የብርሃን ነጸብራቅ. የብርሃን ነጸብራቅ ህግ

የብርሃን ነጸብራቅ ክስተት ሞገድ ከአንዱ ቁስ ወደ ሌላ ነገር በተጓዘ ቁጥር የሚፈጠር የስርጭት ፍጥነት የሚቀያየር አካላዊ ክስተት ነው። በምስላዊ መልኩ, የማዕበል ስርጭት አቅጣጫ ሲቀየር እራሱን ያሳያል.

ፊዚክስ: የብርሃን ነጸብራቅ

የአደጋው ጨረር በሁለት ሚዲያዎች መካከል ያለውን በይነገጽ በ 90 ° አንግል ላይ ቢመታ ምንም ነገር አይከሰትም ፣ በተመሳሳይ አቅጣጫ ወደ በይነገጽ ቀኝ አንግል እንቅስቃሴውን ይቀጥላል። የጨረራው አንግል ከ 90 ° የተለየ ከሆነ, የብርሃን ማወዛወዝ ክስተት ይከሰታል. ይህ ለምሳሌ፣ በውሃ ውስጥ በከፊል ጠልቆ የሚታየው ነገር ስብራት ወይም ሞቃታማ በሆነው አሸዋማ በረሃ ላይ እንደታየው አይነት አስገራሚ ተጽእኖዎችን ይፈጥራል።

የግኝት ታሪክ

በመጀመሪያው መቶ ዘመን ዓ.ም. ሠ. የጥንት ግሪካዊው የጂኦግራፈር ተመራማሪ እና የስነ ፈለክ ተመራማሪ ቶለሚ የንፀባረቅን መጠን በሂሳብ ለማብራራት ሞክረዋል፣ነገር ግን እሱ ያቀረበው ህግ በኋላ ላይ እምነት የሚጣልበት ሆኖ ተገኝቷል። በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን የደች የሒሳብ ሊቅ ዊሌብሮርድ ስኔል ከአደጋው ጥምርታ ጋር የተያያዘውን ዋጋ የሚወስን ህግ አዘጋጅቷል እና የተበላሹ ማዕዘኖች ከጊዜ በኋላ የቁስ ንፅፅር መረጃ ጠቋሚ ተብሎ ተጠርቷል። እንደ እውነቱ ከሆነ, አንድ ንጥረ ነገር ብርሃንን መቀልበስ በቻለ መጠን ይህ አመላካች የበለጠ ይሆናል. በውሃ ውስጥ ያለው እርሳስ "የተሰበረ" ነው, ምክንያቱም ከእሱ የሚመጡ ጨረሮች ወደ አይኖች ከመድረሳቸው በፊት በአየር-ውሃ መገናኛ ላይ መንገዳቸውን ስለሚቀይሩ. ለስኔል ድንጋጤ፣ የዚህ ውጤት መንስኤ ምን እንደሆነ ማወቅ አልቻለም።

እ.ኤ.አ. በ 1678 ሌላው የሆላንድ ሳይንቲስት ክርስቲያን ሁይገንስ የስኔል ምልከታዎችን የሚያብራራ የሂሳብ ግንኙነት ፈጠረ እና የብርሃን ነጸብራቅ ክስተት አንድ ጨረር በሁለት ሚዲያዎች ውስጥ የሚያልፍባቸው የተለያዩ ፍጥነቶች ውጤት እንደሆነ ጠቁመዋል። Huygens የተለያዩ refractive ኢንዴክሶች ጋር በሁለት ቁሳቁሶች በኩል ብርሃን ምንባብ ማዕዘኖች ሬሾ በእያንዳንዱ ቁሳዊ ውስጥ ያለውን የፍጥነት ሬሾ ጋር እኩል መሆን እንዳለበት ወሰነ. ስለዚህም ከፍተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ባለው ሚዲያ ብርሃን በዝግታ እንደሚጓዝ ገልጿል። በሌላ አገላለጽ፣ በእቃው ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት ከማጣቀሻ ጠቋሚው ጋር የተገላቢጦሽ ነው። ምንም እንኳን በኋላ ላይ ሕጉ በሙከራ የተረጋገጠ ቢሆንም, በዚያን ጊዜ ለብዙ ተመራማሪዎች ይህ ግልጽ አልነበረም, ምክንያቱም ምንም አስተማማኝ የብርሃን ዘዴዎች አልነበሩም. ለሳይንስ ሊቃውንት ፍጥነቱ በእቃው ላይ የተመካ እንዳልሆነ ይመስላቸው ነበር። ትክክለኛነቱን ለማረጋገጥ የብርሃን ፍጥነት በበቂ ትክክለኛነት የተለካው ሁይገንስ ከሞተ ከ150 ዓመታት በኋላ ነበር።

ፍፁም አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ

ግልጽ የሆነ ንጥረ ነገር ወይም ቁሳቁስ ፍፁም አንጻራዊ ኢንዴክስ በቫኩም ውስጥ ካለው ፍጥነት አንጻር ብርሃን በእሱ ውስጥ የሚያልፍበት አንጻራዊ ፍጥነት፡ n=c/v፣ ሐ በቫኩም ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት እና v በ ውስጥ ይገለጻል። ቁሳቁስ.

በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው, ምንም አይነት ንጥረ ነገር በሌለበት ክፍተት ውስጥ ምንም አይነት የብርሃን ነጸብራቅ የለም, እና በውስጡ ያለው ፍፁም አርቢ ነው 1. ለሌሎች ግልጽ ቁሳቁሶች, ይህ ዋጋ ከ 1. በአየር ውስጥ ያለው የብርሃን ነጸብራቅ (1.0003) ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. ያልታወቁ ቁሳቁሶችን ኢንዴክሶች ያሰሉ.

የስኔል ህጎች

አንዳንድ ትርጓሜዎችን እናስተዋውቅ፡-

• የክስተቱ ጨረር - የመገናኛ ብዙሃን መለያየትን የሚቃረብ ምሰሶ;
• የመውደቅ ነጥብ - የሚወድቅበት መለያየት ነጥብ;
• የተጣራው ምሰሶ የመገናኛ ብዙሃን መለያየትን ይተዋል;
• መደበኛ - በተከሰተበት ቦታ ላይ ወደ መለያየት ቀጥ ያለ መስመር;
• የክስተቱ አንግል - በተለመደው እና በተፈጠረው ምሰሶ መካከል ያለው አንግል;
• ብርሃን በተሰነጠቀ ጨረሩ እና በተለመደው መካከል ያለው አንግል ተብሎ ሊገለጽ ይችላል።

በማጣቀሻ ህጎች መሰረት፡-

1. ክስተቱ፣ የተቀደደ ጨረሮች እና መደበኛው በአንድ አውሮፕላን ውስጥ ናቸው።
2. የክስተቶች እና የማጣቀሻ ማዕዘኖች የሳይንስ ሬሾ ከሁለተኛው እና የመጀመሪያው መካከለኛ የማጣቀሻ ቅንጅቶች ጥምርታ ጋር እኩል ነው-ኃጢአት i / sin r = n r / n i .

የብርሃን ነጸብራቅ ህግ (Snell) በሁለት ሞገዶች ማዕዘኖች እና በሁለት ሚዲያዎች አንጸባራቂ ጠቋሚዎች መካከል ያለውን ግንኙነት ይገልጻል. ማዕበል ከአነስተኛ አንጸባራቂ መካከለኛ (እንደ አየር) ወደ ይበልጥ አንጸባራቂ (እንደ ውሃ) ሲያልፍ ፍጥነቱ ይቀንሳል። በተቃራኒው ብርሃን ከውኃ ወደ አየር ሲያልፍ ፍጥነቱ ይጨምራል. በመጀመሪያው መካከለኛ ውስጥ ከመደበኛው አንፃር እና በሁለተኛው ውስጥ ያለው የማጣቀሻ አንግል በእነዚህ ሁለት ንጥረ ነገሮች መካከል ካለው የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ልዩነት ጋር በተመጣጣኝ መጠን ይለያያል። ማዕበል ከመካከለኛው ዝቅተኛ ኮፊሸን ወደ መካከለኛ ከፍ ያለ መጠን ያለው ከሆነ, ከዚያም ወደ መደበኛው አቅጣጫ ይጎነበሳል. አለበለዚያ ግን ይወገዳል.

አንጻራዊ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ

የአደጋው ሳይን ሬሾ እና የተጣደፉ ማዕዘኖች ከቋሚ ጋር እኩል መሆናቸውን ያሳያል፣ ይህም በሁለቱም ሚዲያ ውስጥ ያለው ሬሾ ነው።

sini/ sin r = n r /n i =(c/v r)/(c/v i)=v i /v r

የእነዚህ ንጥረ ነገሮች ሬሾ n r / n i አንጻራዊ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ይባላል።

ብዙውን ጊዜ በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ የመርጋት ውጤት የሆኑ በርካታ ክስተቶች ይታያሉ. "የተሰበረ" የእርሳስ ውጤት በጣም ከተለመዱት ውስጥ አንዱ ነው. አይኖች እና አእምሮ ጨረሮቹ ያልተነፈሱ መስለው ወደ ውሃው ይመለሳሉ ነገር ግን ከዕቃው በቀጥታ መስመር ይመጣሉ፣ ይህም ጥልቀት በሌለው ጥልቀት ላይ የሚታይ ምናባዊ ምስል ይፈጥራሉ።

መበታተን

ጥንቃቄ የተሞላበት መለኪያዎች የሚያሳዩት የጨረር ሞገድ ርዝመት ወይም ቀለሙ በብርሃን ንፅፅር ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል. በሌላ አነጋገር አንድ ንጥረ ነገር ቀለም ወይም የሞገድ ርዝመት ሲቀየር ሊለያይ የሚችል ብዙ ነገር አለው።

እንዲህ ዓይነቱ ለውጥ በሁሉም ግልጽ ሚዲያዎች ውስጥ ይከናወናል እና መበታተን ይባላል. የአንድ የተወሰነ ቁሳቁስ የተበታተነ ደረጃ የሚወሰነው የማጣቀሻ ኢንዴክስ በሞገድ ርዝመት ምን ያህል እንደሚቀየር ላይ ነው። የሞገድ ርዝመቱ እየጨመረ ሲሄድ, የብርሃን ነጸብራቅ ክስተት ያነሰ ግልጽ ይሆናል. ይህ የተረጋገጠው ቫዮሌት ከቀይ የበለጠ አንጸባራቂ ነው, ምክንያቱም የሞገድ ርዝመቱ አጭር ነው. በተለመደው መስታወት ውስጥ በመሰራጨቱ ምክንያት የተወሰነ የብርሃን ክፍፍል ወደ ክፍሎቹ ይከሰታል.

