Оптика: физика, 8 клас. Законът на разсъжденията: формулата

Днес ще говорим за закона отражение на светлината.

Училище и светлина

В първата класа децата гледат с нетърпение. Те се интересуват от това какво означава да учат, те са заловени в шум с учебници и преносими компютри. Но дисциплината е строго нещо. И психологическите закони на затворена група деца са доста жестоки. Следователно, в училището повече ученици свързват само нежеланието да отидат там. Въпреки това, с творчески подход към самото знание, човек може да промени гледната точка на света на уроците и дневниците. Днес ще говорим за една важна концепция за оптиката. Физиката на 8 клас дава този феномен като законите на пречупване и отражение на светлината.

Вълна и светлина

Странно, както звучи, но светлината е вълна. "В какво море?" - попита учениците. И ние ще отговорим: "В електромагнитни". Началото на тази сложна система се дава от движещ се зареден обект. В буквалния смисъл на думата. Ако експериментаторът електрифицира парче кехлибар и бързо се движи с него, тогава по време на движение ще се появи много слабо и много късо електромагнитно поле. Източникът на големи полета, които проникват в цялата вселена, са предимно звезди. Слънцето също е обект с ненулева заряд, така че Земята буквално "се къпе" в частиците и електромагнитните полета, създадени от нея. А светлината е квантова от електромагнитното поле, което означава, че можем да приложим закона за размисъл.

Отражение, пречупване, абсорбция

И така, каква е същността на закона? В следното:

1. Ако лъч светлина попадне на гладка повърхност, то нормалната към повърхността в точката на настъпване и отразената светлина лежат в същата равнина.
2. Ъгълът на наклона на нажежаемата греда към нормалната е равен на ъгъла на наклона на отразената светлина.

Понякога училищните ученици се страхуват от непонятната дума "нормална". Но това изобщо не е ужасно. Това е само перпендикулярна на дадена точка на повърхността. А нормалното обикновено е въображаема линия, тя трябва да бъде обмислена, за да се реши проблемът.

Ъгълът на разпространение е равен на ъгъла на отражение

Защо тази формулировка на закона за светлинното отразяване е вредна? Степента 8 често намалява броя на думите в училищните правила, за да ги помни по-добре. Но дори линейната оптика е обект, в който векторът на действието и размножаването имат значение. Това означава, че не само взаимните ъгли на светлинните лъчи са важни, но и посоката на тяхното разпространение. В този случай е важно да не забравяме, че за инцидента, отразеното изображение и нормалната към повърхността в момента на настъпване има само една равнина.

Видове отражения

Изглежда, че това правило не може да бъде по-просто. Но тук има някои особености:

1. Срещайки се с диелектрик, светлина причинява в атомите си колебания на диелектричната поляризация. Това води до факта, че всяка точка от средата се превръща в вторичен източник на вълни. Сгъвайки се, те генерират отразена, пречупена и разсеяна светлина.
2. Получавайки се върху проводящ материал, електромагнитното излъчване предизвиква колебания на електроните. Материалът има тенденция да компенсира възникващия ток, което предизвиква почти пълно отражение. Затова металът е толкова блестящ.
3. Дифузно отражение се получава, когато повърхността има груби ръбове. Размерът им трябва да надвишава дължината на вълната на инцидентната радиация. Възможно е обаче да има ситуация, при която късовълновата виолетова радиация е разсеяна и червената светлина с дължина на дължината на вълната е напълно отразена.
4. Вътрешно отражение. Ако светлината пада от по-гъста среда до по-рядка среда (например от водата до въздуха), тогава под определен ъгъл целият лъч се отразява обратно. Законът за общото отражение е свързан с разликата в рефрактивните индекси на светлината в средата. Формулата му се изразява по следния начин:

• грях j = n₂ / n₁

където j е ъгълът, при който идва общото вътрешно отражение; и n₂ и n₁ - показатели на пречупване на две медии.

Какво и кога се отразява?

В допълнение към уроците по училище и скучните задачи, в други случаи може да се наблюдава и законът за размисъл, формулата, която дадем точно горе:

1. Когато вълните на звука се отразяват от твърди повърхности, те се връщат обратно под формата на ехо. Именно поради това, гласовете на децата звучат по-силно в затворен двор, отколкото на брега на реката. Веднага след ремонта една празна стая дава ехо, а мебелите, които се поставят по-късно, абсорбират колебанията на въздуха.
2. Разузнавателните кораби изстрелват вълни от ултразвук пред себе си, в зависимост от скоростта на отражение, на която може да се прецени релефът на дъното.
3. Радиочестотите се отразяват от самолета, което позволява да се определи местоположението им във въздуха.
4. В медицинските изследвания ултразвукът се отразява от границата на органите и дава възможност на специалистите да преценят процесите, които се случват вътре в лицето, без да отрежат тъканта.

Огледало и Китай

Не мислете обаче, че отразяването е ново изобретение. Веднага след като хората се научили да получават чист метал (бронз), жените веднага искали да знаят как изглеждат.

За по-добро отразяване на материала, повърхността му се смила ръчно за дълго време. И тъй като беше възможно да се погледне само в едната посока на бронзовия диск, другият беше украсен с някаква рисунка.

В древен Китай някои майстори са успели да направят огледала, чиято мистерия все още не е решена. Ако слънчево зайче от гладката страна на такъв обект е насочено към бяла стена или лист хартия, тогава в кръга на светлината ще се появи кръг, гравиран на обратната страна. Същността на това явление не можа да обясни дори модерни методи на разследване. Предположенията за това как се случва това са:

1. Моделът се притиска, след това едната страна се смила и разликата в структурата на метала остава.
2. Медната стопилка се влива в предварително приготвения шаблон, а дебелият метален слой (където фигурата има издутина) се втвърдява в малко по-различна форма от тънкия елемент. Тази разлика остава след смилането.
3. Гладката страна на огледалото е гравирана с киселина. След обработката разликата в цвета не се забелязва, но интензитетът на отразеното изображение е различен при ярката слънчева светлина.
4. В огледалната част на обекта чертежът се поставя от мед от друг клас.
5. Изображението се изрязва на задната страна на огледалото, когато предната част вече е заземена до известна степен. Налягането засяга и двете части на обекта. Огледалната страна е покрита със серия от микро-издутини, които съответстват на модела. Друго шлайфане завършва работата, което създава по-гладки външен вид.

Трудно е да се повярва, че в ерата на атомната спектроскопия и рентгеновото изследване на материята все още има загадки, свързани с отражението, но фактите са упорито нещо.