ettiriladi geometrik optika:
- Tushish burchagi aks etish burchagiga teng.
- Tushgan nur, aks ettirilgan nur va tushish nuqtasidagi oyna yuzasining normali bir tekislikda yotadi.
Esda tutish kerak bo'lgan narsa shundaki, shisha oynaning orqa tomonida aks ettiruvchi sirt (odatda yupqa alyuminiy yoki kumush qatlami) mavjud. Ular uni yopishadi himoya qatlami. Bu shuni anglatadiki, asosiy aks ettirilgan tasvir ushbu sirtda hosil bo'lsa-da, yorug'lik shishaning old yuzasidan ham aks etadi. Ikkilamchi tasvir shakllanadi, bu asosiydan ancha zaifdir. Odatda u ko'rinmas Kundalik hayot, lekin yaratadi jiddiy muammolar astronomiya sohasida. Shu sababli, barcha astronomik nometall oynaning old tomoniga qo'llaniladigan aks ettiruvchi sirtga ega.
Rasm turlari
Tasvirlarning ikki turi mavjud: haqiqiy va xayoliy.
Haqiqiy videokamera, kamera plyonkasida yoki ko'zning to'r pardasida hosil bo'ladi. Yorug'lik nurlari linza yoki linzadan o'tadi, sirtga tushganda birlashadi va ularning kesishmasida tasvir hosil qiladi.
Xayoliy (virtual) sirtdan aks ettirilgan nurlar ajralib chiqadigan tizimni hosil qilganda olinadi. Agar siz nurlarning davomini teskari yo'nalishda tugatsangiz, ular aniq (xayoliy) nuqtada kesishadi. Ana shunday nuqtalardan kelib chiqadiki virtual tasvir, yassi oyna yoki boshqa optik asboblardan (lupa, mikroskop yoki durbin) foydalanmasdan ro'yxatga olinishi mumkin emas.
Tekis oynadagi tasvir: xususiyatlar va qurilish algoritmi
Uchun haqiqiy ob'ekt, tekis oyna yordamida olingan tasvir:
- xayoliy;
- tekis (teskari emas);
- tasvirning o'lchamlari ob'ektning o'lchamlariga teng;
- tasvir uning oldidagi ob'ekt bilan oyna orqasida bir xil masofada joylashgan.
Keling, tekis oynada qandaydir ob'ektning tasvirini quraylik.
Tekis oynada virtual tasvirning xossalaridan foydalanamiz. Keling, oynaning narigi tomoniga qizil o'q tasvirini chizamiz. A masofasi B masofasiga teng va tasvir ob'ekt bilan bir xil o'lchamda.
Ko'rsatilgan nurlarning davomi kesishmasida virtual tasvir olinadi. Keling, xayoliy qizil o'qdan ko'zga tushadigan yorug'lik nurlarini tasvirlaylik. Keling, nurlarning xayoliy ekanligini ularni nuqta chiziq bilan chizish orqali ko'rsatamiz. Ko'zgu yuzasidan cho'zilgan uzluksiz chiziqlar aks ettirilgan nurlarning yo'lini ko'rsatadi.
Ob'ektdan ko'zgu yuzasida nurlarning aks etish nuqtalariga to'g'ri chiziqlar o'tkazamiz. Biz tushish burchagini aks ettirish burchagiga teng ekanligini hisobga olamiz.
Samolyot oynalari ko'plab optik asboblarda qo'llaniladi. Masalan, periskop, yassi teleskop, grafik proyektor, sekstant va kaleydoskopda. Og'iz bo'shlig'ini tekshirish uchun tish oynasi ham tekis.
Endi biz har xil turdagi ko'zgulardan yorug'lik aks etganda tasvirlarni topish muammosiga o'tamiz. Oynada aks ettirilganda va linzada singanida yorug'lik nuqtalarining tasvirlarini hosil qilish qonunlari asosan o'xshashdir.
Bu o‘xshatish, albatta, tasodifiy emas; Bu rasmiy ravishda, biz bobda ko'rganimizdek. IX, aks ettirish qonuni sinishi qonunining maxsus holatidir (da).
Muammoni hal qilishning eng oddiy usuli - tekis oynadan yorug'lik nurlarini aks ettirishdir. Shu bilan birga, tekis oynadan yorug'likning aks etishi avvalgi xatboshida muhokama qilingan virtual tasvirlarni shakllantirishning eng oddiy va eng taniqli holatidir.
Guruch. 203. Tekis oynada nuqtaning virtual tasvirini hosil qilish
Yassi oynaga (metall oyna, suv yuzasi va boshqalar) nuqta manbasidan (203-rasm) nurlar dastasi tushsin. Keling, bu konusning tepasi nuqtada bo'lgan nurlar bilan nima sodir bo'lishini ko'rib chiqaylik. Keling, ikkita ixtiyoriy nurni olaylik va . Ularning har biri aks ettirish qonuniga ko'ra aks ettiriladi va ularning har birining normal bilan burchagi aks ettirilgandan keyin o'zgarishsiz qoladi. Binobarin, aks ettirilgandan keyin nurlar orasidagi burchak o'zgarishsiz qoladi.
Ko'rsatilgan nurlar orasidagi bu burchakni rasmda aks ettirilgan nurlarni ko'zgu tekisligidan tashqariga cho'zish orqali tasvirlash mumkin, bu chizmada kesilgan chiziqlar bilan ko'rsatilgan. Ko'zgu orqasidagi nurlarning davom etishining kesishish nuqtasi nuqta bilan bir xil ko'zgu normalida va oyna tekisligidan bir xil masofada joylashgan bo'lib, uni uchburchak va yoki va tengligidan tekshirish oson.
Ko'rib chiqilgan nurlar mutlaqo o'zboshimchalik bilan bo'lganligi sababli, biz aks ettirish natijalarini ular uchun o'rnatilgan tekis oynadan butun yorug'lik nuriga qadar kengaytirishga haqlimiz. Shuning uchun biz shuni aytishimiz mumkinki, tekis oynadan aks ettirilganda, bir nuqtadan chiqadigan yorug'lik nurlari dastasi yorug'lik nuriga aylanadi, unda barcha yorug'lik nurlarining kengaytmalari bir xil nuqtada yana kesishadi.
Natijada, aks ettirilgan nurlar yo'liga joylashtirilgan kuzatuvchiga ular nuqtada kesishgandek ko'rinadi va bu nuqta nuqtaning virtual tasviri bo'ladi. Tasvir yuqorida ko'rsatilgan ma'noda xayoliy bo'ladi: ko'zgu orqasidagi nuqtada nurlar yo'q, lekin nuqta ko'zgudan aks ettirilgandan keyin aylantirilgan nurlar dastasining cho'qqisidir.
Yassi ko'zgudagi yorug'lik nuqtasining virtual tasvirini ko'rib chiqish va ushbu tasvirning "oyna orqasidagi" pozitsiyasi to'g'risida tuzilgan xulosalar tekis oynada kengaytirilgan ob'ektning tasvirini ham topishni osonlashtiradi.
Oyna oldida to'g'ri chiziqli yorug'lik segmenti bo'lsin (204-rasm, a). Topilgan retsept bo'yicha nuqtalarni qurish va ularni to'g'ri chiziq bilan bog'lash orqali biz segmentning barcha nuqtalarining tasvirini olamiz.
Bu elementar geometrik fikrlardan kelib chiqadi. Qopqoq segmenti butunlay o'zboshimchalik bilan tanlanganligi sababli, har qanday ob'ektning tasvirini xuddi shu tarzda qurish mumkin. Bundan tashqari, barcha normallarning parallelligidan oynaga qadar, tekis oynadagi virtual tasvirning o'lchamlari oyna oldiga qo'yilgan ob'ektning o'lchamlariga teng ekanligi aniq.
Guruch. 204. a) Tekis oynada to‘g‘ri chiziqli segmentning virtual tasvirini hosil qilish. b) Kuzatuvchiga shunday tuyuladiki, shamning virtual tasviri bu plastinkada joylashgan shisha plastinka orqasida joylashgan shisha suvda sham yonmoqda.
Yassi oynadan yorug'lik nurlarini aks ettirish holati uchun topilgan yechimda yorug'lik ob'ektining har bir nuqtasi nuqta shaklida (ya'ni, stigmatik) tekis oynada tasvirlanadi.
Endi biz sferik ko'zgularni ko'rib chiqamiz. Shaklda. 205 radiusli konkav sferik oynaning ko'ndalang kesimini ko'rsatadi; - sharning markazi. Sferik sirtning mavjud qismining o'rta nuqtasi oynaning qutbi deb ataladi. Oynaning o'rtasidan va uning qutbidan o'tadigan normal oynaga oynaning asosiy optik o'qi deyiladi. Ko'zguning sirtining boshqa nuqtalarida chizilgan va, albatta, oynaning markazidan o'tadigan normallarga ikkilamchi optik o'qlar deyiladi. Ulardan biri () rasmda ko'rsatilgan. 205. Sferik sirt uchun barcha normalar, albatta, tengdir va asosiy optik o'qni ikkilamchi o'qdan farqlash muhim emas. Sferik oynani o'rab turgan aylananing diametri oyna teshigi deb ataladi.
Guruch. 205. Eksa nuqtadan chiqayotgan nurning sferik oynadan aks etishi.
Keyingi hamma narsa linzalar haqida §§88, 89da aytilganlarning soddalashtirilgan takroridir.