የብርሃን መበስበስ

በ17ኛው መቶ ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ ሰር አይዛክ ኒውተን የሚታየውን ስፔክትረም እንዲያገኝ ያደረጉ ተከታታይ ሙከራዎችን አድርጓል፣ እና ነጭ ብርሃን ከቫዮሌት እስከ ሰማያዊ፣ አረንጓዴ፣ ቢጫ፣ ብርቱካንማ እና መጨረሻ ድረስ ባለው የታዘዘ የቀለም ስብስብ የተዋቀረ መሆኑን አሳይቷል። ከቀይ ጋር. በጨለመ ክፍል ውስጥ በመስራት ኒውተን በመስኮቱ መከለያዎች ውስጥ ባለው ቀዳዳ በኩል ጠባብ ጨረር ላይ የመስታወት ፕሪዝም አስቀመጠ። በፕሪዝም ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ ብርሃን ተከልክሏል - መስታወቱ በታዘዘ ስፔክትረም መልክ ወደ ስክሪኑ ላይ አወጣው።

ኒውተን ወደ ድምዳሜው ደርሷል ነጭ ብርሃን የተለያዩ ቀለሞች ድብልቅን ያካትታል, እና እንዲሁም ፕሪዝም ነጭ ብርሃንን "ይበታታል", እያንዳንዱን ቀለም በተለያየ ማዕዘን ይሰብራል. ኒውተን በሁለተኛው ፕሪዝም ውስጥ በማለፍ ቀለሞቹን መለየት አልቻለም. ነገር ግን ሁለተኛውን ፕሪዝም ከመጀመሪያው ጋር በጣም በቀረበበት ጊዜ ሁሉም የተበታተኑ ቀለሞች ወደ ሁለተኛው ፕሪዝም እንዲገቡ ሲያደርጉ ሳይንቲስቱ ቀለማቱ እንደገና ይቀላቀላል, እንደገና ነጭ ብርሃን ይፈጥራል. ይህ ግኝት በቀላሉ ሊነጣጠል እና ሊጣመር የሚችል ስፔክትራል አሳማኝ በሆነ መልኩ አረጋግጧል።

የመበታተን ክስተት በተለያዩ የተለያዩ ክስተቶች ውስጥ ቁልፍ ሚና ይጫወታል. ቀስተ ደመናዎች በዝናብ ጠብታዎች ውስጥ ካለው የብርሃን ነጸብራቅ የተነሳ በፕሪዝም ውስጥ ከሚከሰተው ጋር የሚመሳሰል አስደናቂ ብስባሽ ትዕይንት ይፈጥራሉ።

ወሳኝ አንግል እና አጠቃላይ ውስጣዊ ነጸብራቅ

ከፍተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ባለው መካከለኛ ወደ መካከለኛ ዝቅተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ሲያልፍ, የማዕበል መንገዱ የሚወሰነው ከሁለቱ ቁሳቁሶች መለያየት ጋር በተዛመደ ክስተት ማዕዘን ነው. የክስተቱ አንግል ከተወሰነ እሴት በላይ ከሆነ (በሁለቱ ቁሶች የማጣቀሻ ኢንዴክስ ላይ በመመስረት) ብርሃን ወደ መካከለኛ ዝቅተኛ ኢንዴክስ የማይገለበጥበት ነጥብ ላይ ይደርሳል።

ወሳኙ (ወይም የሚገድበው) አንግል የ90° የማጣቀሻ አንግል ሆኖ የአደጋ አንግል ተብሎ ይገለጻል። በሌላ አነጋገር የአደጋው አንግል ከወሳኙ ያነሰ እስካልሆነ ድረስ, ሪፍራክሽን ይከሰታል, እና ከእሱ ጋር እኩል በሚሆንበት ጊዜ, የተሰነጠቀው ምሰሶ ሁለቱ ቁሳቁሶች በሚነጣጠሉበት ቦታ ላይ ይለፋሉ. የክስተቱ አንግል ከወሳኙ አንግል በላይ ከሆነ ብርሃኑ ወደ ኋላ ይንፀባርቃል። ይህ ክስተት አጠቃላይ ውስጣዊ ነጸብራቅ ይባላል. የአጠቃቀም ምሳሌዎች አልማዞች እና የአልማዝ መቁረጥ አጠቃላይ የውስጥ ነጸብራቅን ያበረታታል። በአልማዝ አናት በኩል የሚገቡት አብዛኛዎቹ ጨረሮች ወደ ላይኛው ገጽ ላይ እስኪደርሱ ድረስ ይንፀባርቃሉ። ለአልማዝ ብርሃናቸውን የሚሰጠው ይህ ነው። ኦፕቲካል ፋይበር የብርጭቆ “ፀጉር” ቀጭን በመሆኑ ብርሃን ወደ አንድ ጫፍ ሲገባ መውጣት አይችልም። እና ጨረሩ ወደ ሌላኛው ጫፍ ሲደርስ ብቻ ቃጫውን ሊተው ይችላል.

ይረዱ እና ያስተዳድሩ

ከማይክሮስኮፕ እና ቴሌስኮፖች እስከ ካሜራዎች፣ የቪዲዮ ፕሮጀክተሮች እና የሰው አይን ሳይቀር ብርሃንን ሊያተኩር፣ ሊበተን እና ሊንጸባረቅ በሚችል እውነታ ላይ የሚመሰረቱ የእይታ መሳሪያዎች ናቸው።

ማንጸባረቅ ሚራጅ፣ ቀስተ ደመና እና የእይታ ምሽቶችን ጨምሮ የተለያዩ ክስተቶችን ይፈጥራል። ማንጸባረቅ በወፍራም ግድግዳ የተሸፈነ የቢራ ስኒ የሞላ ያስመስላል፣ እና ፀሀይ የምትጠልቀው ከእውነቱ ከጥቂት ደቂቃዎች በኋላ ነው። በሚሊዮን የሚቆጠሩ ሰዎች የእይታ ጉድለቶችን በመነጽር እና በግንኙነት ሌንሶች ለማስተካከል የማንጸባረቅ ኃይልን ይጠቀማሉ። እነዚህን የብርሃን ባህሪያት በመረዳት እና በመምራት፣ በአጉሊ መነጽር ስላይድ ላይም ሆነ በሩቅ ጋላክሲ ውስጥ ያሉ በአይን የማይታዩ ዝርዝሮችን ማየት እንችላለን።

የብርሃን ሞገድ ነጸብራቅ ክስተት የዚህ ሞገድ ፊት ለፊት ከአንድ ግልጽ መካከለኛ ወደ ሌላ ሲሸጋገር የማሰራጨት አቅጣጫ ለውጥ እንደሆነ ተረድቷል። ብዙ የኦፕቲካል መሳሪያዎች እና የሰው ዓይን ይህን ክስተት ተግባራቸውን ለማከናወን ይጠቀማሉ. ጽሑፉ የብርሃን ነጸብራቅ ህጎችን እና በኦፕቲካል መሳሪያዎች ውስጥ ስለ አጠቃቀማቸው ይመለከታል።

የብርሃን ነጸብራቅ እና የማጣራት ሂደቶች

የብርሃን ነጸብራቅ ህጎችን ጥያቄ ከግምት ውስጥ በማስገባት አንድ ሰው ከዚህ ክስተት ጋር በቅርበት ስለሚዛመድ የማንጸባረቅን ክስተት መጥቀስ አለበት. ብርሃን ከአንድ ግልጽ መካከለኛ ወደ ሌላ ሲያልፍ ፣ ከዚያ በእነዚህ ሚዲያዎች በይነገጽ ላይ 2 ሂደቶች በተመሳሳይ ጊዜ ይከሰታሉ።

1. የብርሃን ጨረሩ ክፍል በመገናኛው ላይ ካለው የመነሻ ጨረሩ ክስተት አንግል ጋር እኩል በሆነ አንግል ወደ መጀመሪያው መካከለኛ ተመልሶ ይንፀባርቃል።
2. የጨረሩ ሁለተኛ ክፍል ወደ ሁለተኛው መካከለኛ ይገባል እና በውስጡ መስፋፋቱን ይቀጥላል.

ከላይ ያለው የመነሻው የብርሃን ጨረር ጥንካሬ ሁልጊዜ ከሚንፀባረቀው እና ከተሰነጠቀው ብርሃን ተለይቶ እንደሚበልጥ ተናግሯል. በእነዚህ ጨረሮች መካከል ይህ ጥንካሬ እንዴት እንደሚሰራጭ በመገናኛ ብዙሃን ባህሪያት እና በመገናኛቸው ላይ ባለው የብርሃን ክስተት ማዕዘን ላይ ይወሰናል.

የብርሃን ነጸብራቅ ሂደት ዋናው ነገር ምንድን ነው?

በሁለት ግልፅ ሚዲያዎች መካከል የሚወርደው የብርሃን ጨረር ክፍል በሁለተኛው መካከለኛ መስፋፋቱን ይቀጥላል ፣ ሆኖም ፣ የስርጭቱ አቅጣጫ ቀድሞውኑ በ 1 ኛ መካከለኛ በተወሰነ አንግል ውስጥ ከመጀመሪያው አቅጣጫ ይለያል። ይህ የብርሃን ነጸብራቅ ክስተት ነው. የዚህ ክስተት አካላዊ ምክንያት በተለያዩ ሚዲያዎች ውስጥ የብርሃን ሞገድ ስርጭት ፍጥነት ልዩነት ነው.

ብርሃን በቫኩም ውስጥ ከፍተኛው የስርጭት ፍጥነት እንዳለው አስታውስ፣ ከ299,792,458 m/s ጋር እኩል ነው። በማንኛውም ቁሳቁስ ውስጥ, ይህ ፍጥነት ሁልጊዜ ያነሰ ነው, እና የመካከለኛው ጥግግት የበለጠ, የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ቀስ በቀስ በውስጡ ይሰራጫል. ለምሳሌ, በአየር ውስጥ የብርሃን ፍጥነት 299 705 543 ሜ / ሰ ነው, በ 20 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ውሃ ውስጥ ቀድሞውኑ 224 844 349 ሜትር / ሰ ነው, እና በአልማዝ ውስጥ በቫኩም ፍጥነት ከ 2 እጥፍ በላይ ይወድቃል. እና 124 034 943 ሜትር / ጋር ነው.

ይህ መርህ በማንኛውም ጊዜ የሞገድ ፊት ለፊት ለማግኘት የጂኦሜትሪክ ዘዴን ያቀርባል. የHuygens መርህ እንደሚያመለክተው የማዕበል ፊት የሚደርስ እያንዳንዱ ነጥብ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሁለተኛ ደረጃ ሞገዶች ምንጭ ነው። በተመሳሳይ ፍጥነት እና ድግግሞሽ በሁሉም አቅጣጫዎች ይሰራጫሉ. የውጤቱ ሞገድ ፊት ለፊት የሁሉም ሁለተኛ ደረጃ ሞገዶች የፊት ገጽታዎች አጠቃላይነት ይገለጻል. በሌላ አነጋገር, ፊት ለፊት የሁሉንም ሁለተኛ ሞገዶች ሉል የሚነካ ወለል ነው.

የሞገድ ፊትን ለመወሰን ይህንን የጂኦሜትሪክ መርህ የመጠቀም ማሳያ ከዚህ በታች ባለው ስእል ይታያል። ከዚህ ሥዕላዊ መግለጫ እንደሚታየው ፣ የማዕበል ፊት በጨረር ተመሳሳይነት ባለው መካከለኛ ውስጥ ስለሚሰራጭ ፣ የሁለተኛ ደረጃ ሞገዶች (በቀስቶች የሚታየው) የሉል ራዲየስ ራዲየስ ሁሉ ተመሳሳይ ነው።

የብርሃን ነጸብራቅ ሂደት የ Huygens መርህ ተግባራዊ

በፊዚክስ ውስጥ የብርሃን ነጸብራቅ ህግን ለመረዳት የ Huygens መርህን መጠቀም ይችላሉ። በሁለት ሚዲያዎች መካከል ባለው በይነገጽ ላይ የሚወርደውን የተወሰነ የብርሃን ፍሰት እናስብ, እና በመጀመሪያው መካከለኛ ውስጥ ያለው የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ፍጥነት ከሁለተኛው የበለጠ ነው.

የፊት ለፊት አንድ ክፍል (ከዚህ በታች ባለው ስእል በግራ በኩል) በመገናኛ ብዙሃን መካከል ወደ መገናኛው እንደደረሰ, ሁለተኛ ደረጃ ሉላዊ ሞገዶች በመገናኛው በእያንዳንዱ ነጥብ ላይ መደሰት ይጀምራሉ, ይህም ቀድሞውኑ በሁለተኛው መካከለኛ ውስጥ ይሰራጫል. በሁለተኛው መካከለኛ ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት ለመጀመሪያው መካከለኛ ከዚህ ዋጋ ያነሰ ስለሆነ, የፊት ለፊት ክፍል ገና በመገናኛ ብዙሃን መካከል ያለውን መገናኛ (በሥዕሉ ላይ በስተቀኝ) ላይ ያልደረሰው ክፍል በከፍተኛ ፍጥነት መስፋፋቱን ይቀጥላል. ቀድሞውንም ከገባበት የፊት ክፍል (በግራ) ወደ ሁለተኛው መካከለኛ . ለእያንዳንዱ ነጥብ የሁለተኛ ደረጃ ሞገዶችን ክበቦች በመሳል ከ v * t ጋር እኩል የሆነ ራዲየስ, t የሁለተኛው ሞገድ ስርጭት የተወሰነ ጊዜ ነው, እና v በሁለተኛው መካከለኛ ውስጥ የመስፋፋት ፍጥነት እና ከዚያም ኩርባውን በመሳል. በሁሉም የሁለተኛው ሞገዶች ወለል ላይ አንድ ሰው በሁለተኛው መካከለኛ ውስጥ የፊት ለፊት ብርሃንን ማግኘት ይችላል።

ከሥዕሉ ላይ እንደሚታየው, ይህ ግንባር ከመስፋፋቱ የመነሻ አቅጣጫ በተወሰነ ማዕዘን ይገለበጣል.

