Ngayon ay pag-uusapan natin ang tungkol sa transmittance at mga kaugnay na konsepto. Ang lahat ng dami na ito ay tumutukoy sa seksyon ng linear optics.
Liwanag sa sinaunang mundo
Akala ng mga tao noon ay puno ng misteryo ang mundo. Maging ang katawan ng tao ay nagdadala ng maraming hindi alam. Halimbawa, hindi naintindihan ng mga sinaunang Griyego kung paano nakikita ng mata, bakit may kulay, kung bakit dumarating ang gabi. Ngunit sa parehong oras, ang kanilang mundo ay mas simple: liwanag, na bumabagsak sa isang balakid, lumikha ng isang anino. Ito ang lahat na kailangan malaman kahit na ang pinaka-edukadong siyentipiko. Walang nag-iisip tungkol sa pagpapadala ng liwanag at pag-init. At ngayon ay pinag-aaralan nila ito sa paaralan.
Ang liwanag ay humaharap sa balakid
Kapag tumama ang sinag ng liwanag sa isang bagay, maaari itong kumilos sa apat na magkakaibang paraan:
- gobble up;
- scatter;
- reflect;
- move on.
Alinsunod dito, ang anumang substance ay may coefficients of absorption, reflection, transmission at scattering.
Ang hinihigop na liwanag ay nagbabago sa mga katangian ng mismong materyal sa iba't ibang paraan: pinapainit ito, binabago ang elektronikong istraktura nito. Ang diffused at reflected light ay magkatulad, ngunit magkaiba pa rin. Kapag sumasalamin sa liwanagnagbabago ang direksyon ng pagpapalaganap, at kapag nakakalat, nagbabago rin ang wavelength nito.
Isang transparent na bagay na nagpapadala ng liwanag at mga katangian nito
Reflection at transmission coefficients ay nakasalalay sa dalawang salik - ang mga katangian ng liwanag at ang mga katangian ng mismong bagay. Mahalaga ito:
- Pinagsama-samang estado ng bagay. Iba ang pag-refract ng yelo kaysa sa singaw.
- Ang istraktura ng kristal na sala-sala. Nalalapat ang item na ito sa solids. Halimbawa, ang transmittance ng karbon sa nakikitang bahagi ng spectrum ay may posibilidad na zero, ngunit ang isang brilyante ay ibang bagay. Ito ay ang mga eroplano ng pagmuni-muni at repraksyon nito na lumikha ng isang mahiwagang paglalaro ng liwanag at anino, kung saan ang mga tao ay handang magbayad ng napakagandang pera. Ngunit ang parehong mga sangkap na ito ay mga carbon. At ang isang brilyante ay masusunog sa apoy na hindi mas masahol pa kaysa sa karbon.
- Temperatura ng matter. Kakatwa, ngunit sa mataas na temperatura, ang ilang katawan mismo ay nagiging pinagmumulan ng liwanag, kaya nakikipag-ugnayan sila sa electromagnetic radiation sa bahagyang naiibang paraan.
- Ang anggulo ng saklaw ng sinag ng liwanag sa bagay.
Gayundin, tandaan na ang liwanag na lumalabas sa isang bagay ay maaaring i-polarize.
Wavelength at transmission spectrum
Tulad ng nabanggit namin sa itaas, ang transmittance ay nakasalalay sa wavelength ng liwanag ng insidente. Ang isang substance na malabo sa dilaw at berdeng sinag ay lumilitaw na transparent sa infrared spectrum. Para sa maliliit na particle na tinatawag na "neutrino" ang Earth ay transparent din. Samakatuwid, sa kabila ng katotohanan na silabumubuo ng Araw sa napakalaking dami, napakahirap para sa mga siyentipiko na tuklasin ang mga ito. Ang posibilidad ng isang neutrino na bumangga sa bagay ay napakaliit.
Ngunit kadalasan ay pinag-uusapan natin ang nakikitang bahagi ng spectrum ng electromagnetic radiation. Kung mayroong ilang mga segment ng sukat sa aklat o gawain, ang optical transmittance ay tumutukoy sa bahaging iyon na naa-access ng mata ng tao.
Coefficient formula
Ngayon ay handa na ang mambabasa upang makita at maunawaan ang pormula na tumutukoy sa paghahatid ng isang sangkap. Mukhang ganito: S=F/F0.
Kaya, ang transmittance T ay ang ratio ng radiation flux ng isang tiyak na wavelength na dumaan sa katawan (Ф) sa orihinal na radiation flux (Ф0).
Ang halaga ng T ay walang dimensyon, dahil ito ay tinutukoy bilang isang dibisyon ng magkaparehong konsepto sa bawat isa. Gayunpaman, ang koepisyent na ito ay hindi walang pisikal na kahulugan. Ipinapakita nito kung gaano karaming electromagnetic radiation ang dinadaanan ng isang substance.