Nuqtali yorug'lik manbai oynaning asosiy o'qida qutbdan uzoqda joylashgan bo'lsin. Xuddi linzalarda bo'lgani kabi, tor nurga tegishli bo'lgan nurni ko'rib chiqing, ya'ni o'q bilan kichik burchak hosil qiladi va o'qdan yuqori balandlikdagi nuqtada oynaga tushadi, shuning uchun u bilan solishtirganda kichik bo'ladi. oynaning radiusi. Aks ettirilgan nur o'qni qutbdan uzoqda joylashgan nuqtada kesib o'tadi. O'q bilan aks ettirilgan nur hosil qilgan burchakni belgilaymiz. Bundan tashqari, kichik bo'ladi.
Shubhasiz, tushish nuqtasida oyna yuzasiga perpendikulyar, - tushish burchagi, - aks ettirish burchagi mavjud. Ko'zgu qonuniga ko'ra
O'q bilan radius hosil qilgan burchakni harf bilan belgilaymiz. Bizda uchburchakdan
uchburchakdan
(91.2) va (91.3) ni qo'shib, ni hisobga olsak, manba qayerda joylashganligi va tasvir joylashgan nuqta bir-biri bilan konjugatsiyalanganligini topamiz, ya'ni manbani nuqtaga qo'yib, biz tasvirni olamiz. nuqta (yorug'lik nurlarining qaytarilishi qonunining natijasi, §82-ga qarang).
Biz olgan formula (91.6) sferik oynaning asosiy formulasidir.
Qavariq sferik oyna uchun formula (91.6) o'z kuchini saqlab qolishini isbotlash oson.
Tekis oynada nuqta tasvirini kim qurishi mumkin?
Yassi oynada kengaytirilgan manba tasvirini qanday qurish mumkin (2.13-rasm)? Rasmning qanday xususiyatlarini aniqlash mumkin?
Yassi oynadan kino ekrani sifatida foydalanish mumkinmi?
Endi yorug'likni aks ettirish qonunidan foydalanib, sferik oynada nuqta va kichik ob'ektning tasvirini tuzing:
Birinchisi - konveksda;
- keyin - konkavda.
Olingan tasvirlarni bir-biri bilan va tekis oyna yordamida olingan tasvirlar bilan solishtiring.
Gyuygens-Frennel printsipiga asoslangan tasvirlarning o'lchami va joylashuvidagi farqni qanday izohlaysiz?
Shunday qilib, dars shakllantirildi umumiy tamoyil har qanday tabiatdagi to'lqinlarning tarqalishi - Gyuygens-Fresnel printsipi. Ushbu tamoyilning ahamiyatini nimada ko'rasiz?
Haqiqatan ham, Gyuygens-Frenel printsipini qo'llash va oddiy geometrik konstruktsiyalarni bajarish orqali oldingi vaqtda ma'lum bo'lgan to'lqin yuzasidan istalgan vaqtda to'lqin sirtini topish mumkin. Darsda Gyuygens-Frennel printsipidan foydalanib, to'lqinlarni aks ettirish qonuni chiqarildi.
Sinfda o'rganilgan materialda qanday yangilik bor?
Siz ko'proq o'rgangan materialga qanday aloqasi bor erta bosqichlar fizikani o'qiysizmi?
Natijalaringizdan qaysi biri siz uchun ajablantirdi yoki kutilmagan edi?
Dars davomida nimani o'rgandingiz?
Iltimos, darsning asosiy natijalarini tuzing.
Qaysi Uy vazifasi“Gyuygens printsipi” mavzusi bo'yicha bilimlarni mustahkamlash va chuqurlashtirishni topshirasiz. Yorug'likni aks ettirish qonuni"?
1. (majburiy) Quyidagi savollarga daftaringizga yozma ravishda javob bering:
Tekis oynada nuqtali yorug'lik manbasining tasvirini qurishda aks ettirish qonunidan qanday foydalaniladi?
· Nima uchun tekis oynadan kino ekrani sifatida foydalanish mumkin emas?
2. (ixtiyoriy) Gollandiyalik fizik va matematik Kristian Gyuygens haqida insho tayyorlang.
Yorug'likning sinishi qonuni
Dars turi: yangi materialni tushuntirish.
1) tarbiyaviy maqsad: o`quvchilarning yorug`lik sinishi hodisasini kuzatishning mohiyati va shartlarini tushunishlari uchun sharoit yaratish; Gyuygens-Frennel prinsipi asosida yorug‘likning sinishi qonunini chiqarishni va yorug‘likning sinishi qonunini shakllantirishni o‘zlashtirish; umumiy ichki aks ettirish holatini aniqlash;
2) rivojlanish maqsadi: o'quvchilarning fikrlash, kommunikativ va aqliy fazilatlarini rivojlantirish uchun sharoit yaratish;
3) amaliy maqsad: talabalarni ish maqsadini to'g'ri shakllantirish, xulosalar chiqarish va bajarilgan ishlarni o'z-o'zini baholashni o'rgatish;
4) tarbiyaviy maqsad: kollektivizm tuyg'usini tarbiyalash, o'quvchilarning tahliliy qobiliyatini rivojlantirish.
Vizual va namoyishlar: Optik diskni namoyish qilish
tashkiliy daqiqa - 3 min
yangi materialni tushuntirish - 30 min
materialni mahkamlash - 10 min
uy vazifasi - 2 min
O'qituvchining kirish so'zi. O‘quvchilarga geometrik optika kursidan yorug‘likning sinishi haqida bilganlarini esga tushirish so‘raladi.
Keling, yorug'likning sinishi hodisasi nima ekanligini eslaylik?
Yorug'likning sinishini kuzatish
Ikki muhit chegarasida yorug'lik uning tarqalish yo'nalishini o'zgartiradi (optik disk yordamida namoyish qilish). Yorug'lik energiyasining bir qismi birinchi muhitga qaytadi, ya'ni yorug'lik aks etadi. Agar ikkinchi muhit shaffof bo'lsa, u holda yorug'lik muhitning chegarasidan qisman o'tishi mumkin, odatda tarqalish yo'nalishini ham o'zgartiradi.
O'yin texnikasi shaxsiy madaniyatni shakllantirish vositasi sifatida
Mavjud turli o'yinlar. Ba'zilar bolalarning fikrlash va ufqlarini rivojlantiradi, boshqalari epchillik va kuchni rivojlantiradi, boshqalari esa dizayn qobiliyatlarini rivojlantiradi. Bolada ijodkorlikni rivojlantirishga qaratilgan o'yinlar mavjud bo'lib, ularda bola o'z ijodkorligini, tashabbuskorligini va mustaqilligini ko'rsatadi. Ijodiy ifodalar bolalar boshqacha o'ynaydi.
Bolalar ertak o'yinlariga pedagogik rahbarlik qilish masalalari maktabgacha yosh V pedagogik adabiyotlar
Maktabgacha pedagogika tarixida bolalarning hikoyaga asoslangan o'yinlarini boshqarishning bir nechta pedagogik yondashuvlari ishlab chiqilgan. Birinchi yondashuv an'anaviy etakchilik yondashuvi deb ataladi. rolli o'yin. Ushbu yondashuv amaliyotda rivojlangan maktabgacha ta'lim bolalar rivojlanishini o'rganish natijalariga ko'ra.
Maktabgacha yoshdagi bolalarni tanishtirish uchun didaktik o'yinlar mazmunini kichik guruhlarda ishlab chiqish ob'ektiv dunyo
Muvaffaqiyatli etakchilik ta'lim o'yinlari, birinchi navbatda, ularning dastur mazmunini tanlash va o'ylab ko'rish, vazifalarni aniq belgilash, umuman olganda o'rni va rolini aniqlashni ta'minlaydi. ta'lim jarayoni, o'zaro ta'sir va boshqa o'yinlar va ta'lim shakllari. Bu rivojlanishga qaratilgan bo'lishi kerak.
www.alfaeducation.ru
§ 60. Gyuygens printsipi. Nurni aks ettirish qonuni (oxiri)
To'lqin B nuqtasiga etib kelgan va shu nuqtada tebranishlarning qo'zg'alishi boshlangan paytda, markazi A nuqtada bo'lgan ikkilamchi to'lqin allaqachon radiusi r = AD = yDt = SV bo'lgan yarim shar bo'ladi. A va B nuqtalar orasida joylashgan manbalardan ikkilamchi to'lqinlarning old tomonlari 8.5-rasmda ko'rsatilgan. Ikkilamchi to'lqinlar jabhalarining konverti sferik sirtlarga tegib turgan DB tekislikdir. U aks ettirilgan to'lqinning old qismini ifodalaydi. AA 2 va BB 2 nurlari aks ettirilgan DB to'lqinining old qismiga perpendikulyar. Normal aks ettiruvchi sirt va aks ettirilgan nur orasidagi burchak y deyiladi aks ettirish burchagi.
AD = CB va ADB va ACB uchburchaklari to'g'ri burchakli bo'lgani uchun ∠DBA = ∠CAB bo'ladi. Lekin a = ∠CAB va g = ∠DBA tomonlari o'zaro perpendikulyar bo'lgan burchaklarga o'xshaydi. Shuning uchun burchak aks etish tushish burchagiga teng 1 :
Yorug'likning aks etish qonuni Gyuygens nazariyasidan kelib chiqadi: tushayotgan nur, aks ettirilgan nur va tushish nuqtasidagi aks ettiruvchi yuzaning normali bir xil tekislikda yotadi va tushish burchagi aks etish burchagiga teng.