በሁለቱም ሚዲያዎች ውስጥ የማዕበል ፍጥነቶች እኩል ከሆኑ ወይም መብራቱ በበይነገጹ ላይ ቀጥ ብሎ ከወደቀ፣ ስለ ማዛባት ሂደት ምንም አይነት ንግግር ሊኖር እንደማይችል ልብ ይበሉ።

የብርሃን ነጸብራቅ ህጎች

እነዚህ ሕጎች የተገኙት በሙከራ ነው። 1 እና 2 የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ስርጭት ፍጥነት ከቁ 1 እና ቁ 2 ጋር እኩል የሆነባቸው ሁለት ግልጽ ሚዲያዎች ይሁኑ። የብርሃን ጨረር ከመካከለኛው 1 ወደ መገናኛው በ θ 1 አንግል ወደ መደበኛው ይውደቁ, እና በሁለተኛው መካከለኛ ውስጥ ቀድሞውኑ በ θ 2 አንግል ወደ መገናኛው መደበኛ ማሰራጨቱን ይቀጥላል. ከዚያም የብርሃን ነጸብራቅ ሕጎችን ማዘጋጀት እንደሚከተለው ይሆናል.

1. ሁለት ጨረሮች (የተከሰቱ እና የተበታተኑ) እና በመገናኛ 1 እና 2 መካከል ያለው መደበኛ ወደነበረበት የተመለሰው በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ይሆናል።
2. በመገናኛ 1 እና 2 ውስጥ ያለው የጨረር ስርጭት ፍጥነቶች ሬሾ በቀጥታ ከኃጢያት ማዕዘኖች እና ከንፀባረቅ ማዕዘኖች ጥምርታ ጋር ማለትም ኃጢአት(θ 1)/ኃጢአት (θ 2) = v 1 / ቀጥተኛ ተመጣጣኝ ይሆናል። v 2 .

ሁለተኛው ህግ የስኔል ህግ ይባላል። ግልጽ ሚዲያ ጠቋሚ ወይም አንጸባራቂ ኢንዴክስ በቫክዩም ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት እና በመካከለኛው ፍጥነት ያለው ጥምርታ ተብሎ መገለጹን ከግምት ካስገባን የብርሃን ነጸብራቅ ህግ ቀመር፡- ኃጢአት ተብሎ ሊጻፍ ይችላል። (θ 1) / ኃጢአት (θ 2) = n 2 / n 1፣ n 1 እና n 2 የሚዲያ 1 እና 2 አንጸባራቂ ኢንዴክሶች ሲሆኑ።

ስለዚህ የሕጉ የሂሳብ ቀመር የሚያመለክተው የማዕዘን ሳይን ምርት እና ለተወሰነ መካከለኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ቋሚ እሴት ነው. ከዚህም በላይ የሲን ትሪግኖሜትሪክ ባህሪያትን ከግምት ውስጥ በማስገባት ቁ 1> v 2 ከሆነ, በመገናኛ ብዙሃን መካከል በሚያልፍበት ጊዜ ብርሃኑ ወደ መደበኛው ይመጣል ማለት እንችላለን, እና በተቃራኒው.

የሕጉ ግኝት አጭር ታሪክ

የብርሃን ነጸብራቅ ህግን ማን አገኘው? እንደውም በመጀመሪያ የተቀረፀው በመካከለኛው ዘመን ኮከብ ቆጣሪ እና ፈላስፋ ኢብን ሳህል በ10ኛው ክፍለ ዘመን ነው። ሁለተኛው የሕጉ ግኝት የተካሄደው በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን ነው, እና በኔዘርላንድስ የስነ ፈለክ ተመራማሪ እና የሂሳብ ሊቅ ስኔል ቫን ሩየን የተሰራ ነው, ስለዚህም በአለም ሁሉ, ሁለተኛው የማጣቀሻ ህግ ስሙን ይይዛል.

ትንሽ ቆይቶ ይህ ህግ በፈረንሳዊው ሬኔ ዴካርትስ የተገኘ መሆኑ ትኩረት የሚስብ ነው, ስለዚህ በፈረንሳይኛ ተናጋሪ አገሮች ውስጥ ስሙን ይይዛል.

የተግባር ምሳሌ

በብርሃን ነጸብራቅ ህግ ላይ ያሉ ሁሉም ተግባራት በ Snell ህግ የሂሳብ አጻጻፍ ላይ የተመሰረቱ ናቸው. የእንደዚህ አይነት ችግር ምሳሌ እንስጥ-የብርሃን ፊት ለፊት ከአልማዝ ወደ ውሃ በሚሸጋገርበት ጊዜ የስርጭት አንግል መፈለግ አስፈላጊ ነው ፣ይህ የፊት ለፊት በ 30 o አንግል ወደ መደበኛው በይነገጽ ላይ ቢወድቅ።

ይህንን ችግር ለመፍታት ከግምት ውስጥ የሚገኙትን የመገናኛ ብዙሃን የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ወይም በውስጣቸው የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ስርጭትን ፍጥነት ማወቅ ያስፈልጋል ። የማመሳከሪያውን መረጃ በመጥቀስ, ቁጥሮች 1 እና 2 በቅደም ተከተል አልማዝ እና ውሃ የሚያመለክቱበት n 1 \u003d 2.417 እና n 2 \u003d 1.333, መጻፍ ይችላሉ.

የተገኙትን እሴቶች በቀመር ውስጥ በመተካት ኃጢአት (30 o) / ኃጢአት (θ 2) \u003d 1.333 / 2.417 ወይም ኃጢአት (θ 2) \u003d 0.39 እና θ 2 \u003d 65.04 o ፣ ማለትም። , ጨረሩ ከመደበኛው በእጅጉ ይርቃል.

ትኩረት የሚስብ ነው, የክስተቱ አንግል ከ 33.5 o በላይ ከሆነ, በብርሃን ማነፃፀር ህግ ቀመር መሰረት, ምንም ያልተነጣጠለ ጨረር አይኖርም, እና አጠቃላይ የብርሃን ፊት ወደ ኋላ ይገለጣል. የአልማዝ መካከለኛ. ይህ ተጽእኖ በፊዚክስ ውስጥ እንደ አጠቃላይ ውስጣዊ ነጸብራቅ ይታወቃል.

የመቃወም ህግ የት ነው የሚሰራው?

የብርሃን ነጸብራቅ ህግ ተግባራዊ አተገባበር የተለያየ ነው. አብዛኛዎቹ የኦፕቲካል መሳሪያዎች በዚህ ህግ ላይ እንደሚሰሩ ያለ ማጋነን መናገር ይቻላል. በኦፕቲካል ሌንሶች ውስጥ ያለው የብርሃን ፍሰት ነጸብራቅ እንደ ማይክሮስኮፖች, ቴሌስኮፖች እና ቢኖክዮላር ባሉ መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. የንጽጽር ተፅእኖ ከሌለ አንድ ሰው በዙሪያው ያለውን ዓለም ለማየት የማይቻል ነው, ምክንያቱም ቪትሪየስ አካል እና የዓይን መነፅር የብርሃን ፍሰቱን ወደ ስሜታዊነት ወደ አንድ ነጥብ የማተኮር ተግባር የሚያከናውኑ ባዮሎጂያዊ ሌንሶች ናቸው. የዓይን ሬቲና. በተጨማሪም የጠቅላላው የውስጥ ነጸብራቅ ህግ በብርሃን ቃጫዎች ውስጥ አተገባበርን ያገኛል.

በቀደሙት አንቀጾች ውስጥ የብርሃን ነጸብራቅ ክስተትን አጥንተናል. አሁን ከሁለተኛው ክስተት ጋር እንተዋወቅ, ይህም ጨረሮቹ የስርጭት አቅጣጫቸውን ይቀይራሉ. ይህ ክስተት ነው። በሁለት ሚዲያዎች መካከል ባለው በይነገጽ ላይ የብርሃን ነጸብራቅ።በ§ 14-b ውስጥ በጨረር እና በውሃ ውስጥ ያሉትን ስዕሎች ይመልከቱ። ጨረሩ ጨረሩ ቀጥ ብሎ ነበር ፣ ግን የውሃው የውሃ ውስጥ የመስታወት ግድግዳ ላይ ከደረሰ ፣ ጨረሩ አቅጣጫውን ለውጦታል - የተገለበጠ።

የብርሃን ነጸብራቅብርሃን ወደ ሁለተኛው መካከለኛ የሚያልፍበት በሁለት ሚዲያዎች መካከል ባለው መገናኛ ላይ የጨረራ አቅጣጫ ለውጥ ይባላል(ከነጸብራቅ ጋር ማወዳደር). ለምሳሌ, በሥዕሉ ላይ በአየር እና በውሃ, በአየር እና በመስታወት, በውሃ እና በመስታወት ድንበሮች ላይ የብርሃን ጨረር ነጸብራቅ ምሳሌዎችን አሳይተናል.

ከግራ ሥዕሎች ንጽጽር በመነሳት የመገናኛ ብዙሃን "የአየር መስታወት" ጥንድ "አየር-ውሃ" ከሚለው ጥንድ የበለጠ ብርሃንን ያጠናክራል. ከትክክለኛዎቹ ስዕሎች ንፅፅር, ከአየር ወደ መስታወት ሲተላለፉ, ከውሃ ወደ መስታወት ከሚተላለፉበት ጊዜ ይልቅ ብርሃን በጠንካራ ሁኔታ እንደሚጣስ ማየት ይቻላል. ማለትም ለኦፕቲካል ጨረሮች ግልጽ የሆኑ ጥንዶች የተለያዩ የማጣቀሻ ሃይሎች አሏቸው አንጻራዊ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ. በሚቀጥለው ገጽ ላይ ያለውን ቀመር በመጠቀም ይሰላል, ስለዚህ በሙከራ ሊለካ ይችላል. ቫክዩም እንደ መጀመሪያው መካከለኛ ከተመረጠ, የሚከተሉት እሴቶች ይገኛሉ:

እነዚህ እሴቶች ለቢጫ ብርሃን በ 20 ° ሴ ይለካሉ. በተለያየ የሙቀት መጠን ወይም የብርሃን ቀለም, አመላካቾች ይለያያሉ (§ 14-h ይመልከቱ). በሠንጠረዡ የጥራት ምርመራ ላይ፣ የሚከተለውን እናስተውላለን- የማጣቀሻ ኢንዴክስ ከአንድነት የሚለየው በበዛ ቁጥር ጨረሩ የሚወጣበት አንግል ከቫክዩም ወደ መካከለኛ የሚያልፍ ይሆናል።የአየር የማጣቀሻ ኢንዴክስ አንድነት ከሞላ ጎደል አንድ አይነት ስለሆነ በብርሃን ስርጭት ላይ የአየር ተጽእኖ በቀላሉ የማይታወቅ ነው.

የብርሃን ነጸብራቅ ህግ.ይህንን ህግ ለመመልከት, ትርጓሜዎችን እናስተዋውቃለን. በአደጋው ​​ጨረሩ መካከል ያለው አንግል እና በጨረር ጨረሩ የኪንክ ነጥብ ላይ በሁለት ሚዲያዎች መካከል ባለው ቀጥታ ግንኙነት መካከል ያለው አንግል ይባላል። የክስተቱ ማዕዘን(ሀ) በተመሳሳይም በተገለበጠው ጨረሩ እና በጨረር ጨረሩ መካከል ባለው ግንኙነት መካከል ያለው አንግል በኪንክ ነጥብ በሁለት ሚዲያዎች መካከል ያለው አንግል ይባላል። የማጣቀሻ አንግል(ሰ)

ብርሃን ሲጣስ, የተዋቀሩ ህጎች የብርሃን ነጸብራቅ ህግ; 1. የክስተቱ ጨረር፣ የቀዘቀዘው ጨረሩ እና በጨረራው መሰባበር ነጥብ ላይ በመገናኛ ብዙሃን መካከል ያለው ግንኙነት በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ይገኛል። 2. የአደጋው አንግል ሳይን እና የማጣቀሻው አንግል ሳይን ሬሾ ከማእዘኖቹ ነፃ የሆነ ቋሚ እሴት ነው።

የብርሃን ነጸብራቅ ህግ ጥራት ያለው ትርጓሜ እንዲሁ ጥቅም ላይ ይውላል፡- ብርሃን ወደ ኦፕቲካል ጥቅጥቅ ባለ መካከለኛ ሲያልፍ፣ ጨረሩ በመገናኛ ብዙሃን መካከል ባለው ግንኙነት ወደ ቀጥተኛ አቅጣጫ ያፈነግጣል።እንዲሁም በተቃራኒው.

