Məzmuna keç
Educora
İrəli8–9-cu sinif16 dəq20 / 44

İşıq: əks olunma, sınma və linzalar

İşığın düzxətli yayılmasını, əks olunma qanununu, işığın sınmasını, sındırma əmsalını və linzaların optik qüvvəsini öyrən.

Özünü yoxla
Bu dərsdə öyrənəcəksən
  • Əks olunma qanununu tətbiq etmək və müstəvi güzgüdə xəyalı təsvir etmək
  • İşığın sınmasını izah etmək və sındırma əmsalından istifadə etmək
  • Toplayıcı və səpici linzaları fərqləndirmək və optik qüvvəni hesablamaq

Su ilə dolu stəkana qoyulmuş qaşıq niyə «sınmış» görünür? Güzgüdə öz xəyalını necə görürsən? Eynək zəif görən gözə necə kömək edir? Bu sualların cavabını fizikanın işığı öyrənən bölməsi — optika verir.

İşığın düzxətli yayılması

Bircinsli mühitdə işıq düz xətt boyunca yayılır. İşığın yayılma istiqamətini göstərən xəttə işıq şüası deyilir. Kölgənin yaranması da işığın düzxətli yayılmasının nəticəsidir: qeyri-şəffaf cisim şüaları kəsir və arxasında işıqlanmayan oblast qalır. Boşluqda işığın sürəti təxminən 300 000 km/s-dir.

İşığın əks olunması

İşıq iki mühitin sərhədinə düşəndə onun bir hissəsi geri qayıdır — əks olunur. Bucaqlar səthin özündən yox, düşmə nöqtəsində səthə çəkilmiş perpendikulyardan ölçülür. Əks olunma qanunu: düşən şüa, əks olunan şüa və perpendikulyar bir müstəvi üzərindədir, düşmə bucağı isə əksolunma bucağına bərabərdir.

α = β
burada:
  • αdüşmə bucağı (şüa ilə perpendikulyar arasında)
  • βəksolunma bucağı
Nümunə 1: güzgüyə düşən şüa

Şüa müstəvi güzgünün səthi ilə 30° bucaq əmələ gətirir. Düşmə bucağı, əksolunma bucağı və düşən şüa ilə əks olunan şüa arasındakı bucaq nə qədərdir?

Həllini göstər
Perpendikulyar səthlə 90° bucaq əmələ gətirir, ona görə düşmə bucağı α = 90° − 30° = 60°.
Əks olunma qanununa görə β = α = 60°.
Şüalar arasındakı bucaq: α + β = 120°.

İşığın sınması

İşıq bir mühitdən digərinə keçəndə sərhəddə istiqamətini dəyişir — sınır. Səbəb budur ki, müxtəlif mühitlərdə işığın sürəti fərqlidir. İşıq havadan suya və ya şüşəyə keçəndə yavaşıyır və perpendikulyara doğru meyil edir: sınma bucağı düşmə bucağından kiçik olur. Qaşığın «sınmış» görünməsinin səbəbi də budur.

n = c / vn = c / v
burada:
  • nmühitin mütləq sındırma əmsalı
  • cişığın boşluqda sürəti, ≈ 300 000 km/s
  • vişığın həmin mühitdəki sürəti

Su üçün n ≈ 1,33, şüşə üçün ≈ 1,5, almaz üçün ≈ 2,42

Nümunə 2: şüşədə işığın sürəti

Şüşənin sındırma əmsalı 1,5-dir. İşıq şüşədə hansı sürətlə yayılır?

Həllini göstər
n = c / v olduğundan v = c / n.
v = 300 000 km/s / 1,5 = 200 000 km/s.
Deməli, şüşədə işıq boşluqdakından 1,5 dəfə yavaş yayılır.

Linzalar

XassəToplayıcı linzaSəpici linza
Formaortası kənarlarından qalındırortası kənarlarından nazikdir
Paralel şüalarfokusda toplanırsəpilir
Optik qüvvəmüsbətmənfi
Eynəkdəuzaqdangörməni düzəldiryaxındangörməni düzəldir

Linzanın mərkəzindən fokusa qədər olan məsafəyə fokus məsafəsi (F) deyilir. Fokus məsafəsi nə qədər kiçikdirsə, linza şüaları bir o qədər güclü sındırır. Bunu optik qüvvə göstərir; onun vahidi dioptridir (dptr).

D = 1 / FD = 1 / F

D — optik qüvvə, dptr; F — fokus məsafəsi, metrlə. Səpici linzada F və D mənfidir.

Nümunə 3: eynək şüşəsi

a) Toplayıcı linzanın fokus məsafəsi 25 sm-dir. b) Səpici linzanın fokus məsafəsi 50 sm-dir. Hər linzanın optik qüvvəsini tap.

Həllini göstər
a) F = 25 sm = 0,25 m, D = 1 / 0,25 m = +4 dptr.
b) Səpici linzada F = −0,5 m, D = 1 / (−0,5 m) = −2 dptr.
Yaxındangörən insanın eynəyində «−2» yazılıbsa, bu, səpici linzadır.

Əsas fikirlər

  • Bircinsli mühitdə işıq düzxətli yayılır; boşluqda sürəti ≈ 300 000 km/s-dir.
  • Əks olunma qanunu: düşmə bucağı əksolunma bucağına bərabərdir; bucaqlar perpendikulyardan ölçülür.
  • Sınma işığın mühitlərdə müxtəlif sürətlə yayılması nəticəsində baş verir; n = c / v.
  • Toplayıcı linza şüaları fokusda toplayır, səpici linza səpir; optik qüvvə D = 1 / F.

Özünü yoxla

10 sual. Hər düzgün cavab XP qazandırır.

1 / 10
Şüanın güzgüyə düşmə bucağı 40°-dir. Əksolunma bucağı nə qədərdir?