Yorug'lik nurlarining tarqalish yo'nalishi teskari bo'lsa, aks ettirilgan nur tushadi, tushayotgan nur esa aks etadi. Yorug'lik nurlari yo'lining teskariligi ularning muhim xususiyatidir.
Har qanday tabiatdagi to'lqinlarning tarqalishining umumiy printsipi - Gyuygens printsipi tuzilgan. Bu tamoyil oddiy geometrik konstruksiyalardan foydalanib, oldingi momentdagi ma'lum to'lqin yuzasidan istalgan vaqtda to'lqin sirtini topishga imkon beradi. Yorug'likning aks etish qonuni Gyuygens printsipidan kelib chiqadi.
Paragraf uchun savollar
1. Tekis oynada yorug'lik nuqta manbai tasvirini qurishda aks ettirish qonunidan qanday foydalaniladi?
2. Nima uchun tekis oynadan kino ekrani sifatida foydalanish mumkin emas?
www.xn--24-6kct3an.xn--p1ai
Yorug'likni aks ettirish qonuni. Yassi oyna
Ushbu video darslik obuna orqali mavjud
Obunangiz bormi? Kirish uchun
Ushbu darsda siz yorug'likni aks ettirish haqida bilib olasiz va biz yorug'likni aks ettirishning asosiy qonunlarini shakllantiramiz. Keling, bu tushunchalar bilan nafaqat geometrik optika nuqtai nazaridan, balki yorug'likning to'lqinli tabiati nuqtai nazaridan ham tanishaylik.
Atrofimizdagi ob'ektlarning aksariyat qismini qanday ko'ramiz, chunki ular yorug'lik manbalari emas? Javob sizga yaxshi ma'lum, siz uni 8-sinf fizika kursida olgansiz. Biz atrofimizdagi dunyoni yorug'likning aks etishi tufayli ko'ramiz.
Fikrlash qonuni
Birinchidan, ta'rifni eslaylik.
Ikki vosita orasidagi interfeysga yorug'lik nuri tushsa, u aks etadi, ya'ni asl muhitga qaytadi.
Iltimos, quyidagilarga e'tibor bering: yorug'likning aks etishi tushayotgan nurning keyingi harakatining yagona mumkin bo'lgan natijasidan uzoqdir; uning bir qismi boshqa muhitga kiradi, ya'ni u so'riladi.
Yorug'likning yutilishi (yutilishi) - moddadan o'tadigan yorug'lik to'lqinining energiyani yo'qotish hodisasi.
Keling, tushayotgan nurni, aks ettirilgan nurni va tushish nuqtasiga perpendikulyarni quramiz (1-rasm).
Guruch. 1. Hodisa nuri
Tushish burchagi - tushayotgan nur va perpendikulyar (),
- sirpanish burchagi.
Bu qonunlarni birinchi marta Evklid o'zining "Katoptrik" asarida shakllantirgan. Va biz ular bilan 8-sinf fizika dasturi doirasida allaqachon tanishganmiz.
Yorug'likni aks ettirish qonunlari
1. Tushgan nur, aks ettirilgan nur va tushish nuqtasiga perpendikulyar bir tekislikda yotadi.
2. Tushish burchagi aks etish burchagiga teng.
Yorug'likni aks ettirish qonuni yorug'lik nurlarining qaytarilishini nazarda tutadi. Ya'ni, agar biz tushayotgan nur va aks ettirilgan joyni almashtirsak, yorug'lik oqimining traektoriyasi nuqtai nazaridan hech narsa o'zgarmaydi.
Yorug'likni aks ettirish qonunini qo'llash doirasi juda keng. Atrofimizdagi ob'ektlarning ko'pchiligini aks ettirilgan nurda (oy, daraxt, stol) ko'rishimiz darsni shu bilan boshladik. Yana bir bor yaxshi misol Yorug'likni aks ettirishdan foydalanish ko'zgular va reflektorlar (reflektorlar).
Reflektorlar
Keling, oddiy reflektorning ishlash printsipini tushunaylik.
Reflektor (qadimgi yunoncha kata - kuch ma'nosidagi prefiks, fos - "yorug'lik"), retroreflektor, miltillovchi (inglizcha miltillashdan - "miltillash") - yorug'lik nurini manba tomon aks ettirish uchun mo'ljallangan qurilma. minimal dispersiya.
Har bir velosipedchi kechasi reflektorsiz sayohat qilish xavfli bo'lishi mumkinligini biladi.
Miltillovchilar yo'l ishchilari va yo'l harakati politsiyasi xodimlarining kiyimlarida ham qo'llaniladi.
Ajablanarlisi shundaki, reflektor xususiyati eng oddiy geometrik faktlarga, xususan, aks ettirish qonuniga asoslanadi.
Oyna yuzasidan nurning aks etishi qonunga muvofiq sodir bo'ladi: tushish burchagi aks ettirish burchagiga teng. Yassi holatni ko'rib chiqing: 90 graduslik burchakni tashkil etuvchi ikkita nometall. Samolyotda harakatlanayotgan va ko'zgulardan biriga urilgan nur, ikkinchi oynadan aks etgandan so'ng, aynan o'zi kelgan yo'nalishga o'tadi (2-rasmga qarang).
Guruch. 2. Burchak reflektorining ishlash printsipi
Oddiy uch o'lchamli kosmosda bunday ta'sirni olish uchun o'zaro perpendikulyar tekisliklarda uchta nometall joylashtirish kerak. Muntazam uchburchak shaklidagi qirrali kubning burchagini oling. Bunday nometall tizimiga tushgan nur uchta tekislikdan aks etgandan so'ng, kelayotgan nurga qarama-qarshi yo'nalishda parallel bo'ladi (3-rasmga qarang).
Guruch. 3. Burchak reflektori
Reflektsiya paydo bo'ladi. Aynan o'zining xususiyatlariga ega bo'lgan bu oddiy qurilma burchak reflektori deb ataladi.
Ko'zgu qonunining isboti
Tekis toʻlqinning aksini koʻrib chiqamiz (agar teng fazali yuzalar tekislik boʻlsa, toʻlqin tekislik deyiladi) (1-rasm).
Guruch. 4. Tekis to‘lqinning aks etishi
Rasmda - sirt, va - tushayotgan tekislik to'lqinining ikkita nurlari, ular bir-biriga parallel, tekislik esa to'lqin yuzasi. Aks ettirilgan to'lqinning to'lqin yuzasini markazlari muhitlar orasidagi interfeysda joylashgan ikkilamchi to'lqinlar konvertini chizish orqali olish mumkin.
To'lqin sirtining turli bo'limlari bir vaqtning o'zida aks ettiruvchi chegaraga etib bormaydi. Bir nuqtada tebranishlarning qo'zg'alishi ma'lum vaqt oralig'idagi nuqtadan ko'ra ertaroq boshlanadi. To'lqin bir nuqtaga yetganda va tebranishlarning qo'zg'alishi shu nuqtada boshlanganda, nuqtada markazlashtirilgan ikkilamchi to'lqin (aks ettirilgan nur) allaqachon radiusli yarim shar bo'ladi. 
. Biz yozgan narsalarga asoslanib, bu radius ham bo'ladi segmentga teng.
Endi biz ko'ramiz: , uchburchaklar va to'rtburchaklar, ya'ni 
. Va o'z navbatida, tushish burchagi mavjud. A - aks ettirish burchagi. Shunday qilib, biz tushish burchagini aks ettirish burchagiga teng deb olamiz.
Shunday qilib, Gyuygens printsipidan foydalanib, biz yorug'likning aks etish qonunini isbotladik. Xuddi shu dalilni Fermat printsipi yordamida olish mumkin.
Aks ettirish turlari
Misol tariqasida (5-rasm) to'lqinli, qo'pol sirtdan aks ettirish ko'rsatilgan.
Guruch. 5. Qo'pol, to'lqinsimon yuzadan aks ettirish
Rasmda aks ettirilgan nurlar turli yo'nalishlarda borishini ko'rsatadi.Axir, turli nurlar uchun tushish nuqtasiga perpendikulyarning yo'nalishi har xil bo'ladi va shunga mos ravishda tushish burchagi ham, aks ettirish burchagi ham bo'ladi. boshqacha.
Agar uning notekisligining o'lchami yorug'lik to'lqinlarining uzunligidan kam bo'lmasa, sirt notekis hisoblanadi.
Nurlarni barcha yo'nalishlarda bir tekis aks ettiradigan sirt mat deb ataladi. Shunday qilib, matli sirt bizni notekislik, pürüzlülük va chizish tufayli yuzaga keladigan tarqoq yoki tarqoq aks ettirishni kafolatlaydi.
Yorug'likni barcha yo'nalishlarda teng ravishda tarqatadigan sirt to'liq mat deb ataladi. Tabiatda siz butunlay mat sirtni topa olmaysiz, ammo qor, qog'oz va chinni yuzasi ularga juda yaqin.
Agar sirt notekisligining o'lchami yorug'lik to'lqin uzunligidan kichik bo'lsa, unda bunday sirt oyna deb ataladi.
Oyna yuzasidan aks ettirilganda nurning parallelligi saqlanadi (6-rasm).