የብርሃን ጨረሮች ተገላቢጦሽ መርህ.ብርሃን ሲንፀባረቅ ወይም ሲገለበጥ ክስተቱ እና የተንፀባረቁ ጨረሮች ሁልጊዜ ሊለዋወጡ ይችላሉ. ማለት ነው። አቅጣጫቸው ከተገለበጠ የጨረሮቹ አካሄድ አይለወጥም።ብዙ ሙከራዎች ያረጋግጣሉ: በዚህ ሁኔታ, የጨረራዎች መንገድ "ትራጀክቲቭ" አይለወጥም (ሥዕሉን ይመልከቱ).

የብርሃን ነጸብራቅ ህጎች።

የማጣቀሻ ኢንዴክስ አካላዊ ትርጉም.ብርሃን ከአንዱ መካከለኛ ወደ ሌላ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ በስርጭቱ ፍጥነት ላይ ባለው ለውጥ ምክንያት ይገለጻል። የሁለተኛው መሃከለኛ አንጻራዊ የማጣቀሻ ኢንዴክስ በቁጥር በአንደኛው መካከለኛ ደረጃ ላይ ካለው የብርሃን ፍጥነት እና የብርሃን ፍጥነት ጥምርታ ጋር እኩል ነው።

ስለዚህም የማጣቀሻ ኢንዴክስ የሚያሳየው ጨረሩ በሚወጣበት መካከለኛው ውስጥ ካለው የብርሃን ፍጥነት ምን ያህል ጊዜ እንደሚበልጥ (ያነሰ) ነው።

በቫኩም ውስጥ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች የስርጭት ፍጥነት ቋሚነት ያለው በመሆኑ የተለያዩ ሚዲያዎችን ከቫኩም ጋር በማነፃፀር ጠቋሚዎችን መወሰን ጥሩ ነው. የፍጥነት መጠን ጋር ብርሃንን በቫኩም ውስጥ ወደሚሰራጭበት ፍጥነት በአንድ መካከለኛ ክፍል ውስጥ ማሰራጨት ይባላል ፍፁም አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚየተሰጠው ንጥረ ነገር () እና የኦፕቲካል ባህሪያቱ ዋና ባህሪ ነው ፣

,

እነዚያ። ከመጀመሪያው አንፃር የሁለተኛው መካከለኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ የእነዚህ ሚዲያ ፍፁም ኢንዴክሶች ሬሾ ጋር እኩል ነው።

አብዛኛውን ጊዜ የአንድ ንጥረ ነገር የኦፕቲካል ባህሪያት በማጣቀሻ ኢንዴክስ ተለይተው ይታወቃሉ n ከአየር ጋር አንጻራዊ፣ ፍፁም አንጸባራቂ ኢንዴክስ ትንሽ የሚለየው። በዚህ ሁኔታ, ፍፁም ኢንዴክስ የሚበልጥበት መካከለኛ, ኦፕቲካል ጥቅጥቅ ያለ ይባላል.

የማጣቀሻ አንግል መገደብ.ብርሃን ከመሃከለኛ ዝቅተኛ አንጸባራቂ ኢንዴክስ ወደ ከፍተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ካለፈ ( n 1< n 2 ), ከዚያም የማጣቀሻው አንግል ከአደጋው አንግል ያነሰ ነው

አር< i (ምስል 3).

ሩዝ. 3. በሽግግሩ ወቅት የብርሃን ነጸብራቅ

ከኦፕቲካል ያነሰ ጥቅጥቅ መካከለኛ ወደ መካከለኛ

በኦፕቲካል ጥቅጥቅ ያለ.

የአደጋው አንግል ወደ እየጨመረ ሲሄድ እኔ መ = 90 ° (ጨረር 3, ምስል 2) በሁለተኛው መካከለኛ ውስጥ ያለው ብርሃን በማእዘኑ ውስጥ ብቻ ይሰራጫል. r pr ተብሎ ይጠራል የማጣቀሻ አንግል መገደብ. በሁለተኛው መካከለኛ ክልል ውስጥ ባለው አንግል ውስጥ ተጨማሪ ወደ ገደበው የማጣቀሻ አንግል (90° - እኔ pr ), ምንም ብርሃን ወደ ውስጥ አይገባም (ይህ ቦታ በስእል 3 ውስጥ ጥላ ነው).

የማጣቀሻ አንግል ይገድቡ r pr

ነገር ግን ኃጢአት i m = 1, ስለዚህ.

የአጠቃላይ የውስጥ ነጸብራቅ ክስተት.ከፍተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ካለው መካከለኛ ብርሃን ሲያልፍ n 1 > n 2 (ምስል 4), ከዚያም የማጣቀሻው አንግል ከአደጋው አንግል ይበልጣል. ብርሃን የሚቀለበስ (ወደ ሁለተኛው መካከለኛ ያልፋል) በአደጋው ​​አንግል ውስጥ ብቻ እኔ pr , ይህም ከማጣቀሻው አንግል ጋር ይዛመዳል rm = 90°

ሩዝ. 4. ከኦፕቲካል ጥቅጥቅ ወዳለ መካከለኛ ወደ መካከለኛ በሚሸጋገርበት ጊዜ የብርሃን ነጸብራቅ

ያነሰ የኦፕቲካል ጥቅጥቅ ያለ.

በትልቅ ማዕዘን ላይ ያለው የብርሃን ክስተት ከመገናኛ ብዙሃን ወሰን (ምስል 4 beam 3) ሙሉ በሙሉ ይንጸባረቃል. ይህ ክስተት አጠቃላይ የውስጥ ነጸብራቅ እና የአደጋው አንግል ይባላል እኔ pr የጠቅላላው የውስጥ ነጸብራቅ መገደብ አንግል ነው።

የጠቅላላው የውስጥ ነጸብራቅ አንግል መገደብ እኔ pr እንደ ሁኔታው ​​ተወስኗል-

, ከዚያም ኃጢአት r m = 1, ስለዚህ,.

ብርሃን ከየትኛውም መካከለኛ ወደ ቫክዩም ወይም ወደ አየር ከተጓዘ, ከዚያ

በነዚህ ሁለት ሚዲያዎች የጨረራ መንገድ መቀልበስ ምክንያት ከመጀመሪያው መካከለኛ ወደ ሁለተኛው በሚደረገው ሽግግር ላይ ያለው ገደብ የንፅፅር ማእዘን ጨረሩ ከሁለተኛው መካከለኛ ወደ መጀመሪያው ሲያልፍ ከጠቅላላው የውስጥ ነጸብራቅ መገደብ ጋር እኩል ነው። .

የመስታወት አጠቃላይ የውስጥ ነጸብራቅ መገደብ አንግል ከ 42 ° ያነሰ ነው። ስለዚህ በመስታወት ውስጥ የሚጓዙ ጨረሮች እና በ 45 ዲግሪ ማእዘን ላይ በአከባቢው ላይ የተከሰቱ ጨረሮች ሙሉ በሙሉ ይንፀባርቃሉ። ይህ የመስታወት ንብረት በ rotary (ምስል 5 ሀ) እና በተገላቢጦሽ (ምስል 4 ለ) ፕሪዝም ውስጥ ብዙ ጊዜ በኦፕቲካል መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል.

ሩዝ. 5: a - rotary ፕሪዝም; b - የተገላቢጦሽ ፕሪዝም.

ፋይበር ኦፕቲክስ.ጠቅላላ ውስጣዊ ነጸብራቅ በተለዋዋጭ ግንባታ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል የብርሃን መመሪያዎች. ብርሃን ዝቅተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ባለው ንጥረ ነገር በተከበበ ግልፅ ፋይበር ውስጥ መግባት ብዙ ጊዜ ይንጸባረቃል እና በዚህ ፋይበር ላይ ይሰራጫል (ምስል 6)።

ምስል.6. በቁስ የተከበበ ግልጽ በሆነ ፋይበር ውስጥ ያለው የብርሃን መተላለፊያ

ከዝቅተኛ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ ጋር.

ከፍተኛ የብርሃን ፍሰቶችን ለማስተላለፍ እና የብርሃን መመሪያ ስርዓቱን ተለዋዋጭነት ለመጠበቅ የግለሰብ ፋይበርዎች ወደ ጥቅልሎች ይሰበሰባሉ - የብርሃን መመሪያዎች. የብርሃን እና ምስሎችን በብርሃን መመሪያዎች በኩል ማስተላለፍን የሚመለከተው የኦፕቲክስ ቅርንጫፍ ፋይበር ኦፕቲክስ ይባላል። ተመሳሳይ ቃል የሚያመለክተው የፋይበር ኦፕቲክ ክፍሎችን እና መሳሪያዎችን እራሳቸው ነው. በመድሃኒት ውስጥ, የብርሃን መመሪያዎች ውስጣዊ ክፍተቶችን በቀዝቃዛ ብርሃን ለማብራት እና ምስሎችን ለማስተላለፍ ያገለግላሉ.

ተግባራዊ ክፍል

የንጥረቶችን የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚን ለመወሰን መሳሪያዎች ይባላሉ refractometers(ምስል 7).

ምስል.7. የ refractometer የጨረር እቅድ.

1 - መስታወት, 2 - የመለኪያ ጭንቅላት, 3 - የፕሪዝም ስርዓት መበታተንን ለማስወገድ, 4 - ሌንስ, 5 - ሮታሪ ፕሪዝም (የጨረር ሽክርክሪት በ 90 0), 6 - ሚዛን (በአንዳንድ ማጣቀሻዎች).

ሁለት ሚዛኖች አሉ-የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ልኬት እና የመፍትሄዎች ትኩረት መጠን)።

7 - የአይን መነጽር.

የ refractometer ዋናው ክፍል ሁለት ፕሪዝምን ያካተተ የመለኪያ ጭንቅላት ነው-አብርሆት ያለው, እሱም በጭንቅላቱ መታጠፊያ ክፍል ውስጥ የሚገኝ እና መለኪያ.

በማብራሪያው ፕሪዝም ውፅዓት ላይ ፣ የሱ ንጣፍ ንጣፍ በፍተሻ ፈሳሽ (2-3 ጠብታዎች) በፕሪዝም መካከል የሚያልፍ የተበታተነ የብርሃን ጨረር ይፈጥራል። ጨረሮች በ 90 0 ማዕዘን ላይ ጨምሮ በተለያዩ ማዕዘኖች በመለኪያ ፕሪዝም ላይ ይወድቃሉ. በመለኪያ ፕሪዝም ውስጥ, ጨረሮች በመሳሪያው ማያ ገጽ ላይ የብርሃን-ጥላ ወሰን መፈጠሩን የሚያብራራውን የመገደብ አንግል ክልል ውስጥ ይሰበሰባሉ.

ምስል.8. በመለኪያ ጭንቅላት ውስጥ የጨረር መንገድ;

1 - የሚያበራ ፕሪዝም ፣ 2 - የተመረመረ ፈሳሽ ፣

3 - የመለኪያ ፕሪዝም, 4 - ማያ.

በመፍትሔው ውስጥ የስኳርን መቶኛ መወሰን

የተፈጥሮ እና የፖላራይዝድ ብርሃን. የሚታይ ብርሃን- ይህ ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶችከ 4∙10 14 እስከ 7.5∙10 14 Hz ባለው ክልል ውስጥ ካለው የመወዛወዝ ድግግሞሽ ጋር። ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶችናቸው። ተሻጋሪየኤሌትሪክ እና መግነጢሳዊ መስኮች ጥንካሬዎች ቬክተሮች E እና H እርስ በእርሳቸው ቀጥ ያሉ ናቸው እና በአውሮፕላን ውስጥ ወደ ሞገድ ስርጭት ፍጥነት ቬክተር ይተኛሉ።

በብርሃን ሁለቱም ኬሚካላዊ እና ባዮሎጂያዊ ተፅእኖዎች በዋናነት ከኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ኤሌክትሪክ አካል ጋር የተቆራኙ በመሆናቸው ቬክተር ኢየዚህ መስክ ጥንካሬ ይባላል ብርሃን ቬክተር,እና የዚህ ቬክተር የመወዛወዝ አውሮፕላን ነው የብርሃን ሞገድ የመወዛወዝ አውሮፕላን.