Radiation Flux
Ito ay hindi lamang isang parirala, ngunit isang partikular na termino. Ang radiation flux ay ang kapangyarihan na dinadala ng electromagnetic radiation sa isang unit surface. Sa mas detalyado, ang halagang ito ay kinakalkula bilang ang enerhiya na gumagalaw ang radiation sa isang unit area sa isang unit time. Ang lugar ay kadalasang isang metro kuwadrado, at ang oras ay segundo. Ngunit depende sa partikular na gawain, maaaring baguhin ang mga kundisyong ito. Halimbawa, para sa pulahigante, na isang libong beses na mas malaki kaysa sa ating Araw, ligtas mong magagamit ang square kilometers. At para sa isang maliit na alitaptap, square millimeters.
Siyempre, para makapaghambing, ipinakilala ang pinag-isang mga sistema ng pagsukat. Ngunit anumang halaga ay maaaring bawasan sa kanila, maliban kung, siyempre, guluhin mo ang bilang ng mga zero.
Nakaugnay sa mga konseptong ito ay ang laki rin ng direksiyong transmittance. Tinutukoy nito kung gaano at anong uri ng liwanag ang dumadaan sa salamin. Ang konseptong ito ay hindi matatagpuan sa mga aklat-aralin sa pisika. Nakatago ito sa mga detalye at panuntunan ng mga tagagawa ng window.
Ang batas ng pagtitipid ng enerhiya
Ang batas na ito ang dahilan kung bakit imposible ang pagkakaroon ng perpetual motion machine at bato ng pilosopo. Ngunit mayroong tubig at windmill. Sinasabi ng batas na ang enerhiya ay hindi nagmumula saanman at hindi natutunaw nang walang bakas. Ang liwanag na bumabagsak sa isang balakid ay walang pagbubukod. Hindi ito sumusunod mula sa pisikal na kahulugan ng transmittance na dahil ang bahagi ng liwanag ay hindi dumaan sa materyal, ito ay sumingaw. Sa katunayan, ang sinag ng insidente ay katumbas ng kabuuan ng hinihigop, nakakalat, nasasalamin, at ipinadalang liwanag. Kaya, ang kabuuan ng mga coefficient na ito para sa isang partikular na substance ay dapat na katumbas ng isa.
Sa pangkalahatan, ang batas ng konserbasyon ng enerhiya ay maaaring ilapat sa lahat ng larangan ng pisika. Sa mga problema sa paaralan, madalas na nangyayari na ang lubid ay hindi umaabot, ang pin ay hindi uminit, at walang alitan sa sistema. Ngunit sa katotohanan ito ay imposible. Bilang karagdagan, ito ay palaging nagkakahalaga ng pag-alala na alam ng mga taoHindi lahat. Halimbawa, sa beta decay, nawala ang ilan sa enerhiya. Hindi naintindihan ng mga siyentipiko kung saan ito nagpunta. Si Niels Bohr mismo ang nagmungkahi na ang batas sa konserbasyon ay maaaring hindi manatili sa antas na ito.
Ngunit pagkatapos ay natuklasan ang isang napakaliit at tusong elementarya - ang neutrino lepton. At ang lahat ay nahulog sa lugar. Kaya't kung ang mambabasa, kapag nilulutas ang isang problema, ay hindi nauunawaan kung saan napupunta ang enerhiya, dapat nating tandaan: kung minsan ang sagot ay hindi alam.
Paglalapat ng mga batas ng paghahatid at repraksyon ng liwanag
Medyo mas mataas, sinabi namin na ang lahat ng coefficient na ito ay nakadepende sa kung anong substance ang humahadlang sa electromagnetic radiation beam. Ngunit ang katotohanang ito ay maaari ding gamitin sa kabaligtaran. Ang pagkuha ng transmission spectrum ay isa sa pinakasimple at pinakaepektibong paraan upang malaman ang mga katangian ng isang substance. Bakit napakahusay ng pamamaraang ito?
Ito ay hindi gaanong tumpak kaysa sa iba pang mga optical na pamamaraan. Marami pang maaaring matutunan sa pamamagitan ng paggawa ng isang sangkap na naglalabas ng liwanag. Ngunit ito ang pangunahing bentahe ng paraan ng optical transmission - walang kailangang pilitin na gumawa ng anuman. Ang sangkap ay hindi kailangang painitin, sunugin o i-irradiated sa isang laser. Hindi kailangan ang mga kumplikadong sistema ng optical lens at prisms dahil direktang dumadaan ang sinag ng liwanag sa sample na pinag-aaralan.
Bukod dito, ang paraang ito ay hindi invasive at hindi nakakasira. Ang sample ay nananatili sa orihinal nitong anyo at kundisyon. Ito ay mahalaga kapag ang sangkap ay kakaunti, o kapag ito ay natatangi. Sigurado kami na ang singsing ni Tutankhamun ay hindi nagkakahalaga ng pagsunog,para malaman ang mas tumpak na komposisyon ng enamel dito.