Guruch. 6. Oyna yuzasidan aks ettirish
Suv, shisha va sayqallangan metallning silliq yuzasi taxminan oynaga o'xshaydi. Agar siz nurlarning tushish burchagini o'zgartirsangiz, hatto mot yuza ham oynaga o'xshash bo'lishi mumkin.
Dars boshida biz tushayotgan nurning bir qismi aks etishi, bir qismi esa yutilishi haqida gapirdik. Fizikada tushayotgan nurning energiyasining qaysi qismi aks etishini va nima yutishini tavsiflovchi miqdor mavjud.
Albedo
Albedo - tushayotgan nurning energiyasining qaysi qismi sirtdan aks etishini ko'rsatadigan koeffitsient (lotincha albedo - "oqlik") - sirtning diffuz aks ettirish xususiyati.
Yoki boshqacha qilib aytganda, bu er yuzasiga keladigan energiyadan aks ettirilgan nurlanish energiyasining foizi sifatida ifodalangan ulushdir.
Albedo yuzga qanchalik yaqin bo'lsa, sirtdan shunchalik ko'p energiya aks etadi. Albedo koeffitsienti sirt rangiga bog'liqligini taxmin qilish oson, xususan, energiya oq yuzadan qora rangga qaraganda ancha yaxshi aks etadi.
Qor moddalar uchun eng katta albedoga ega. Yangiligi va xilma-xilligiga qarab, taxminan 70-90% ni tashkil qiladi. Shuning uchun qor yangi, to'g'rirog'i oq bo'lganda sekin eriydi. Boshqa moddalar va sirtlar uchun albedo qiymatlari 7-rasmda ko'rsatilgan.
Guruch. 7. Ba'zi sirtlar uchun albedo qiymati
Yassi oyna
Juda muhim misol Yorug'likni aks ettirish qonunining qo'llanilishi tekis oynalar - yorug'likni aniq aks ettiruvchi tekis sirt. Sizning uyingizda shunday oynalar bor.
Keling, tekis oynada jismlarning tasvirini qanday qurishni aniqlaymiz (8-rasm).
Guruch. 8. Tekis oynada buyumning tasvirini qurish
- turli yo'nalishlarda yorug'lik chiqaradigan nurlarning nuqta manbai; tekis oynaga tushayotgan ikkita yaqin nurni olaylik. Aks ettirilgan nurlar xuddi oyna tekisligiga nisbatan nosimmetrik nuqtadan kelayotgandek ketadi. Eng qizig'i, aks ettirilgan nurlar bizning ko'zimizga tushganda boshlanadi: bizning miyamiz o'z-o'zidan ajralib chiqadigan nurni tugatadi va uni oyna orqasida nuqtaga qadar davom ettiradi.
Bizga aks ettirilgan nurlar nuqtadan kelganga o'xshaydi.
Bu nuqta yorug'lik manbasining tasviri bo'lib xizmat qiladi. Albatta, aslida oyna ortida hech narsa porlamaydi, bu shunchaki illyuziya, shuning uchun bu nuqta xayoliy tasvir deb ataladi.
Manbaning joylashuvi va oynaning o'lchami ko'rish maydonini - manba tasviri ko'rinadigan fazo hududini belgilaydi. Ko'rish maydoni oynaning qirralari bilan belgilanadi va .
Masalan, hammom oynasida siz pastga qarashingiz mumkin ma'lum burchak, agar siz undan yon tomonga uzoqlashsangiz, u holda siz o'zingizni yoki qaramoqchi bo'lgan ob'ektni ko'rmaysiz.
Tekis oynada ixtiyoriy ob'ektning tasvirini qurish uchun uning har bir nuqtasining tasvirini qurish kerak. Lekin agar nuqta tasviri oyna tekisligiga nisbatan simmetrik ekanligini bilsak, u holda buyumning tasviri oyna tekisligiga nisbatan simmetrik bo‘ladi (9-rasm).
Guruch. 9. Buyumning oyna tekisligiga nisbatan simmetrik aks etishi
Oyna uchun yana bir foydalanish - bu boshpanadan kuzatish uchun qurilma bo'lgan periskopni yaratish.
Xulosa
Bu darsda biz nafaqat aks ettirish qonuni bilan tanishdik, balki uni bizga allaqachon ma'lum bo'lgan Gyuygens printsipi yordamida isbotladik. Bundan tashqari, biz tekis oynada ob'ektlarning tasvirlarini qurish va ularni tavsiflashni o'rgandik.
Yorug`likning aks etish qonuniga oid masalani tahlil qilish
Talabalar avtomobil tezligi va uning tekis oynadagi tasviri o'rtasidagi bog'liqlikni oyna bilan bog'langan mos yozuvlar ramkasida o'rgandilar.Tasvir harakatlanadigan tezlik vektorining o'qiga proyeksiyasi bu mos yozuvlar ramkasida teng:
1.; 2. ; 3. ; 4. (10-rasmga qarang.)
Guruch. 10. Muammo uchun rasm
Eslatib o'tamiz, tekis oynadagi tasvir oyna tekisligiga nisbatan ob'ektga simmetrik joylashgan. Bu shuni anglatadiki, agar mashina vaqt davomida harakat qilsa, u holda simmetrik joylashgan tasvir bir vaqtning o'zida harakat qiladi va shuning uchun tasvir oynadan tezlik bilan uzoqlashadi. Eksa ustidagi proyeksiya ga teng bo'ladi.
Adabiyotlar ro'yxati
1. Jilko V.V., Markovich Ya.G. Fizika. 11-sinf. – 2011 yil.
2. Myakishev G.Ya., Buxovtsev B.B., Charugin V.M. Fizika. 11-sinf. Darslik.
3. Kasyanov V.A. Fizika, 11-sinf. – 2004 yil.
1. “Hamma uchun fizika” internet portali (Manba)
2. Yagona raqamli ta’lim resurslari to‘plamining internet portali (manba)
3. “diplomivanov.narod.ru” internet portali (Manba)
Uy vazifasi
1. Tekis oynada AB tasvirlarini tuzing
2. Tekis oynada tasvirni qurish
Samolyot oynasidagi tasvir.
Yassi oynadagi ob'ektning tasviri oyna orqasida, ya'ni ob'ekt aslida mavjud bo'lmagan joyda hosil bo'ladi. U qanday ishlaydi?
Yorqin S nuqtadan MN oynaga SA va SB ajratuvchi nurlar tushsin. Oynada aks ettirilgan holda, ular bir-biridan farq qiladi. Rasmda ko'rsatilganidek, S1 nuqtadan chiqadigan ko'zga ajraladigan yorug'lik nuri kiradi. Bu nuqta oynadan tashqariga cho'zilgan aks ettirilgan nurlarning kesishish nuqtasidir. S1 nuqta S nuqtaning virtual tasviri deb ataladi, chunki S1 nuqtadan yorug'lik kelmaydi.
Keling, yorug'lik manbai va uning virtual tasviri oynaga nisbatan qanday joylashganligini ko'rib chiqaylik.
Biz tekis shisha bo'lagini vertikal holatda stendga o'rnatamiz. Yonayotgan shamni stakan oldiga qo'yib, biz oynada xuddi oynadagi kabi shamning tasvirini ko'ramiz. Endi bir xil turdagi, lekin yoqilmagan ikkinchi shamni oling va uni stakanning boshqa tomoniga qo'ying. Ikkinchi shamni siljitish orqali biz ikkinchi sham ham yoqilgandek ko'rinadigan pozitsiyani topamiz. Bu shuni anglatadiki, o'chirilgan sham yonib turgan shamning tasviri kuzatilgan joyda joylashgan. Shamdan stakangacha va uning tasviridan oynagacha bo'lgan masofalarni o'lchab, biz bu masofalarning bir xil ekanligiga ishonch hosil qilamiz.
Shunday qilib, tekis oynadagi ob'ektning virtual tasviri oynadan ob'ektning o'zi bilan bir xil masofada joylashgan.
Ob'ekt va uning oynadagi tasviri bir xil emas, balki simmetrik figuralardir. Misol uchun, o'ng qo'lqopning oyna tasviri chap qo'lqopni ifodalaydi, uni faqat ichkariga burish orqali o'ng qo'lqop bilan birlashtirish mumkin.
Yassi oyna tomonidan berilgan jismning tasviri oyna yuzasidan aks ettirilgan nurlar tufayli hosil bo'ladi
Rasmda ko'zning ko'zgudagi S nuqtasi tasvirini qanday idrok etishi ko'rsatilgan. SO, SO1 va SO2 nurlari ko`zgudan ko`zgu qonunlariga muvofiq aks etadi. SO nuri oynaga perpendikulyar (= 0 °) tushadi va aks ettirilganda (= 0 °) ko'zga kirmaydi. SO1 va SO2 nurlari aks ettirilgandan so'ng ko'zga ajraladigan nurda kiradi, ko'z oyna orqasida S1 yorug'lik nuqtasini sezadi. Darhaqiqat, S1 nuqtasida nurlarning o'zi emas, balki aks ettirilgan nurlarning kengaytmalari (nuqta chiziq) birlashadi (ko'zga kiruvchi ajraladigan nurlar faqat "ko'zoynak" da joylashgan nuqtalardan kelganga o'xshaydi), shuning uchun bunday tasvir xayoliy (yoki xayoliy) deb ataladi va bizga ko'rinadigandek, har bir nurning chiqadigan nuqtasi tasvir nuqtasidir. Ob'ektning har bir nuqtasi tasvir nuqtasiga mos keladi.