በማንኛውም የብርሃን ምንጭ ውስጥ, ሞገዶች በበርካታ አተሞች እና ሞለኪውሎች ይለቃሉ, የእነዚህ ሞገዶች የብርሃን ቬክተሮች በተለያዩ አውሮፕላኖች ውስጥ ይገኛሉ, እና ንዝረቶች በተለያዩ ደረጃዎች ይከሰታሉ. በውጤቱም, የሚፈጠረውን ሞገድ የብርሃን ቬክተር የመወዛወዝ አውሮፕላን ያለማቋረጥ በቦታ ውስጥ ያለውን ቦታ ይለውጣል (ስእል 1). ይህ ብርሃን ይባላል ተፈጥሯዊ፣ወይም ፖላራይዝድ.

ሩዝ. 1. የጨረር እና የተፈጥሮ ብርሃን ንድፍ መግለጫ.

በተፈጥሮ ብርሃን ጨረሮች ውስጥ የሚያልፉ ሁለት እርስ በርስ የሚደጋገፉ አውሮፕላኖችን ከመረጥን እና ቬክተሮችን በአውሮፕላኑ ላይ ካሰራን በአማካይ እነዚህ ትንበያዎች ተመሳሳይ ይሆናሉ. ስለዚህ የተፈጥሮ ብርሃን ጨረሩን እንደ ቀጥታ መስመር ለማሳየት አመቺ ሲሆን ይህም የሁለቱም ትንበያዎች ተመሳሳይ ቁጥር በሰረዝ እና በነጥቦች መልክ ይገኛሉ.

ብርሃን በክሪስታል ውስጥ ሲያልፍ የማዕበል ንዝረት አውሮፕላኑ በህዋ ላይ ቋሚ ቦታ የሚይዝ ብርሃን ማግኘት ይቻላል። ይህ ብርሃን ይባላል ጠፍጣፋ -ወይም የመስመር ፖላራይዝድ. በቦታ ጥልፍልፍ ውስጥ ባሉ አተሞች እና ሞለኪውሎች ሥርዓት ባለው አቀማመጥ ምክንያት ክሪስታል የሚያስተላልፈው የብርሃን ቬክተር ማወዛወዝን በአንድ የተወሰነ አውሮፕላን ባህሪ ውስጥ ነው።

የአውሮፕላን ፖላራይዝድ የብርሃን ሞገድ በሚመች ሁኔታ እንደሚከተለው ቀርቧል።

የብርሃን ፖላራይዜሽን እንዲሁ ከፊል ሊሆን ይችላል. በዚህ ሁኔታ በማንኛውም አውሮፕላን ውስጥ ያለው የብርሃን ቬክተር መወዛወዝ መጠን በሌሎች አውሮፕላኖች ውስጥ ካለው የመወዛወዝ ስፋት በእጅጉ ይበልጣል።

ከፊል ፖላራይዝድ ብርሃን በተለምዶ እንደሚከተለው ሊገለፅ ይችላል-ወዘተ. የጭረት እና የነጥቦች ብዛት ሬሾ የብርሃን ፖላራይዜሽን ደረጃን ይወስናል።

የተፈጥሮ ብርሃንን ወደ ፖላራይዝድ ብርሃን ለመለወጥ በሁሉም ዘዴዎች የፖላራይዜሽን አውሮፕላን በጥሩ ሁኔታ የተገለጸ አቅጣጫ ያላቸው አካላት ከተፈጥሮ ብርሃን ሙሉ በሙሉ ወይም ከፊል ተመርጠዋል።

የፖላራይዝድ ብርሃንን ለማግኘት የሚረዱ ዘዴዎች፡- ሀ) በሁለት ዳይ ኤሌክትሪክ ወሰን ላይ ያለውን የብርሃን ነጸብራቅ እና ነጸብራቅ; ለ) የብርሃን ስርጭት በኦፕቲካል አኒሶትሮፒክ ዩኒየክሲያል ክሪስታሎች; ሐ) ብርሃንን በመገናኛ ብዙኃን ማስተላለፍ, በኤሌክትሪክ ወይም በማግኔቲክ መስክ አሠራር ምክንያት በአርቴፊሻል መንገድ የተፈጠረ የኦፕቲካል anisotropy, እንዲሁም በመበላሸቱ ምክንያት. እነዚህ ዘዴዎች በክስተቱ ላይ የተመሰረቱ ናቸው አኒሶትሮፒ.

አኒሶትሮፒበአቅጣጫው ላይ የበርካታ ባህሪያት (ሜካኒካል, ሙቀት, ኤሌክትሪክ, ኦፕቲካል) ጥገኛ ነው. በሁሉም አቅጣጫዎች ንብረታቸው ተመሳሳይ የሆኑ አካላት ይባላሉ አይዞትሮፒክ.

በብርሃን መበታተን ወቅት ፖላራይዜሽንም ይታያል. የፖላራይዜሽን ደረጃው ከፍ ያለ ነው, መበታተን በሚፈጠርበት ጊዜ ጥቃቅን መጠን ያላቸው ጥቃቅን መጠን.

የፖላራይዝድ ብርሃን ለማምረት የተነደፉ መሳሪያዎች ይባላሉ ፖላራይተሮች.

በሁለት ዳይ ኤሌክትሪክ መካከል ባለው መገናኛ ላይ በማንፀባረቅ እና በማንፀባረቅ ወቅት የብርሃን ፖላራይዜሽን.የተፈጥሮ ብርሃን በሁለት አይዞትሮፒክ ዳይኤሌክትሪክስ መካከል ባለው ግንኙነት ላይ ሲንፀባረቅ እና ሲገለበጥ፣ መስመራዊ ፖሊራይዜሽን ይከሰታል። በዘፈቀደ አንግል ላይ, የተንጸባረቀው ብርሃን ፖላራይዜሽን ከፊል ነው. አንጸባራቂው ጨረሩ ከአደጋው አውሮፕላኑ ጋር በተዛመደ በሚወዛወዙ ውዝዋዜዎች የተያዘ ነው፣ የተቋረጠው ግንድ ከእሱ ጋር ትይዩ በሆኑ መወዛወዝ ነው (ምስል 2)።

ሩዝ. 2. በማንፀባረቅ እና በማንፀባረቅ ወቅት የተፈጥሮ ብርሃን ከፊል ፖላራይዜሽን

የአደጋው አንግል ሁኔታውን የሚያረካ ከሆነ tg i B = n 21, ከዚያም የተንጸባረቀው ብርሃን ሙሉ በሙሉ ፖላራይዝድ (የብሬስተር ህግ) ነው, እና የተበጣጠለው ምሰሶ ሙሉ በሙሉ ሳይሆን በፖላራይዝድ ነው, ነገር ግን ከፍተኛ (ምስል 3). በዚህ ሁኔታ, የተንፀባረቁ እና የተንቆጠቆጡ ጨረሮች እርስ በርስ የሚጣጣሙ ናቸው.

የሁለቱ ሚዲያ አንጻራዊ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ነው፣ i B የብሬውስተር አንግል ነው።

ሩዝ. 3. በማንፀባረቅ እና በማንፀባረቅ ወቅት የተንጸባረቀውን ምሰሶ ጠቅላላ ፖላራይዜሽን

በሁለት isotropic dielectrics መካከል ባለው ግንኙነት.

ድርብ ነጸብራቅ።የብርሃን ጨረሮች እየተንቀጠቀጡ የተለያየ ባህሪ ያላቸው ወደ ሁለት ጨረሮች የሚከፈሉባቸው በርካታ ክሪስታሎች (ካልሳይት፣ ኳርትዝ፣ ወዘተ) አሉ። ካልሳይት (አይስላንድ ስፓር) ባለ ስድስት ጎን ጥልፍልፍ ያለው ክሪስታል ነው። የሴሉ ቅርጽ ያለው ባለ ስድስት ጎን ፕሪዝም የሲሜትሪ ዘንግ ኦፕቲካል ዘንግ ይባላል. የኦፕቲካል ዘንግ መስመር አይደለም, ነገር ግን በክሪስታል ውስጥ አቅጣጫ ነው. ከዚህ አቅጣጫ ጋር ትይዩ የሆነ ማንኛውም መስመር እንዲሁ የኦፕቲካል ዘንግ ነው።

አንድ ሳህን ከካልሳይት ክሪስታል ከተቆረጠ ፊቶቹ ወደ ኦፕቲካል ዘንግ ቀጥ ያሉ እንዲሆኑ እና የብርሃን ጨረር በኦፕቲካል ዘንግ ላይ ቢመራ ፣ ከዚያ ምንም ለውጦች አይከሰቱም። ነገር ግን ጨረሩ ወደ ኦፕቲካል ዘንግ ወደ አንግል ከተመራ, ከዚያም በሁለት ጨረሮች ይከፈላል (ምስል 4), ከእነዚህ ውስጥ አንዱ ተራ ይባላል, ሁለተኛው - ያልተለመደ.

ሩዝ. 4. ብርሃን በካልካይት ጠፍጣፋ ውስጥ ሲያልፍ ብሬፍሪንግ.

ኤምኤን የኦፕቲካል ዘንግ ነው.

አንድ ተራ ጨረር በአደጋው ​​አውሮፕላን ውስጥ ይተኛል እና ለአንድ የተወሰነ ንጥረ ነገር የተለመደው የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ አለው። ያልተለመደው ጨረሩ በአደጋው ​​ጨረር እና በክሪስታል ኦፕቲካል ዘንግ ውስጥ በሚያልፈው አውሮፕላን ላይ ነው፣ ይህም በጨረሩ ክስተት ላይ በተሳለ ነው። ይህ አውሮፕላን ይባላል የክሪስታል ዋና አውሮፕላን. ለተለመዱ እና ያልተለመዱ ጨረሮች የማጣቀሻ ጠቋሚዎች የተለያዩ ናቸው።

ሁለቱም ተራ እና ያልተለመዱ ጨረሮች ፖላራይዝድ ናቸው። ተራ ጨረሮች የመወዛወዝ አውሮፕላኑ ከዋናው አውሮፕላን ጋር ቀጥ ያለ ነው። ያልተለመዱ ጨረሮች መወዛወዝ በክሪስታል ዋናው አውሮፕላን ውስጥ ይከሰታሉ.

የቢሪፍሪንግ ክስተት በክሪስታል አኒሶትሮፒ ምክንያት ነው. በኦፕቲካል ዘንግ በኩል ፣ ለተለመደ እና ለየት ያሉ ጨረሮች የብርሃን ሞገድ ፍጥነት ተመሳሳይ ነው። በሌሎች አቅጣጫዎች፣ በካልሳይት ውስጥ ያለው ያልተለመደ ሞገድ ፍጥነት ከመደበኛው ይበልጣል። በሁለቱም ሞገዶች ፍጥነቶች መካከል ያለው ትልቁ ልዩነት ከኦፕቲካል ዘንግ ጋር በተዛመደ አቅጣጫ ላይ ይከሰታል.

በ Huygens መርህ መሠረት በእያንዳንዱ ማዕበል ወለል ላይ ባለው ማዕበል ወደ ክሪስታል ወሰን ሲደርሱ ሁለት የመጀመሪያ ደረጃ ሞገዶች በአንድ ጊዜ ይነሳሉ (እንደ ተራ ሚዲያ አንድ አይደለም) ፣ ይህም በክሪስታል ውስጥ ይሰራጫል።

በሁሉም አቅጣጫዎች የአንድ ሞገድ ስርጭት ፍጥነት ተመሳሳይ ነው, ማለትም. ሞገድ ክብ ቅርጽ አለው እና ይባላል ተራ. ወደ ክሪስታል ያለውን የጨረር ዘንግ አቅጣጫ ሌላ ማዕበል propagation ፍጥነት ተራ ማዕበል ፍጥነት ጋር ተመሳሳይ ነው, እና አቅጣጫ perpendicular የጨረር ዘንግ ውስጥ, ከእርሱ የተለየ ነው. ማዕበሉ ellipsoid ቅርጽ አለው እና ይባላል ያልተለመደ(ምስል 5).

ሩዝ. 5. በአንድ ክሪስታል ውስጥ ተራ (o) እና ያልተለመደ (ሠ) ሞገድ ማባዛት።

በድርብ ነጸብራቅ.

