Alam ng lahat o hindi bababa sa narinig na ang liwanag ay may pag-aari ng pag-refract at pag-reflect. Ngunit ang mga formula lamang ng geometric at wave optics ang makapagpaliwanag kung paano, o sa halip, sa kung anong batayan, ito nangyayari. At ang lahat ng pagtuturong ito ay batay sa konsepto ng "ray", na ipinakilala ni Euclid tatlong siglo bago ang ating panahon. Kaya ano ang isang sinag, ayon sa siyensiya?
Ang beam ay isang tuwid na linya kung saan gumagalaw ang mga light wave. Paano, bakit - ang mga tanong na ito ay sinasagot ng mga formula ng geometric na optika, na bahagi ng wave optics. Ang huli, gaya ng maaaring ipagpalagay, ay tinatrato ang mga sinag bilang mga alon.
Mga formula ng geometric optics
Ang batas ng rectilinear propagation: ang isang sinag sa isang medium ng parehong uri ay may posibilidad na dumami nang rectilinearly. Iyon ay, ang liwanag ay naglalakbay sa pinakamaikling landas na umiiral sa pagitan ng dalawang punto. Maaari mo ring sabihin na ang sinag ng liwanag ay naglalayong i-save ang sarili nitong oras. Ipinapaliwanag ng batas na ito ang mga phenomena ng anino at penumbra.
Halimbawa, kung ang mismong pinagmumulan ng ilaw ay maliit sa laki o matatagpuan sa napakalaking distansya naang mga sukat ay maaaring balewalain, ang liwanag na sinag ay bumubuo ng malinaw na mga anino. Ngunit kung malaki o napakalapit ang pinagmumulan ng liwanag, ang sinag ng liwanag ay bubuo ng malabo na anino at bahagyang anino.
Law of Independent Propagation
Ang mga liwanag na sinag ay may posibilidad na kumakalat nang hiwalay sa isa't isa. Ibig sabihin, hindi sila makakaapekto sa isa't isa sa anumang paraan kung sila ay magsalubong o dumaan sa isa't isa sa ilang homogenous na medium. Ang mga sinag ay tila walang kamalayan sa pagkakaroon ng iba pang mga sinag.
Law of Reflection
Isipin natin na ang isang tao ay nagtuturo ng laser pointer sa salamin. Siyempre, ang sinag ay makikita mula sa salamin at magpapalaganap sa ibang daluyan. Ang anggulo sa pagitan ng patayo sa salamin at ang unang sinag ay tinatawag na anggulo ng saklaw, ang anggulo sa pagitan ng patayo sa salamin at ang pangalawang sinag ay tinatawag na anggulo ng pagmuni-muni. Magkapantay ang mga anggulong ito.
Ang mga formula ng geometric optics ay nagpapakita ng maraming sitwasyon na kahit sino ay hindi iniisip. Halimbawa, ipinapaliwanag ng batas ng pagmuni-muni kung bakit nakikita natin ang ating sarili sa isang "direktang" salamin nang eksakto kung ano tayo, at kung bakit lumilikha ng ibang imahe ang curved surface nito.
Formula:
a - anggulo ng saklaw, b - anggulo ng pagmuni-muni.
a=b
Ang batas ng repraksyon
Ang sinag ng saklaw, sinag ng repraksyon at ang patayo sa salamin ay matatagpuan sa parehong eroplano. Kung ang sine ng anggulo ng insidente ay hinati sa sine ng anggulo ng repraksyon, ang halaga n ay makukuha, na pare-pareho para sa parehong media.
Ang n ay nagpapakita sa kung anong anggulo ang sinag mula sa unang medium na dumadaan sa pangalawa, at kung paano nauugnay ang mga komposisyon ng media na ito.
Formula:
i - anggulo ng insidente. r - repraktibo anggulo. n21 - refractive index.
sin i/sin r=n2/ 1= n21
Law of reversibility of light
Ano ang sinasabi ng batas ng reversibility ng liwanag? Kung ang sinag ay dumami sa isang mahusay na tinukoy na tilapon sa isang direksyon, uulitin nito ang parehong ruta sa kabilang direksyon.
Resulta
Ang mga formula ng geometric optics sa medyo pinasimpleng anyo ay nagpapaliwanag kung paano gumagana ang isang sinag ng liwanag. Walang mahirap dito. Oo, pinababayaan ng mga formula at batas ng geometric optics ang ilan sa mga katangian ng uniberso, ngunit hindi maaaring maliitin ang kahalagahan ng mga ito sa agham.