Yorug'likni aks ettirish qonuniga ko'ra, ob'ektning virtual tasviri oyna yuzasiga nisbatan simmetrik joylashgan. Tasvirning o'lchami ob'ektning o'lchamiga teng.
Aslida, yorug'lik nurlari oynadan o'tmaydi. Biz yorug'lik faqat tasvirdan keladi deb o'ylaymiz, chunki miyamiz ko'zimizga kiradigan yorug'likni oldimizda turgan manbadan yorug'lik sifatida qabul qiladi. Tasvirda nurlar aslida birlashmaganligi sababli, oq qog'oz yoki plyonkani tasvir bilan bir joyga qo'yish hech qanday tasvirni keltirib chiqarmaydi. Shuning uchun bunday tasvir xayoliy deyiladi. Bu yorug'lik o'tadigan va u joylashgan joyga qog'oz varag'i yoki fotografik plyonka qo'yish orqali olinishi mumkin bo'lgan haqiqiy tasvirdan ajralib turishi kerak. Keyinchalik ko'rib turganimizdek, linzalar va kavisli oynalar (masalan, sferik) yordamida haqiqiy tasvirlarni yaratish mumkin.
S va S’ nuqtalari oynaga nisbatan simmetrikdir: SO = OS’. Ularning tekis oynadagi tasviri xayoliy, to'g'ridan-to'g'ri (teskari emas), ob'ekt bilan bir xil o'lchamda va ob'ektning o'zi bilan oynadan bir xil masofada joylashgan.
Kechqurun kelayotgan mashina bizni ko'r qiladi yorqin nur faralar Spot yorug'lik kuchli yorug'lik oqimini hosil qiladi, bu uzoqdagi narsalarni yorqin yoritadi. Kemalarni boshqarish uchun o'nlab kilometr uzoqlikdagi yorug'lik nurlarini yuboradigan mayoq bor. Bularning barchasida va boshqa ko'plab holatlarda yorug'lik kosmosga botiq oyna orqali yo'naltiriladi, uning oldida yorug'lik manbai joylashgan.
Yansıtıcı yuzalar tekis bo'lishi shart emas. Egri nometall ko'pincha sharsimon bo'ladi, ya'ni ular sharsimon segment shakliga ega. Sferik nometall konkav yoki qavariq bo'lishi mumkin. Sferik konkav oyna - bu juda jilolangan sharsimon sirt. Quyidagi rasmlarda O nuqta oynani tashkil etuvchi sferik sirtning markazidir. Rasmda C harfi sferik oyna yuzasining markazini belgilaydi, O nuqtasi oynaning yuqori qismidir. Oyna yuzasi C markazidan va O oynaning tepasidan o'tuvchi CO to'g'ri chiziq oynaning optik o'qi deyiladi.
Chiroqdan oynaga ko'zguning optik o'qiga parallel ravishda yorug'lik nurlari nurlarini yuboraylik. Oynadan aks etgandan so'ng, bu nurning nurlari oynaning optik o'qida yotgan bir F nuqtasida birlashadi. Bu nuqta oynaning markazlashtirilgan nuqtasi deb ataladi. Agar yorug'lik manbai oynaning markazlashtirilgan nuqtasiga qo'yilsa, rasmda ko'rsatilganidek, nurlar oynadan aks etadi.
Oynaning yuqori qismidan fokusgacha bo'lgan OF masofasi oynaning fokus masofasi deb ataladi, u oynaning sferik yuzasi OS radiusining yarmiga teng, ya'ni OF = 0,5 OS.
Keling, yorug'lik manbasini (yoqilgan sham yoki elektr chiroqni) botiq oynaga yaqinroq keltiraylik, shunda uning tasviri oynada ko'rinadi. Bu tasvir - virtual - oynaning orqasida joylashgan. Ob'ekt bilan solishtirganda, u kattalashgan va tekis.
Keling, yorug'lik manbasini asta-sekin oynadan uzoqlashtiraylik. Shu bilan birga, uning tasviri oynadan uzoqlashadi, uning hajmi kattalashadi va keyin virtual tasvir yo'qoladi. Ammo endi yorug'lik manbasining tasvirini oyna oldida joylashgan ekranda olish mumkin, ya'ni yorug'lik manbasining haqiqiy tasvirini olish mumkin.
Biz yorug'lik manbasini oynadan qanchalik uzoqqa siljitsak, oynaga yaqinroq bo'lsak, manba tasvirini olish uchun ekranni joylashtirishimiz kerak bo'ladi. Rasm hajmi kamayadi.
Ob'ektga nisbatan barcha haqiqiy tasvirlar teskari (teskari) bo'lib chiqadi. Ularning o'lchamlari, ob'ektning oynaga bo'lgan masofasiga qarab, ob'ektdan kattaroq, kichikroq yoki ob'ektning o'lchamiga (yorug'lik manbai) teng bo'lishi mumkin.
Shunday qilib, konkav oyna yordamida olingan tasvirning joylashuvi va o'lchamlari ob'ektning oynaga nisbatan holatiga bog'liq.
Botiq oynada tasvirni qurish.
Agar aks ettiruvchi sirt sferik segmentning ichki tomoni bo'lsa, ya'ni oynaning markazi kuzatuvchidan uning chetlaridan uzoqroqda joylashgan bo'lsa, sferik oyna konkav deb ataladi.
Agar botiq oynaning o'lchamlari uning egrilik radiusi bilan solishtirganda kichik bo'lsa, ya'ni asosiy optik o'qga parallel bo'lgan nurlar dastasi botiq sferik oynaga tushsa, oynadan aks etgandan so'ng, nurlar bir nuqtada kesishadi. F oynaning asosiy diqqat markazi deb ataladi. Fokusdan oynaning qutbigacha bo'lgan masofa fokus uzunligi deb ataladi va xuddi shu F harfi bilan belgilanadi. Konkav sferik oyna haqiqiy asosiy diqqatga ega. U oynaning markazi va qutbi (sferik sirtning markazi) o'rtasida joylashgan bo'lib, bu fokus uzunligini bildiradi: OF = SF = R/2.
Yorug'likni aks ettirish qonunlaridan foydalanib, geometrik tarzda oynadagi ob'ektning tasvirini qurishingiz mumkin. Rasmda yorug'lik nuqtasi S botiq oyna oldida joylashgan. Undan oynaga uchta nur chizamiz va aks ettirilgan nurlarni tuzamiz. Bu aks ettirilgan nurlar S1 nuqtada kesishadi. Biz S nuqtadan chiqadigan uchta ixtiyoriy nurni olganimiz uchun oynaga shu nuqtadan tushayotgan boshqa barcha nurlar aks etgandan keyin S1 nuqtada kesishadi.Demak, S1 nuqta S nuqtaning tasviridir.
Uchun geometrik qurilish Nuqtani tasvirlash uchun shu nuqtadan chiqadigan ikkita nurning tarqalish yo‘nalishini bilish kifoya. Ushbu nurlar butunlay o'zboshimchalik bilan tanlanishi mumkin. Biroq, ko'zguda aks etgandan keyin borishi oldindan ma'lum bo'lgan nurlardan foydalanish qulayroqdir.
Botiq oynada S nuqtaning tasvirini quramiz. Buning uchun S nuqtadan ikkita nur chiziladi. Beam SA oynaning optik o'qiga parallel; aks ettirilgandan so'ng, u ko'zguning fokusidan o'tadi F. oynaning fokusidan boshqa SB nurini o'tkazamiz; oynadan aks ettirilsa, u optik o'qga parallel ravishda boradi. S1 nuqtada ikkala aks ettirilgan nurlar kesishadi. Bu nuqta S nuqtaning tasviri bo'ladi; S nuqtadan kelayotgan ko'zgu tomonidan aks ettirilgan barcha nurlar unda kesishadi.
Ob'ektning tasviri ushbu ob'ektning ko'plab alohida nuqtalarining tasvirlaridan iborat. Ob'ektning botiq oynada tasvirini qurish uchun ushbu ob'ektning ikkita chekka nuqtasi tasvirini qurish kifoya. Qolgan nuqtalarning tasvirlari ular orasida joylashgan bo'ladi. Rasmda ob'ekt AB o'qi sifatida tasvirlangan.
Yuqoridagi usul yordamida A va B nuqtalarning tasvirlarini qurish orqali biz butun A1B1 ob'ektining tasvirini olamiz. AB ob'ekti oynaning sferik yuzasi markazining orqasida (C nuqta orqasida) joylashgan. Uning tasviri A1B1 fokus F va ko'zguning sferik yuzasi markazi o'rtasida bo'lib chiqdi C. Ob'ektga nisbatan u kichraygan va teskari. A1B1 tasviri haqiqiydir, chunki oynadan aks ettirilgan nurlar haqiqatda A1 va B1 nuqtalarida kesishadi. Bunday tasvirni ekranda olish mumkin.
Sferik oyna, agar aks sferik segmentning tashqi yuzasidan sodir bo'lsa, ya'ni oynaning markazi kuzatuvchiga oynaning chetlariga qaraganda yaqinroq bo'lsa, qavariq deyiladi.
Qavariq oynaga parallel nurlar dastasi tushsa, aks ettirilgan nurlar tarqaladi, lekin ularning davomi (nuqta chiziq) qavariq oynaning asosiy fokusida kesishadi. Ya'ni, konveks oynaning asosiy e'tibori xayoliydir.