ፕሪዝም ኒኮላስ.የፖላራይዝድ ብርሃን ለማግኘት የኒኮል ፖላራይዝድ ፕሪዝም ጥቅም ላይ ይውላል። የተወሰነ ቅርጽ እና መጠን ያለው ፕሪዝም ከካልሳይት ተቆርጧል፣ ከዚያም በሰያፍ አውሮፕላን አብሮ በመጋዝ እና በካናዳ በለሳም ተጣብቋል። የብርሃን ጨረሩ በላይኛው ፊት ላይ በፕሪዝም ዘንግ ላይ ሲከሰት (ምስል 6) ፣ ያልተለመደው ጨረር በተጣበቀ አይሮፕላኑ ላይ በትንሹ አንግል ላይ ይከሰታል እና አቅጣጫውን ሳይቀይር ያልፋል። አንድ ተራ ምሰሶ ለካናዳ የበለሳን አጠቃላይ ነጸብራቅ ካለው አንግል በላይ በሆነ አንግል ላይ ይወድቃል ፣ ከተጣበቀ አይሮፕላኑ ይንፀባርቃል እና በፕሪዝም ፊት ይጠቆረ። የኒኮል ፕሪዝም ሙሉ በሙሉ የፖላራይዝድ ብርሃን ይፈጥራል፣ የመወዛወዝ አውሮፕላኑ በፕሪዝም ዋና አውሮፕላን ውስጥ ይገኛል።

ሩዝ. 6. ኒኮላስ ፕሪዝም. የአንድ ተራ ማለፊያ እቅድ

እና ያልተለመዱ ጨረሮች።

ዲክሮይዝም.ተራ እና ያልተለመዱ ጨረሮችን በተለያየ መንገድ የሚወስዱ ክሪስታሎች አሉ። ስለዚህ ፣ የተፈጥሮ ብርሃን ጨረር ወደ ኦፕቲካል ዘንግ አቅጣጫ በቱርማሊን ክሪስታል ላይ ቢመራ ፣ ከዚያ በጥቂት ሚሊሜትር ውፍረት ባለው የታርጋ ውፍረት ፣ ተራው ምሰሶው ሙሉ በሙሉ ይጠመዳል እና ያልተለመደው ጨረር ብቻ ይወጣል። ክሪስታል (ምስል 7).

ሩዝ. 7. በቱርሜሊን ክሪስታል ውስጥ የብርሃን ማለፍ.

ተራ እና ያልተለመዱ ጨረሮች የመሳብ ልዩ ተፈጥሮ ይባላል anisotropy ለመምጥ ፣ወይም dichroism.ስለዚህ, tourmaline ክሪስታሎች እንደ ፖላራይዘርም ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ.

ፖላሮይድ.በአሁኑ ጊዜ ፖላራይዘር በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል. ፖላሮይድ.ፖላሮይድ ለመሥራት ገላጭ ፊልም በሁለት ብርጭቆዎች ወይም ፕሌክሲግላስ መካከል ተጣብቋል ፣ እሱም የዲክሮይድ ንጥረ ነገር የፖላራይዝድ ብርሃን (ለምሳሌ ፣ iodoquinone sulfate) ክሪስታሎች ይይዛል። በፊልም ማምረቻ ሂደት ውስጥ ክሪስታሎች ኦፕቲካል መጥረቢያዎቻቸው ትይዩ እንዲሆኑ ተኮር ናቸው። ጠቅላላው ስርዓት በፍሬም ውስጥ ተስተካክሏል.

የፖላሮይድ ዝቅተኛ ዋጋ እና ሰፊ ቦታ ያላቸውን ሳህኖች የማምረት እድሉ ሰፊ አተገባበርን በተግባር አረጋግጧል።

የፖላራይዝድ ብርሃን ትንተና.የብርሃንን የፖላራይዜሽን ተፈጥሮ እና ደረጃ ለማጥናት, የሚጠሩ መሳሪያዎች ተንታኞች.እንደ analyzers, መስመራዊ ከፖላራይዝድ ብርሃን ለማግኘት የሚያገለግሉ ተመሳሳይ መሣሪያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ - polarizers, ነገር ግን ቁመታዊ ዘንግ ዙሪያ መሽከርከር የሚስማማ. ተንታኙ ከዋናው አውሮፕላኑ ጋር የሚገጣጠሙ ንዝረቶችን ብቻ ነው የሚያሳልፈው። አለበለዚያ, ከዚህ አውሮፕላን ጋር የሚገጣጠመው የመወዛወዝ አካል ብቻ በመተንተን ውስጥ ያልፋል.

ወደ ተንታኙ ውስጥ የሚገባው የብርሃን ሞገድ በመስመር ላይ ከፖላራይዝድ ከሆነ ፣ ከተንታኙ የሚወጣው የሞገድ ጥንካሬ ይረካል። የማለስ ህግ፡-

,

I 0 የሚመጣው የብርሃን መጠን ሲሆን, φ በሚመጣው ብርሃን አውሮፕላኖች እና በአተነፋዩ በሚተላለፈው ብርሃን መካከል ያለው አንግል ነው.

በፖላራይዘር-ተንታኝ ስርዓት ውስጥ ያለው የብርሃን ምንባብ በሥዕላዊ መግለጫው በ fig. ስምት.

ሩዝ. ምስል 8. በፖላራይዘር-ተንታኝ ስርዓት (ፒ - ፖላራይዘር) በኩል የብርሃን ማለፊያ እቅድ.

ሀ - ተንታኝ ፣ ኢ - ማያ)

ሀ) የፖላራይዘር እና ተንታኝ ዋና አውሮፕላኖች ይጣጣማሉ;

ለ) የፖላራይዘር እና የመተንተን ዋና አውሮፕላኖች በተወሰነ ማዕዘን ላይ ይገኛሉ;

ሐ) የፖላራይዘር እና የመተንተን ዋና አውሮፕላኖች እርስ በእርሳቸው ቀጥ ያሉ ናቸው.

የፖላራይዘር እና analyzer ዋና አውሮፕላኖች ከተጋጠሙትም, ከዚያም ብርሃን ሙሉ በሙሉ analyzer በኩል ያልፋል እና ማያ (የበለስ. 7 ሀ) ያበራልናል ከሆነ. በተወሰነ ማዕዘን ላይ የሚገኙ ከሆነ, መብራቱ በመተንተን ውስጥ ያልፋል, ነገር ግን ተዳክሟል (ምሥል 7 ለ) የበለጠ, ይህ አንግል ወደ 90 0 ቅርብ ነው. እነዚህ አውሮፕላኖች እርስ በእርሳቸው ቀጥ ያሉ ከሆኑ, ብርሃኑ በመተንተን ሙሉ በሙሉ ይጠፋል (ምስል 7 ሐ)

የፖላራይዝድ ብርሃን የመወዛወዝ አውሮፕላን ማሽከርከር. ፖላሪሜትሪ.አንዳንድ ክሪስታሎች, እንዲሁም የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች መፍትሄዎች, የፖላራይዝድ ብርሃን ማወዛወዝ አውሮፕላኑን የማሽከርከር ንብረቱ አላቸው. እነዚህ ንጥረ ነገሮች ይባላሉ በኦፕቲካልሀ ንቁ. እነዚህም ስኳር, አሲዶች, አልካሎላይዶች, ወዘተ.

ለአብዛኛዎቹ ኦፕቲካል አክቲቭ ንጥረ ነገሮች የፖላራይዜሽን አውሮፕላኑን በቅደም ተከተል በሰዓት አቅጣጫ እና በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ የሚሽከረከሩ ሁለት ማሻሻያዎች መኖራቸውን (ወደ ጨረሩ ለሚመለከተው ተመልካች) ተገኝቷል። የመጀመሪያው ማሻሻያ ይባላል dextrorotatory,ወይም አዎንታዊሁለተኛ - ሌቮሮታሪ፣ወይም አሉታዊ.

ክሪስታል ባልሆነ ሁኔታ ውስጥ ያለው ንጥረ ነገር ተፈጥሯዊ የኦፕቲካል እንቅስቃሴ በሞለኪውሎች asymmetry ምክንያት ነው። በክሪስታል ንጥረ ነገሮች ውስጥ ፣ የጨረር እንቅስቃሴ እንዲሁ በጥልፍ ውስጥ ባሉ ሞለኪውሎች አቀማመጥ ልዩ ባህሪዎች ምክንያት ሊሆን ይችላል።

በጠንካራዎች ውስጥ የፖላራይዜሽን አውሮፕላኑ የማሽከርከር አንግል φ በሰውነት ውስጥ ካለው የብርሃን ጨረር መንገድ ርዝመት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው ።

የት ነው α የማሽከርከር ችሎታ (የተወሰነ ማሽከርከር) ፣እንደ ንጥረ ነገር, የሙቀት መጠን እና የሞገድ ርዝመት ይወሰናል. ለግራ እና ቀኝ ማዞሪያ ማሻሻያዎች የማሽከርከር ችሎታዎች በመጠን ተመሳሳይ ናቸው።

ለመፍትሄዎች, የፖላራይዜሽን አውሮፕላን የማዞሪያው አንግል

,

α የተወሰነ ሽክርክሪት በሚሆንበት, c በመፍትሔው ውስጥ ያለው የኦፕቲካል ንቁ ንጥረ ነገር ትኩረት ነው. የ α ዋጋ በኦፕቲካል አክቲቭ ንጥረ ነገር እና በሟሟ, በሙቀት እና በብርሃን ሞገድ ተፈጥሮ ላይ የተመሰረተ ነው. የተወሰነ ሽክርክሪት- ይህ በ 20 0 ሴ የሙቀት መጠን እና በብርሃን ሞገድ λ=589 nm የሙቀት መጠን በ 1 ግራም በ 100 ሴ.ሜ 1 ግራም ውፍረት 1 ዲኤም ውፍረት 100 እጥፍ የማዞሪያ አንግል። በዚህ ሬሾ ላይ በመመስረት ትኩረትን ለመወሰን በጣም ስሜታዊ ዘዴ ይባላል ፖላሪሜትሪ (saccharimetry).

በብርሃን የሞገድ ርዝመት ላይ የፖላራይዜሽን አውሮፕላኑ መዞር ጥገኝነት ይባላል ተዘዋዋሪ መበታተን.በመጀመሪያው ግምታዊ, አለ የባዮ ህግ፡-

ኤ እንደ ንጥረ ነገር እና የሙቀት መጠን ባህሪ ላይ በመመስረት ኮፊሸን ነው.

በክሊኒካዊ ሁኔታ, ዘዴው ፖላሪሜትሪበሽንት ውስጥ ያለውን የስኳር መጠን ለመወሰን ጥቅም ላይ ይውላል. ለዚህ ጥቅም ላይ የዋለው መሳሪያ ይባላል saccharimeter(ምስል 9).

ሩዝ. 9. የሳክራሜትር የጨረር አቀማመጥ;

እና - የተፈጥሮ ብርሃን ምንጭ;

C - የብርሃን ማጣሪያ (ሞኖክሮሜትር), የመሳሪያውን አሠራር ቅንጅት ያረጋግጣል

ከባዮት ህግ ጋር;

L በውጤቱ ላይ ትይዩ የብርሃን ጨረሮችን የሚሰጥ converging ሌንስ ነው።

ፒ - ፖላራይዘር;

K - ከሙከራ መፍትሄ ጋር ቱቦ;

A - analyzer በሚሽከረከር ዲስክ D ከክፍሎች ጋር ተጭኗል።

ጥናት ሲያካሂድ, ተንታኙ በመጀመሪያ ያለ የሙከራ መፍትሄ ወደ ከፍተኛው የእይታ መስክ ይዘጋጃል. ከዚያም መፍትሄ ያለው ቱቦ በመሳሪያው ውስጥ ይቀመጣል እና ተንታኙን በማዞር, የእይታ መስክ እንደገና ይጨልማል. ተንታኙ መዞር ያለበት ከሁለቱ ማዕዘኖች ውስጥ ትንሹ ለትንታኔው የማዞሪያው አንግል ነው። አንግል በመፍትሔው ውስጥ ያለውን የስኳር መጠን ለማስላት ጥቅም ላይ ይውላል.

ስሌቶቹን ለማቃለል, ከመፍትሔው ጋር ያለው ቱቦ በጣም ረጅም ነው, ስለዚህም የተተነተነው የማዞሪያው አንግል (በዲግሪዎች) በቁጥር ከማጎሪያው ጋር እኩል ነው. ጋርመፍትሄ (በግራም በ 100 ሴ.ሜ 3). ለግሉኮስ ያለው ቱቦ ርዝመት 19 ሴ.ሜ ነው.

ፖላራይዝድ ማይክሮስኮፒ.ዘዴው የተመሰረተ ነው አኒሶትሮፒበፖላራይዝድ ብርሃን ውስጥ በሚታዩበት ጊዜ የሚከሰቱ የሴሎች እና የሕብረ ሕዋሳት አንዳንድ ክፍሎች። በትይዩ የተደረደሩ ሞለኪውሎች ወይም በክምችት መልክ የተደረደሩ ዲስኮች ያቀፉ አወቃቀሮች፣ ወደ ሚድያ ሲገቡ ከውቅር ቅንጣቶቹ አንጸባራቂ ኢንዴክስ የሚለይ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ጋር ሲገባ፣ ችሎታውን ያሳያል። ድርብ ነጸብራቅ.ይህ ማለት አወቃቀሩ የፖላራይዝድ ብርሃንን የሚያስተላልፈው የፖላራይዜሽን አውሮፕላኑ ከረዥም ቅንጣቶች ዘንጎች ጋር ትይዩ ከሆነ ብቻ ነው. ቅንጦቹ የራሳቸው ቢርፍሬንጅ ባይኖራቸውም ይህ ልክ ይቆያል። ኦፕቲካል አኒሶትሮፒበጡንቻዎች, ተያያዥ ቲሹ (ኮላጅን) እና የነርቭ ክሮች ውስጥ ይስተዋላል.

የአጽም ጡንቻ ስም የተወጠረ"በጡንቻ ፋይበር ውስጥ በተናጥል የእይታ ባህሪዎች ልዩነት ምክንያት። የቲሹ ንጥረ ነገር ተለዋጭ ጥቁር እና ቀላል ቦታዎችን ያካትታል. ይህ ፋይበር ተሻጋሪ striation ይሰጣል. በፖላራይዝድ ብርሃን ውስጥ ያለው የጡንቻ ፋይበር ጥናት ጥቁር ቦታዎች እንዳሉ ያሳያል አኒሶትሮፒክእና ንብረቶች አሏቸው ብጥብጥ, ጥቁር ቦታዎች ሲሆኑ አይዞትሮፒክ. ኮላጅንፋይበር አኒሶትሮፒክ ናቸው ፣ የእነሱ የኦፕቲካል ዘንግ በፋይበር ዘንግ በኩል ይገኛል። ሚሴል በ pulp ውስጥ ኒውሮፊብሪልስበተጨማሪም አኒሶትሮፒክ ናቸው, ነገር ግን የኦፕቲካል መጥረቢያዎቻቸው በራዲያል አቅጣጫዎች ይገኛሉ. የፖላራይዝድ ማይክሮስኮፕ ለእነዚህ ሕንፃዎች ሂስቶሎጂካል ምርመራ ጥቅም ላይ ይውላል.

የፖላራይዝድ ማይክሮስኮፕ በጣም አስፈላጊው አካል በብርሃን ምንጭ እና በ capacitor መካከል ያለው ፖላራይዘር ነው. በተጨማሪም ማይክሮስኮፕ የሚሽከረከር ደረጃ ወይም የናሙና መያዣ፣ በዓላማው እና በአይን መነፅር መካከል የሚገኝ ተንታኝ፣ ይህም ዘንግ ከፖላራይዘር ዘንግ ጋር ቀጥ ያለ እንዲሆን ሊጫን የሚችል እና ማካካሻ አለው።

ፖላራይዘር እና ተንታኝ ሲሻገሩ እና እቃው ሲጠፋ ወይም አይዞትሮፒክሜዳው ወጥ የሆነ ጨለማ ይመስላል። ቢሪፍሪንግ ያለው ነገር ካለ እና ዘንግ ወደ ፖላራይዜሽን አውሮፕላን አንግል ላይ እንዲገኝ ከ 0 0 ወይም ከ 90 0 የተለየ ከሆነ የፖላራይዝድ ብርሃንን በሁለት ክፍሎች ይከፍላል - ትይዩ እና ቀጥ ያለ የ analyzer መካከል አውሮፕላን. በውጤቱም, አንዳንድ ብርሃኑ በተንታኙ ውስጥ ያልፋሉ, በዚህም ምክንያት የነገሩን ደማቅ ምስል ከጨለማው ጀርባ ጋር ያመጣል. እቃው ሲሽከረከር የምስሉ ብሩህነት ይለወጣል፣ ከፍተኛው ከፖላራይዘር ወይም ተንታኝ አንፃር በ45 0 አንግል ላይ ይደርሳል።

የፖላራይዝድ ማይክሮስኮፕ በባዮሎጂካል መዋቅሮች ውስጥ ያሉ ሞለኪውሎችን አቅጣጫ ለማጥናት (ለምሳሌ የጡንቻ ሕዋሳት) ፣ እንዲሁም በሌሎች ዘዴዎች የማይታዩ አወቃቀሮችን በሚታዩበት ጊዜ (ለምሳሌ ፣ በሴል ክፍፍል ወቅት ሚቶቲክ ስፒል) ፣ የሄሊካል መዋቅርን መለየት።

የፖላራይዝድ ብርሃን በአጥንት ሕብረ ሕዋሳት ውስጥ የሚከሰቱትን የሜካኒካዊ ጭንቀቶች ለመገምገም በሞዴል ሁኔታዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. ይህ ዘዴ በሜካኒካል ሸክሞች እንቅስቃሴ ውስጥ በመጀመሪያ isotropic ጠጣር ውስጥ የኦፕቲካል anisotropy ክስተትን የሚያጠቃልለው በፎቶelasticity ክስተት ላይ የተመሠረተ ነው።

ግራ መጋባትን በመጠቀም የብርሃን ሞገድ ርዝመትን መወሰን

የብርሃን ጣልቃገብነት.የብርሃን ጣልቃገብነት የብርሃን ሞገዶች በተደራረቡበት ጊዜ እና በማጉላት ወይም በማዳከም አብሮ ሲሄድ የሚከሰት ክስተት ነው. ወጥ የሆነ ሞገዶች በሚደራረቡበት ጊዜ የተረጋጋ ጣልቃገብነት ንድፍ ይነሳል. የተጣጣሙ ሞገዶች እኩል ድግግሞሾች እና ተመሳሳይ ደረጃዎች ያላቸው ወይም ቋሚ የክፍል ፈረቃ ያላቸው ሞገዶች ይባላሉ። በጣልቃ ገብነት ወቅት የብርሃን ሞገዶችን ማጉላት (ከፍተኛው ሁኔታ) የሚከሰተው Δ እኩል ግማሽ የሞገድ ርዝመቶች ብዛት የሚያሟላ ከሆነ ነው።

የት ክ - ከፍተኛ ትዕዛዝ፣ k=0፣±1፣±2፣±፣…±n;

λ የብርሃን ሞገድ ርዝመት ነው.

በጣልቃ ገብነት ወቅት የብርሃን ሞገዶች መዳከም (ዝቅተኛው ሁኔታ) የሚታየው ያልተለመደ የግማሽ ሞገድ ርዝመት ከኦፕቲካል ዱካ ልዩነት Δ ጋር የሚጣጣም ከሆነ ነው።

የት ክ የዝቅተኛው ቅደም ተከተል ነው.

የሁለት ጨረሮች የኦፕቲካል ዱካ ልዩነት ከምንጮች እስከ የጣልቃ ገብነት ንድፍ ምልከታ ድረስ ያለው ርቀት ልዩነት ነው።

በቀጭን ፊልሞች ውስጥ ጣልቃ መግባት.በቀጭን ፊልሞች ላይ ጣልቃ መግባት በሳሙና አረፋዎች, በፀሐይ ብርሃን ሲበራ በውሃ ላይ ባለው የኬሮሲን ቦታ ላይ ይታያል.

ጨረር 1 በቀጭኑ ፊልም ላይ እንዲወድቅ ያድርጉ (ምሥል 2 ይመልከቱ). ጨረሩ, በአየር-ፊልም በይነገጽ ላይ የሚንጠባጠብ, በፊልሙ ውስጥ ያልፋል, ከውስጣዊው ገጽ ላይ ይንፀባርቃል, ወደ ፊልሙ ውጫዊ ገጽታ ይቀርባል, በፊልም-አየር መገናኛው ላይ ይገለበጣል እና ጨረሩ ብቅ ይላል. ጨረር 2ን ወደ ጨረር መውጫ ነጥብ እናመራዋለን፣ እሱም ከጨረር ጋር ትይዩ የሚያልፍ 1. Beam 2 ከፊልሙ ወለል ላይ ተንጸባርቋል፣ በጨረር ላይ ተጭኖ እና ሁለቱም ጨረሮች ጣልቃ ይገባሉ።

ፊልሙን በ polychromatic ብርሃን ሲያበሩ, የቀስተ ደመና ምስል እናገኛለን. ይህ የሆነበት ምክንያት ፊልሙ ውፍረት አንድ ወጥ ባለመሆኑ ነው። በዚህም ምክንያት የተለያየ መጠን ያላቸው የመንገዱን ልዩነቶች ይነሳሉ, ይህም ከተለያዩ የሞገድ ርዝመቶች ጋር ይዛመዳል (ባለቀለም የሳሙና ፊልሞች, የአንዳንድ ነፍሳት እና የአእዋፍ ክንፎች አይሪዲሰንት ቀለሞች, በውሃ ወለል ላይ ዘይት ወይም ዘይቶች, ወዘተ.).

በመሳሪያዎች ውስጥ የብርሃን ጣልቃገብነት ጥቅም ላይ ይውላል - ኢንተርፌሮሜትር. ኢንተርፌሮሜትር ሁለት ጨረሮችን በቦታ ለመለየት እና በመካከላቸው የተወሰነ የመንገድ ልዩነት ለመፍጠር የሚያገለግሉ የኦፕቲካል መሳሪያዎች ናቸው። ኢንተርፌሮሜትሮች የሞገድ ርዝመቱን በከፍተኛ ደረጃ ትክክለኛነት ለመለየት ጥቅም ላይ ይውላሉ ትናንሽ ርቀቶች , የንጥረ ነገሮች ጠቋሚዎች እና የኦፕቲካል ንጣፎችን ጥራት ለመወሰን.

ለንፅህና እና ለንፅህና ዓላማዎች, ኢንተርፌሮሜትር ጎጂ የሆኑ ጋዞችን ይዘት ለመወሰን ይጠቅማል.

የኢንተርፌሮሜትር እና ማይክሮስኮፕ (የጣልቃ ገብነት ማይክሮስኮፕ) ጥምርነት በባዮሎጂ ውስጥ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ፣ የደረቅ ቁስ ትኩረትን እና ግልጽ የሆኑ ጥቃቅን ቁሳቁሶችን ውፍረት ለመለካት ጥቅም ላይ ይውላል።

Huygens-Fresnel መርህ.ሁይገንስ እንደሚለው፣ ዋናው ማዕበል በተወሰነ ቅጽበት የሚደርስበት እያንዳንዱ የመካከለኛው ነጥብ የሁለተኛ ማዕበል ምንጭ ነው። ፍሬስኔል ይህንን የ Huygens አቀማመጥ የሁለተኛ ደረጃ ሞገዶች ወጥነት ያለው መሆኑን በማከል አጣራው ማለትም እ.ኤ.አ. በተደራረቡበት ጊዜ, የተረጋጋ የጣልቃ ገብነት ንድፍ ይሰጣሉ.

የብርሃን ልዩነት.የብርሃን ማወዛወዝ ብርሃንን ከ rectilinear ስርጭት የማፈንገጥ ክስተት ነው።

ከአንዱ መሰንጠቅ በትይዩ ጨረሮች ውስጥ ልዩነት።በዒላማው ላይ በስፋት ይንገሩን ውስጥ አንድ ትይዩ ሞኖክሮማቲክ ብርሃን ይወድቃል (ምስል 3 ይመልከቱ)

በጨረራዎች መንገድ ላይ ሌንስ ተጭኗል ኤል , ማያ ገጹ በሚገኝበት የትኩረት አውሮፕላን ውስጥ ኢ . አብዛኛዎቹ ጨረሮች አይለያዩም; አቅጣጫቸውን አይቀይሩ, እና በሌንስ ላይ ያተኮሩ ናቸው ኤል በማያ ገጹ መሃል ላይ ፣ ማዕከላዊ ከፍተኛ ወይም ዜሮ-ትዕዛዝ ከፍተኛ ይመሰርታል። ጨረሮች በእኩል ልዩነት ማዕዘኖች ላይ ይለያሉ። φ በስክሪኑ 1፣2፣3፣…፣ maxima ይፈጥራል። n - ትዕዛዞች.