Sferik ko'zgularning fokus uzunliklariga ma'lum bir belgi beriladi, qavariq uchun bu erda R - oynaning egrilik radiusi: OF=CF=-R/2.
Ko'zgulardan foydalanish.
Yassi oyna kundalik hayotda ham, turli xil qurilmalarni qurishda ham keng qo'llaniladi.
Ma'lumki, har qanday masshtabda o'qishning to'g'riligiga bog'liq to'g'ri joylashuv ko'zlar. O'qish xatosini kamaytirish uchun nozik o'lchash asboblari oyna shkalasi bilan jihozlangan. Bunday qurilma bilan ishlaydigan har bir kishi ko'zguda o'lchov bo'linmalarini, tor o'qni va uning tasvirini ko'radi. O'lchovdagi to'g'ri o'qish shunday bo'ladiki, ko'z o'q oynadagi tasvirni qoplaydigan tarzda joylashtirilgan.
Oynadan aks ettirilgan "quyon" ko'zgu kichik burchak ostida ham aylantirilganda sezilarli darajada siljiydi. Ushbu hodisa o'lchash asboblarida qo'llaniladi, ularning o'qishlari ushbu shkalada yorug'lik "quyon" ning siljishiga qarab asbobdan uzoqda joylashgan shkalada olinadi. "Bunny" qurilmaning harakatlanuvchi qismiga ulangan va maxsus yorug'lik manbai bilan yoritilgan kichik oynadan olinadi. Bunday o'qish moslamasi bilan o'lchash asboblari odatda juda sezgir.
Yassi nometall kundalik hayotda, shuningdek, nurlar yo'nalishini o'zgartirish kerak bo'lgan qurilmalarda, masalan, periskopda (o'ngdagi rasm) juda keng qo'llaniladi.
Yoritgichlar qilish uchun konkav nometall ishlatiladi: yorug'lik manbai oynaning fokusiga joylashtiriladi, aks ettirilgan nurlar parallel nurda oynadan keladi. Agar siz katta konkav oynani olsangiz, diqqat markazida bo'lishingiz mumkin yuqori harorat. Bu erda issiq suv olish uchun suv idishini joylashtirishingiz mumkin, masalan, quyosh energiyasidan foydalangan holda maishiy ehtiyojlar uchun.
Konkav oynalardan foydalanib, siz yo'naltirishingiz mumkin eng manba tomonidan kerakli yo'nalishda chiqarilgan yorug'lik. Buning uchun yorug'lik manbai yaqinida konkav oyna yoki, deyilganidek, reflektor o'rnatiladi. Mashina faralari, proyeksiya va chiroqlar, projektorlar shunday o'rnatiladi.
Spotlight ikkita asosiy qismdan iborat: kuchli yorug'lik manbai va katta konkav oyna. Rasmda ko'rsatilgan manba va oynaning joylashuvi bilan oynadan aks ettirilgan yorug'lik nurlari deyarli parallel nurda tarqaladi.
Ishga kirishda tibbiy ko‘rikdan o‘tkazish Korxona yoki tashkilotga ishga kirish uchun murojaat qilganda har bir murojaat etuvchi tibbiy ko‘rikdan o‘tishi shart. Siz tekshiruvdan o'tishingiz va xulosa olishingiz kerak bo'lgan shifokorlar ro'yxati boshqacha bo'lishi mumkin. Hammasi turiga bog'liq [...]
Maktab o‘quvchilari yorug‘likni aks ettirish qonunidan foydalanib, tekis oynada buyumning tasvirini yasay oladilar, buyum va uning tasviri oyna tekisligiga nisbatan simmetrik ekanligini biladilar. Individual yoki guruh sifatida ijodiy topshiriq(mavhum, tadqiqot loyihasi) ikkita (yoki undan ko'p) ko'zgu tizimidagi tasvirlarni qurishni o'rganish uchun tayinlanishi mumkin - "bir nechta aks ettirish".
Bitta tekis oyna ob'ektning bitta tasvirini hosil qiladi.
S – obyekt (yorqin nuqta), S 1 – tasvir
Keling, ikkinchi oynani qo'shamiz, uni birinchisiga to'g'ri burchak ostida joylashtiramiz. Aftidan, ikki nometall qo'shilishi kerak ikki tasvirlar: S 1 va S 2.
Ammo uchinchi rasm paydo bo'ladi - S 3. Odatda aytiladi - va bu konstruktsiyalar uchun qulay - bir oynada ko'rinadigan tasvir boshqasida aks etadi. S 1 2-oynada, S 2 1-oynada va bu ko'zgularda aks ettirilgan Ushbu holatda mos kelish.
Izoh. Ko'zgular bilan ishlashda, ko'pincha, kundalik hayotda bo'lgani kabi, "oynadagi tasvir" iborasi o'rniga ular: "oynadagi aks etish", ya'ni. “tasvir” so‘zi “aks ettirish” so‘zi bilan almashtirilsin. "U oynada o'z aksini ko'rdi."(Bizning eslatma sarlavhasi boshqacha shakllantirilishi mumkin: "Ko'p mulohazalar" yoki "Ko'p mulohazalar".)
S 3 - S 1 ning 2-oynada va S 2 ning 1-oynada aks etishi.
S 3 tasvirini hosil qiluvchi nurlarning yo'lini chizish qiziq.
Natijada S 3 tasviri paydo bo'lishini ko'ramiz ikki barobar nurlarning aks etishi (S 1 va S 2 tasvirlari yagona aks ettirish natijasida hosil bo'ladi).
Ikkita perpendikulyar joylashgan nometall uchun ob'ektning ko'rinadigan tasvirlarining umumiy soni uchtadir. Aytishimiz mumkinki, bunday nometall tizimi ob'ektni to'rt barobar oshiradi (yoki "ko'paytirish omili" to'rtga teng).
Ikki perpendikulyar nometall tizimida har qanday nur ikkitadan ko'p bo'lmagan ko'zgularni boshdan kechirishi mumkin, shundan so'ng u tizimdan chiqadi (rasmga qarang). Agar siz ko'zgular orasidagi burchakni kamaytirsangiz, u holda yorug'lik aks etadi va ular orasida "yugurib ketadi" katta miqdor marta, ko'proq tasvirlar hosil qiladi. Shunday qilib, ko'zgular orasidagi burchak 60 daraja bo'lsa, olingan tasvirlar soni besh (olti) ni tashkil qiladi. Burchak qanchalik kichik bo'lsa, nurlarning ko'zgular orasidagi bo'shliqni tark etishi qanchalik qiyin bo'lsa, u qanchalik uzoqroq aks ettiriladi, shunchalik ko'p tasvir olinadi.
Bir nechta aks ettirishni o'rganish va namoyish qilish uchun ko'zgular orasidagi turli burchaklarga ega antiqa qurilma (Germaniya, 1900).
Xuddi shunday uy qurilishi qurilmasi.
Agar siz to'g'ri uchburchak prizma yaratish uchun uchinchi oynani qo'ysangiz, yorug'lik nurlari ushlanib qoladi va aks ettiriladi va ko'zgular orasida cheksiz o'tadi. cheksiz son tasvirlar. Bu kaleydoskopik effekt.
Ammo bu faqat nazariy jihatdan sodir bo'ladi. Haqiqatda, ideal oynalar yo'q - yorug'likning bir qismi so'riladi, ba'zilari tarqaladi. Uch yuz ko'zgudan so'ng, asl yorug'likning taxminan o'ndan mingdan biri qoladi. Shuning uchun, uzoqroq aks ettirish qorong'i bo'ladi va biz eng uzoqlarini umuman ko'rmaymiz.
Ammo ikkita ko'zgu masalasiga qaytaylik. Ikki nometall bir-biriga parallel joylashgan bo'lsin, ya'ni. ular orasidagi burchak nolga teng. Rasmdan ko'rinib turibdiki, tasvirlar soni cheksiz bo'ladi.
Shunga qaramay, aslida biz cheksiz ko'p sonli mulohazalarni ko'rmaymiz, chunki nometall ideal emas va ularga tushgan yorug'likning bir qismini o'zlashtiradi yoki tarqatadi. Bundan tashqari, istiqbol hodisasi natijasida biz ularni farqlay olmagunimizcha, tasvirlar kichikroq bo'ladi. Bundan tashqari, uzoqdagi tasvirlar rangini o'zgartirishini (yashil rangga aylanishini) sezishingiz mumkin, chunki Ko'zgu turli to'lqin uzunlikdagi yorug'likni teng darajada aks ettirmaydi va yutmaydi.
Atrofingizdagi narsalarning aksariyati: uylar, daraxtlar, sinfdoshlaringiz va boshqalar yorug'lik manbalari emas. Lekin siz ularni ko'rasiz. "Nega bunday bo'ldi?" Degan savolga javob. ushbu paragrafda topasiz.
Guruch. 11.1. Yorug'lik manbai bo'lmasa, hech narsani ko'rish mumkin emas. Agar yorug'lik manbai bo'lsa, biz nafaqat manbaning o'zini, balki manbadan keladigan yorug'likni aks ettiruvchi narsalarni ham ko'ramiz
Nima uchun yorug'lik manbalari bo'lmagan jismlarni ko'rayotganimizni bilib oling
Siz allaqachon bilasizki, bir hil shaffof muhitda yorug'lik to'g'ri chiziq bo'ylab tarqaladi.
Agar yorug'lik nuri yo'lida biron bir jism bo'lsa nima bo'ladi? Ba'zi yorug'lik, agar u shaffof bo'lsa, tanadan o'tishi mumkin, ba'zilari so'riladi va ba'zilari, albatta, tanadan aks etadi. Ba'zi aks ettirilgan nurlar bizning ko'zimizga tushadi va biz bu tanani ko'ramiz (11.1-rasm).
Yorug'likni aks ettirish qonunlarini o'rnatish
Yorug'likni aks ettirish qonunlarini o'rnatish uchun biz maxsus qurilma - optik yuvish vositasidan foydalanamiz*. Kir yuvish mashinasining o'rtasiga oynani o'rnatamiz va unga tor yorug'lik nurini yo'naltiramiz, shunda u kir yuvish mashinasining yuzasida yorug'lik chizig'ini hosil qiladi. Ko'zgudan aks ettirilgan yorug'lik dastasi yuvish mashinasi yuzasida ham yorug'lik chizig'ini hosil qilishini ko'ramiz (11.2-rasmga qarang).
Tushgan yorug'lik nurining yo'nalishi CO nuri bilan belgilanadi (11.2-rasm). Bu nur tushuvchi nur deb ataladi. Yoritilgan nurning yo'nalishi OK nuri bilan belgilanadi. Bu nur aks ettirilgan nur deyiladi.
Nur tushishining O nuqtasidan oyna yuzasiga perpendikulyar OB chizing. Keling, tushayotgan nur, aks ettirilgan nur va perpendikulyar bir tekislikda - yuvuvchi sirt tekisligida yotishiga e'tibor beramiz.
Tushayotgan nur bilan tushish nuqtasidan chizilgan perpendikulyar orasidagi burchak a burchakka tushish burchagi deyiladi; Qaytgan nur va berilgan perpendikulyar orasidagi b burchakka aks etish burchagi deyiladi.
a va b burchaklarni o'lchab, ularning teng ekanligini tekshirishingiz mumkin.
Agar yorug'lik manbasini diskning cheti bo'ylab harakatlantirsangiz, yorug'lik nurining tushish burchagi o'zgaradi va shunga mos ravishda aks ettirish burchagi o'zgaradi va har safar yorug'likning tushish burchagi va yorug'likning aks etish burchagi teng bo'ladi. (11.3-rasm). Shunday qilib, biz yorug'likni aks ettirish qonunlarini o'rnatdik:
Guruch. 11.3. Yorug'likning tushish burchagi o'zgarganda, aks ettirish burchagi ham o'zgaradi. Ko'zgu burchagi har doim tushish burchagiga teng
Guruch. 11.5. Yorug'lik nurlarining qaytarilishini ko'rsatish: aks ettirilgan nur tushayotgan nurning yo'lidan boradi.
guruch. 11.6. Oynaga yaqinlashib, biz undagi "ikki" ni ko'ramiz. Albatta, u erda "ikki tomonlama" yo'q - biz oynada o'z aksimizni ko'ramiz
1. Tushayotgan nur, aks etgan nur va nurning tushish nuqtasidan chizilgan aks ettiruvchi sirtga perpendikulyar bir tekislikda yotadi.
2. Ko'rish burchagi tushish burchagiga teng: b = a.
Yorug'likning aks etish qonunlarini qadimgi yunon olimi Evklid III asrda o'rnatgan. Miloddan avvalgi e.
Professor oynani qaysi tomonga burishi kerak? quyoshli quyon"Bolani urganmi (11.4-rasm)?
Optik yuvish vositasidagi oynadan foydalanib, siz yorug'lik nurlarining teskariligini ham ko'rsatishingiz mumkin: agar tushayotgan nur aks ettirilgan nurning yo'li bo'ylab yo'naltirilgan bo'lsa, u holda aks ettirilgan nur tushayotgan nurning yo'lidan boradi (11.5-rasm).
Tekis oynada tasvirni o'rganish
Keling, tekis oynada tasvir qanday yaratilganligini ko'rib chiqaylik (11.6-rasm).
S nuqtali yorug'lik manbasidan uzoqlashuvchi yorug'lik dastasi tekis oyna yuzasiga tushsin. Bu nurdan SA, SB va SC nurlarini tanlaymiz. Yorug'likni aks ettirish qonunlaridan foydalanib, biz LL b BB 1 va CC 1 aks ettirilgan nurlarni quramiz (11.7-rasm, a). Bu nurlar uzoqlashuvchi nurda tarqaladi. Agar siz ularni teskari yo'nalishda (oyna orqasida) kengaytirsangiz, ularning barchasi bir nuqtada kesishadi - S 1, oynaning orqasida joylashgan.
Agar ko'zgudan aks ettirilgan nurlarning bir qismi ko'zingizga tushsa, sizga aks ettirilgan nurlar S 1 nuqtadan chiqayotgandek tuyuladi, lekin aslida S 1 nuqtada yorug'lik manbai yo'q. Shuning uchun S 1 nuqta S nuqtaning virtual tasviri deb ataladi. Tekis oyna doimo virtual tasvirni beradi.
Ob'ekt va uning tasviri oynaga nisbatan qanday joylashganligini bilib olaylik. Buning uchun geometriyaga murojaat qilaylik. Masalan, oynaga tushadigan va undan aks ettirilgan SC nurini ko'rib chiqaylik (11.7-rasm, b).
Rasmdan biz D SOC = D S 1 OC - umumiy tomoni CO va teng bo'lgan to'g'ri burchakli uchburchaklar ekanligini ko'ramiz. o'tkir burchaklar(chunki yorug'likni aks ettirish qonuniga ko'ra a = b). Uchburchaklar tengligidan bizda SO = S 1 O, ya’ni S nuqta va uning tasviri S 1 tekis oyna yuzasiga nisbatan simmetrikdir.
Kengaytirilgan ob'ektning tasviri haqida ham shunday deyish mumkin: ob'ekt va uning tasviri tekis oyna yuzasiga nisbatan simmetrikdir.
Shunday qilib, biz o'rnatdik Umumiy xususiyatlar tekis oynalardagi tasvirlar.
1. Yassi oyna buyumning virtual tasvirini beradi.
2. Yassi oynadagi jismning tasviri va ob'ektning o'zi oyna yuzasiga nisbatan simmetrikdir va bu shuni anglatadiki:
1) ob'ektning tasviri hajmi bo'yicha ob'ektning o'ziga teng;
2) ob'ektning tasviri oyna sirtidan ob'ektning o'zi bilan bir xil masofada joylashgan;
3) jismdagi nuqta va tasvirdagi mos nuqtani tutashtiruvchi segment oyna yuzasiga perpendikulyar.
Yorug'likning aynali va diffuz aks etishini farqlang
Kechqurun xonada yorug'lik yoqilgan bo'lsa, biz deraza oynasida tasvirimizni ko'rishimiz mumkin. Ammo pardalarni yopsangiz, tasvir yo'qoladi: biz matoda o'z rasmimizni ko'rmaymiz. Nega? Bu savolga javob kamida ikkita jismoniy hodisa bilan bog'liq.
Bunday birinchi jismoniy hodisa yorug'likning aks etishidir. Tasvir paydo bo'lishi uchun yorug'lik yuzadan aniq aks ettirilishi kerak: S nuqta manbasidan kelayotgan yorug'likning aynali aksidan so'ng, aks ettirilgan nurlarning davomi bir S1 nuqtada kesishadi, bu S nuqtaning tasviri bo'ladi (1-rasm). 11.8, a). Bunday aks ettirish faqat juda silliq yuzalardan mumkin. Ular oyna sirtlari deb ataladi. Oddiy oynaga qo'shimcha ravishda oyna yuzalariga misollar shisha, jilolangan mebel, suvning sokin yuzasi va boshqalar (11.8-rasm, b, c).
Agar yorug'lik qo'pol sirtdan aks ettirilsa, bunday ko'zgu tarqoq (diffuz) deb ataladi (11.9-rasm). Bunday holda, aks ettirilgan nurlar tarqaladi turli yo'nalishlar(shuning uchun biz har tomondan yoritilgan ob'ektni ko'ramiz). Ko'zgularga qaraganda yorug'likni tarqatadigan yuzalar ko'proq ekanligi aniq.
Atrofga qarang va yorug'likni diffuz tarzda aks ettiruvchi kamida o'nta sirtni nomlang.
Guruch. 11.8. Yorug'likning ko'zgu aks etishi - yorug'likning silliq yuzadan aks etishi
Guruch. 11.9. Yorug'likning tarqoq (diffuz) aks etishi - yorug'likning qo'pol sirtdan aks etishi
Tasvirni ko'rish qobiliyatiga ta'sir qiluvchi ikkinchi jismoniy hodisa - yorug'likning yutilishi. Axir, yorug'lik nafaqat undan aks etadi jismoniy jismlar, lekin ular tomonidan ham so'riladi. Eng yaxshi yorug'lik reflektorlari ko'zgulardir: ular tushayotgan yorug'likning 95% gacha aks etishi mumkin. Tanalar yorug'likni yaxshi aks ettiradi oq, lekin qora sirt unga tushadigan deyarli barcha yorug'likni o'zlashtiradi.
Kuzda qor yog'sa, tunlar ancha engillashadi. Nega? Muammolarni hal qilishni o'rganish
Vazifa. Shaklda. 1-rasmda BC ob'ekti va NM oynasi sxematik tarzda ko'rsatilgan. BC ob'ektining tasviri to'liq ko'rinadigan maydonni grafik tarzda toping.