ስለዚህ በአንድ ስንጥቅ በትይዩ ጨረሮች በ monochromatic ብርሃን ሲበራ የተገኘ ልዩነት በስክሪኑ መሃል ላይ ከፍተኛ ብርሃን ያለው ብሩህ ሰንበር ነው፣ ከዚያም ጥቁር ሰንበር ይመጣል (ቢያንስ 1 ኛ ቅደም ተከተል) ፣ ከዚያም ብሩህ ሰንበር ይመጣል ( ከፍተኛው 1 ኛ ቅደም ተከተል)) ፣ ጨለማ ባንድ (ቢያንስ 2 ኛ ቅደም ተከተል) ፣ ከፍተኛው የ 2 ኛ ቅደም ተከተል ፣ ወዘተ. የዲፍራክሽን ንድፉ ከማዕከላዊው ከፍተኛ አንፃር የተመጣጠነ ነው። መሰንጠቂያው በነጭ ብርሃን ሲበራ ፣ በስክሪኑ ላይ ባለ ቀለም ባንዶች ስርዓት ይፈጠራል ፣ ማዕከላዊው ከፍተኛው ብቻ የአደጋውን ብርሃን ቀለም ይይዛል።

ሁኔታዎች ከፍተኛእና ደቂቃልዩነት.በኦፕቲካል መንገድ ልዩነት ውስጥ ከሆነ Δ እኩል ያልሆኑ የክፍሎችን ብዛት ያሟሉ ፣ ከዚያ የብርሃን ጥንካሬ ይጨምራል ( ከፍተኛ ልዩነት፡-

የት ክ የከፍተኛው ቅደም ተከተል ነው; ክ =±1፣±2፣±…፣± n;

λ የሞገድ ርዝመት ነው.

በኦፕቲካል መንገድ ልዩነት ውስጥ ከሆነ Δ እኩል ቁጥር ያላቸውን ክፍሎች ያሟሉ ፣ ከዚያ የብርሃን ጥንካሬ እየዳከመ ይሄዳል ( ደቂቃ ልዩነት፡-

የት ክ የዝቅተኛው ቅደም ተከተል ነው.

Diffraction ፍርግርግ.የዲፍራክሽን ፍርግርግ ተለዋጭ ንጣፎችን ያቀፈ ሲሆን ይህም ለብርሃን መተላለፊያ ግልጽ ያልሆኑ ግርፋት (ስንጥቆች) ወደ እኩል ስፋት ብርሃን።

የዲፍራክሽን ፍርግርግ ዋና ባህሪው ጊዜ ነው መ . የዲፍራክሽን ፍርግርግ ጊዜ ግልፅ እና ግልጽ ያልሆነ ባንዶች አጠቃላይ ስፋት ነው-

የመሳሪያውን ጥራት ለማሻሻል የዲፍራክሽን ፍርግርግ በኦፕቲካል መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. የዲፍራክሽን ፍርግርግ መፍታት እንደ ስፔክትረም ቅደም ተከተል ይወሰናል ክ እና በጭረት ብዛት ላይ ኤን :

የት አር - መፍታት.

የዲፍራክሽን ፍርግርግ ቀመር አመጣጥ.ሁለት ትይዩ ጨረሮች 1 እና 2 በዲፍሬክሽን ፍርግርግ ላይ እናምራቸዋለን ስለዚህም በመካከላቸው ያለው ርቀት ከግሪኩ ጊዜ ጋር እኩል ነው። መ .

ነጥቦች ላይ ግን እና አት ጨረሮች 1 እና 2 diffract, ከ rectilinear አቅጣጫ በማእዘን ያፈነግጡ φ የዲፍራክሽን አንግል ነው.

ጨረሮች እና በሌንስ ያተኮረ ኤል በሌንስ የትኩረት አውሮፕላን ውስጥ በሚገኝ ስክሪን ላይ (ምስል 5)። እያንዳንዱ የፍርግርግ መሰንጠቅ እንደ ሁለተኛ ደረጃ ሞገዶች (የHuygens-Fresnel መርህ) ምንጭ ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። በ D ነጥብ ላይ ባለው ማያ ገጽ ላይ ከፍተኛውን የጣልቃ ገብነት ንድፍ እናከብራለን.

ከአንድ ነጥብ ግን በጨረር መንገድ ላይ ቋሚውን ጣል እና ነጥብ C ያግኙ. ሶስት ማዕዘን አስቡ ኢቢሲ : የቀኝ ሶስት ማዕዘን РВАС=Рφ እርስ በእርሳቸው ቀጥ ያሉ ጎኖች ያሉት እንደ ማዕዘኖች. ከ Δ ኢቢሲ፡-

የት AB=d (በግንባታ)

SW = ∆ የኦፕቲካል መንገድ ልዩነት ነው.

ከ D ነጥብ ጀምሮ ከፍተኛውን ጣልቃገብነት እናስተውላለን, ከዚያ

የት ክ የከፍተኛው ቅደም ተከተል ነው ፣

λ የብርሃን ሞገድ ርዝመት ነው.

እሴቶቹን በመሰካት ላይ AB=d ወደ ቀመር ለ sinφ :

ከዚህ እናገኛለን፡-

በአጠቃላይ ፣ የዲፍራክሽን ግሬቲንግ ቀመር ቅጹ አለው፡-

የ ± ምልክቶች የሚያሳዩት በስክሪኑ ላይ ያለው የጣልቃገብነት ንድፍ ከማዕከላዊው ከፍተኛው ጋር ሲመሳሰል ነው።

የሆሎግራፊ አካላዊ መሠረቶች.ሆሎግራፊ የሞገድ መስክን የመቅዳት እና የመልሶ ግንባታ ዘዴ ነው, ይህም በማዕበል ልዩነት እና ጣልቃገብነት ክስተቶች ላይ የተመሰረተ ነው. በእቃው ላይ የሚንፀባረቀው የሞገድ ጥንካሬ በመደበኛ ፎቶግራፍ ላይ ብቻ ከተስተካከለ ፣ የማዕበሉ ደረጃዎች በተጨማሪ በሆሎግራም ላይ ተመዝግበዋል ፣ ይህም ስለ ነገሩ ተጨማሪ መረጃ የሚሰጥ እና ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ምስል ለማግኘት ያስችላል ። እቃው.

 4.1. የጂኦሜትሪክ ኦፕቲክስ መሰረታዊ ፅንሰ ሀሳቦች እና ህጎች

 የብርሃን ነጸብራቅ ህጎች.
 የመጀመሪያው የማሰላሰል ህግ፡-
ጨረሮች, ክስተት እና ነጸብራቅ, perpendicular ወደ አንጸባራቂ ወለል ጋር ተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ይዋሻሉ, ጨረሩ ክስተት ነጥብ ላይ ተመልሷል.
 ሁለተኛው የማሰላሰል ህግ፡-
የክስተቱ አንግል ከማንፀባረቅ አንግል ጋር እኩል ነው (ምሥል 8 ይመልከቱ).
α - የክስተቱ አንግል; β - አንጸባራቂ አንግል.

 የብርሃን ነጸብራቅ ህጎች። አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ.
 የመጀመሪያው የማጣቀሻ ህግ፡-
የአደጋው ጨረሩ፣ የተቋረጠው ጨረሩ እና ወደ መገናኛው በሚከሰትበት ቦታ ላይ የተመለሰው ቀጥ ያለ አውሮፕላን በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ይተኛሉ (ምሥል 9 ይመልከቱ)።


 ሁለተኛው የማጣቀሻ ህግ፡-
የአደጋው አንግል ሳይን ሬሾ እና የማዕዘን አንግል ሳይን ሬሾ ለሁለት ለተሰጡ ሚዲያዎች ቋሚ እሴት ነው እና ከመጀመሪያው አንፃር የሁለተኛው መካከለኛ አንጻራዊ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ይባላል።

አንጻራዊ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ በመጀመሪያው መካከለኛ ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት ከሁለተኛው መካከለኛ ምን ያህል ጊዜ እንደሚለይ ያሳያል።

 ሙሉ ነጸብራቅ.
ብርሃን ከኦፕቲካል ጥቅጥቅ ባለ መካከለኛ ወደ ኦፕቲካል ያነሰ ጥቅጥቅ ያለ ከሆነ፣ በሁኔታ α > α 0፣ α 0 የጠቅላላ ነጸብራቅ መገደብ በሆነበት፣ መብራቱ ጨርሶ ወደ ሁለተኛው መካከለኛ አይገባም። ከመገናኛው ውስጥ ሙሉ በሙሉ ይንጸባረቃል እና በመጀመሪያው መካከለኛ ውስጥ ይቀራል. በዚህ ሁኔታ, የብርሃን ነጸብራቅ ህግ የሚከተለውን ግንኙነት ይሰጣል.

 4.2. የሞገድ ኦፕቲክስ መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦች እና ህጎች

 ጣልቃ መግባትበሁለት ወይም ከዚያ በላይ የሆኑ ማዕበሎችን በላያቸው ላይ የመቆጣጠር ሂደት ይባላል። በጠፈር ውስጥ የሞገድ ኃይልን እንደገና ለማሰራጨት, የሞገድ ምንጮች ወጥነት ያለው መሆን አለባቸው. ይህ ማለት ተመሳሳይ ድግግሞሽ ያላቸውን ሞገዶች መልቀቅ አለባቸው እና በእነዚህ ምንጮች መወዛወዝ መካከል ያለው የደረጃ ሽግግር በጊዜ ሂደት መለወጥ የለበትም።
በመንገዱ ልዩነት (∆) ላይ በመመስረት ፣ የጨረራዎቹ ከፍተኛ ቦታ ላይ ፣ ከፍተኛ ወይም ዝቅተኛ ጣልቃገብነት.ከውስጥ-ደረጃ ምንጮች የጨረር መንገድ ልዩነት ∆ የሞገድ ርዝመቶች ኢንቲጀር ቁጥር ጋር እኩል ከሆነ ኤም (ኤምኢንቲጀር ነው)፣ ከዚያ ይህ ከፍተኛው ጣልቃገብነት ነው።

ያልተለመደ የግማሽ ሞገዶች ቁጥር ከሆነ - አነስተኛ ጣልቃገብነት;

 ልዩነትማዕበልን ከሬክቲላይን አቅጣጫ በማሰራጨት ወይም የሞገድ ኃይልን ወደ ጂኦሜትሪክ ጥላ ክልል ውስጥ መግባቱ መዛባት ይባላል። ማዕበሉ የሚያልፍባቸው መሰናክሎች እና ጉድጓዶች ስፋት ከሞገድ ርዝመቱ ጋር በሚመጣጠን ሁኔታ ውስጥ ዲፍራክሽን በደንብ ይስተዋላል።
የብርሃን ልዩነትን ለመመልከት ጥሩ ከሆኑ የኦፕቲካል መሳሪያዎች አንዱ ነው diffraction ፍርግርግ.እርስ በእርሳቸው በእኩል ርቀት ላይ በአልማዝ የሚጫኑበት የመስታወት ሳህን ነው. በስትሮክ መካከል ያለው ርቀት - ጥልፍልፍ ቋሚ መ.በፍርግርግ ውስጥ የሚያልፉ ጨረሮች በሁሉም በተቻለ ማዕዘኖች። ሌንስ በአውሮፕላኑ የትኩረት ቦታ ላይ በተመሳሳይ አቅጣጫ የሚጓዙትን ጨረሮች ይሰበስባል። በተለያየ አቅጣጫ መሄድ - በሌሎች ነጥቦች. እርስ በእርሳቸው ተደራርበው፣ እነዚህ ጨረሮች ከፍተኛውን ወይም ዝቅተኛውን የዲፍራክሽን ንድፍ ይሰጣሉ። በ diffraction grating ውስጥ ከፍተኛውን ለመከታተል የሚያስፈልጉት ሁኔታዎች ቅፅ አላቸው፡-

የት ኤም- ኢንቲጀር; λ - የሞገድ ርዝመት (ምስል 10 ይመልከቱ).