Jismoniy muammolarni tahlil qilish. Oynadagi ob'ektning ma'lum bir nuqtasining tasvirini ko'rish uchun bu nuqtadan oynaga tushayotgan nurlarning kamida bir qismi kuzatuvchining ko'ziga aks etishi kerak. Ko'rinib turibdiki, ob'ektning chekka nuqtalaridan chiqadigan nurlar ko'zga aks ettirilsa, u holda ob'ektning barcha nuqtalaridan chiqadigan nurlar ham ko'zda aks etadi.
Qaror qabul qilish, natijalarni tahlil qilish
1. B 1 nuqtani - tekis oynadagi B nuqtaning tasvirini quramiz (2-rasm, a). Oyna yuzasi va oynaning o'ta nuqtalaridan aks ettirilgan nurlar bilan chegaralangan maydon oynadagi B nuqtaning B 1 tasviri ko'rinadigan maydon bo'ladi.
2. C nuqtaning C 1 tasvirini xuddi shunday qurib, biz uning oynadagi ko'rish maydonini aniqlaymiz (2-rasm, b).
3. Kuzatuvchi ikkala tasvirni beruvchi nurlar - B 1 va C 1 - uning ko'ziga kirsagina butun ob'ektning tasvirini ko'ra oladi (2-rasm, v). Bu shuni anglatadiki, rasmda ta'kidlangan maydon. 2, to'q sariq rangda - ob'ektning tasviri to'liq ko'rinadigan maydon.
Olingan natijani tahlil qiling, yana rasmga qarang. 2 muammoga javob bering va tekis oynada ob'ektning ko'rish maydonini topishning osonroq usulini taklif qiling. Ikki xil usulda bir nechta ob'ektlar uchun ko'rish maydonini qurish orqali o'z taxminlaringizni sinab ko'ring.
Keling, xulosa qilaylik
Barcha ko'rinadigan jismlar yorug'likni aks ettiradi. Yorug'lik aks ettirilganda yorug'likni aks ettirishning ikkita qonuni bajariladi: 1) tushayotgan nur, aks ettirilgan nur va nurning tushish nuqtasidan chizilgan ko'zgu yuzasiga perpendikulyar bir tekislikda yotadi; 2) aks etish burchagi tushish burchagiga teng.
Tekis oynadagi ob'ektning tasviri virtual, o'lchami bo'yicha ob'ektning o'ziga teng va oynadan ob'ektning o'zi bilan bir xil masofada joylashgan.
Yorug'likning spekulyar va diffuz aks etishlari mavjud. Ko'zguda aks etishda biz aks ettiruvchi yuzada ob'ektning virtual tasvirini ko'rishimiz mumkin; diffuz aks ettirish holatida tasvir paydo bo'lmaydi.
Nazorat savollari
1. Nima uchun biz atrofdagi jismlarni ko'ramiz? 2. Qanday burchakka tushish burchagi deyiladi? aks ettirish burchagi? 3. Yorug`likning aks etish qonuniyatlarini tuzing. 4. Yorug`likni aks ettirish qonuniyatlarining to`g`riligini qaysi asbob yordamida tekshirish mumkin? 5. Yorug`lik nurlarining qaytaruvchanlik xususiyati nimadan iborat? 6. Qanday hollarda tasvir virtual deb ataladi? 7. Buyumning tekis oynadagi tasvirini tasvirlab bering. 8. Yorug'likning diffuz aks etishi aynali aks ettirishdan qanday farq qiladi?
Mashq № 11
1. Qiz bola tekis oynadan 1,5 m masofada turadi. Uning aksi qizdan qanchalik uzoqda? Uni tasvirlab bering.
2. Avtomobil haydovchisi orqa ko'zguga qarab, orqa o'rindiqda o'tirgan yo'lovchini ko'rdi. Ayni damda o‘sha oynaga qaragan yo‘lovchi haydovchini ko‘ra oladimi?
3. Guruchni o'tkazing. Daftaringizda 1, har bir holat uchun tushgan (yoki aks ettirilgan) nurni tuzing. Tushish va aks ettirish burchaklarini belgilang.
4. Tushgan va aks ettirilgan nurlar orasidagi burchak 80° ga teng. Nurning tushish burchagi qanday?
5. Ob'ekt tekis oynadan 30 sm masofada joylashgan edi. Keyin ob'ekt oynadan 10 sm uzoqlikda oyna yuzasiga perpendikulyar yo'nalishda va unga 15 sm parallel ravishda ko'chirildi. Ob'ekt va uning aks etishi orasidagi masofa qancha edi? Bu nimaga aylandi?
6. Siz 4 km/soat tezlikda aks ettirilgan vitrin tomon harakatlanyapsiz. Sizning aks ettirishingiz qanday tezlikda sizga yaqinlashmoqda? 2 m yurganingizda siz bilan ko'zgu orasidagi masofa qanchaga kamayadi?
7. Quyosh nuri ko‘l yuzasidan aks etadi. Tushgan nur va ufq orasidagi burchak tushayotgan va aks ettirilgan nurlar orasidagi burchakdan ikki baravar katta. Nurning tushish burchagi qanday?
8. Qiz devorga bir oz burchak ostida osilgan oynaga qaraydi (2-rasm).
1) Oynada qizning aksini yarating.
2) Qiz tanasining qaysi qismini ko'rishini grafik tarzda toping; qiz o'zini butunlay ko'radigan hudud.
3) Agar oyna asta-sekin shaffof bo'lmagan ekran bilan qoplansa, qanday o'zgarishlar kuzatiladi?
9. Kechasi avtomobil faralari yorug'ida haydovchiga asfaltdagi ko'lmak ko'rinadi. qora nuqta yo'lning engilroq fonida. Nega?
10. Rasmda. 3-rasmda yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalishiga asoslangan qurilma periskopdagi nurlarning yo'li ko'rsatilgan. Ushbu qurilma qanday ishlashini tushuntiring. Foyda oling qo'shimcha manbalar ma'lumot va qaerda ishlatilishini bilib oling.
3-son LABORATORIYA ISHI
Mavzu. Tekis oyna yordamida yorug'lik aksini o'rganish.
Maqsad: yorug'likni aks ettirish qonunlarini eksperimental ravishda sinab ko'ring.
jihozlar: yorug'lik manbai (stenddagi sham yoki elektr chiroq), tekis oyna, tirqishli ekran, bir nechta bo'sh oq varaqlar, o'lchagich, transportyor, qalam.
ish uchun ko'rsatmalar
eksperimentga tayyorgarlik
1. Ishni bajarishdan oldin esda tuting: 1) shisha buyumlar bilan ishlashda xavfsizlik talablari; 2) yorug'likni aks ettirish qonunlari.
2. Tajriba moslamasini yig'ing (1-rasm). Buning uchun:
1) ekranni oq qog'ozga uyasi bilan joylashtiring;
2) yorug'lik manbasini harakatlantirish orqali qog'ozga yorug'lik chizig'ini oling;
3) tekis oynani yorug'lik chizig'iga ma'lum burchak ostida va qog'oz varag'iga perpendikulyar qilib qo'ying, shunda aks ettirilgan yorug'lik nuri qog'ozda aniq ko'rinadigan chiziq hosil qiladi.
Tajriba
Xavfsizlik bo'yicha ko'rsatmalarga qat'iy rioya qiling (darslikning chivinli bargiga qarang).
1. Yaxshi o'tkir qalam bilan qog'ozga oyna bo'ylab chiziq torting.
2. Qog'oz varag'iga uchta nuqta qo'ying: birinchisi - tushayotgan yorug'lik dastasining o'rtasiga, ikkinchisi - aks ettirilgan yorug'lik nurining o'rtasiga, uchinchisi - yorug'lik nuri nurning nuriga tushadigan joyga. oyna (2-rasm).
3. Ta'riflangan amallarni yana bir necha marta takrorlang (turli qog'oz varaqlarida), oynani tushayotgan yorug'lik nuriga turli burchaklarga qo'ying.
4. Oyna va qog'oz varag'i orasidagi burchakni o'zgartirib, bu holda siz aks ettirilgan yorug'lik nurini ko'rmasligingizga ishonch hosil qiling.
Tajriba natijalarini qayta ishlash
Har bir tajriba uchun:
1) oynaga tushayotgan nurni va aks ettirilgan nurni qurish;
2) nurning tushish nuqtasi orqali oyna bo'ylab chizilgan chiziqqa perpendikulyar o'tkazing;
3) Yorug'likning tushish burchagi (a) va aks etish burchagi (b) ni belgilang va o'lchang. O'lchov natijalarini jadvalga kiriting.
Tajriba va uning natijalarini tahlil qilish
Tajriba va uning natijalarini tahlil qiling. Xulosa tuzing, unda quyidagilarni ko'rsating: 1) tushish burchagi o'rtasidagi bog'liqlik qanday yorug'lik nuri va siz uning aks etish burchagini o'rnatasiz; 2) eksperimental natijalar mutlaqo to'g'ri chiqdimi yoki yo'qmi, xatoning sabablari nimada.
ijodiy vazifa
Shakldan foydalanish. 3, tekis oyna yordamida xonaning balandligini aniqlash uchun tajriba rejasini o'ylab ko'ring va yozing; zarur jihozlarni ko'rsating.
Iloji bo'lsa, tajriba o'tkazing.
Yulduzcha bilan topshiriq
