Skip to main content
Global

1.S: Hali ya Mwanga (Muhtasari)

  • Page ID
    175403
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Masharti muhimu

    birefringent inahusu fuwele kwamba umegawanyika boriti unpolarized ya mwanga katika mihimili miwili
    Pembe ya Brewster angle ya matukio ambayo mwanga yalijitokeza ni polarized kabisa
    Sheria ya Brewster \(\displaystyle tanθ_b=\frac{n_2}{n_1}\), wapi kati ambayo tukio hilo na\(\displaystyle n_1\) limejitokeza kusafiri kwa mwanga na\(\displaystyle n_2\) ni index ya kukataa kwa kati ambayo huunda interface inayoonyesha mwanga
    kioo cha kona kitu kilicho na nyuso mbili (au tatu) zinazoonyesha pande zote, ili mwanga unaoingia unaonekana nyuma sawa na mwelekeo ambao umetoka
    angle muhimu angle ya tukio inayozalisha angle ya kukataa ya 90°
    mwelekeo wa ubaguzi mwelekeo sambamba na uwanja wa umeme kwa mawimbi ya EM
    utawanyiko kuenea kwa mwanga ndani ya wigo wake wa wavelengths
    optics jiometri sehemu ya optics kushughulika na kipengele ray ya mwanga
    sambamba polarized oscillations ni katika ndege ya usawa
    Kanuni ya Huygens kila hatua kwenye mbele ya wimbi ni chanzo cha mawimbi yaliyoenea katika mwelekeo wa mbele kwa kasi sawa na wimbi lenyewe; mbele ya wimbi jipya ni tangent ya ndege kwa mawimbi yote
    index ya kukataa kwa ajili ya vifaa, uwiano wa kasi ya mwanga katika utupu na kwamba katika nyenzo
    sheria ya kutafakari angle ya kutafakari sawa na angle ya matukio
    sheria ya kukataa wakati ray mwanga huvuka kutoka kati moja hadi nyingine, inabadilisha mwelekeo kwa kiasi ambacho kinategemea index ya kukataa kwa kila kati na sines ya angle ya matukio na angle ya kukataa
    Sheria ya Malus \(\displaystyle I_0\)wapi ukubwa wa wimbi la polarized kabla ya kupitia chujio
    kazi ya macho dutu kwamba mzunguko wa ndege ya ubaguzi wa mwanga kupita kwa njia yao
    ubaguzi sifa kwamba oscillations ya wimbi ina mwelekeo wa uhakika kuhusiana na mwelekeo wa uenezi wa wimbi
    yenye migawanyiko inahusu mawimbi yenye oscillations ya umeme na magnetic shamba katika mwelekeo wa uhakika
    ray mstari wa moja kwa moja unaotokana na wakati fulani
    kukataa mabadiliko ya mwelekeo mwanga ray wakati inapita kwa njia ya tofauti katika suala
    jumla ya kutafakari ndani uzushi katika mipaka kati ya vyombo vya habari mbili kama kwamba mwanga wote unaonekana na hakuna kukataa hutokea
    isiyo na polarized inahusu mawimbi ambayo nasibu polarized
    wima polarized oscillations ni katika ndege wima
    optics wimbi sehemu ya optics kushughulika na nyanja wimbi la mwanga

    Mlinganyo muhimu

    Kasi ya mwanga \(\displaystyle c=2.99792458×10^8m/s≈3.00×10^8m/s\)
    Ripoti ya kukataa \(\displaystyle n=\frac{c}{v}\)
    Sheria ya kutafakari \(\displaystyle θ_r=θ_i\)
    Sheria ya kukataa (sheria ya Snell) \(\displaystyle n_1sinθ_1=n_2sinθ_2\)
    Angle muhimu \(\displaystyle θ_c=sin^{−1}(\frac{n_2}{n_1})\)kwa\(\displaystyle n_1>n_2\)
    Sheria ya Malus \(\displaystyle I=I_0cos^2θ\)
    Sheria ya Brewster \(\displaystyle tanθ_b=\frac{n_2}{n_1}\)

    Muhtasari

    1.1: Uenezi wa Mwanga

    • Kasi ya mwanga katika utupu ni\(\displaystyle c=2.99792458×10^8m/s≈3.00×10^8m/s\).
    • Ripoti ya kukataa nyenzo ni\(\displaystyle n=c/v\), ambapo v ni kasi ya mwanga katika nyenzo na c ni kasi ya mwanga katika utupu.
    • Mfano wa mwanga wa mwanga unaelezea njia ya nuru kama mistari ya moja kwa moja. Sehemu ya optics inayohusika na kipengele cha mwanga wa mwanga huitwa optics ya kijiometri.
    • Mwanga unaweza kusafiri kwa njia tatu kutoka chanzo hadi mahali pengine: (1) moja kwa moja kutoka chanzo kupitia nafasi tupu; (2) kupitia vyombo vya habari mbalimbali; na (3) baada ya kuonekana kutoka kioo.

    1.2: Sheria ya kutafakari

    • Wakati ray mwanga inapiga uso laini, angle ya kutafakari ni sawa na angle ya matukio.
    • Kioo kina uso laini na huonyesha mwanga kwenye pembe maalum.
    • Mwanga hutenganishwa wakati unaonyesha kutoka kwenye uso mkali.

    1.3: Kukataa

    • Mabadiliko ya mwelekeo wa ray mwanga wakati inapita kwa njia tofauti katika suala inaitwa refraction.
    • Sheria ya kukataa, pia huitwa sheria ya Snell, inahusiana na fahirisi za kukataa kwa vyombo vya habari viwili kwenye interface na mabadiliko katika angle ya ray mwanga kupita kupitia interface hiyo.

    1.4: Jumla ya kutafakari ndani

    • Angle ya tukio inayozalisha angle ya kukataa ya 90° inaitwa angle muhimu.
    • Jumla ya kutafakari ndani ni jambo ambalo hutokea kwenye mipaka kati ya vyombo vya habari viwili, kama kwamba ikiwa angle ya tukio katika kati ya kwanza ni kubwa kuliko angle muhimu, basi mwanga wote unaonekana tena ndani ya katikati hiyo.
    • Optics ya fiber inahusisha maambukizi ya nyuzi za chini za plastiki au kioo, kwa kutumia kanuni ya kutafakari ndani ya jumla.
    • Kufunikwa huzuia mwanga usiingizwe kati ya nyuzi katika kifungu.
    • Almasi huangaza kutokana na kutafakari kwa jumla ya ndani pamoja na ripoti kubwa ya kukataa.

    1.5: Utawanyiko

    • Kuenea kwa nuru nyeupe ndani ya wigo wake kamili wa wavelengths huitwa utawanyiko.
    • Upinde wa mvua huzalishwa na mchanganyiko wa kukataa na kutafakari, na kuhusisha usambazaji wa jua katika usambazaji unaoendelea wa rangi.
    • Utawanyiko hutoa upinde wa mvua nzuri lakini pia husababisha matatizo katika mifumo fulani ya macho.

    1.6: Kanuni ya Huygens

    • Kwa mujibu wa kanuni ya Huygens, kila hatua kwenye mbele ya wimbi ni chanzo cha mawimbi yaliyoenea katika mwelekeo wa mbele kwa kasi sawa na wimbi lenyewe. Mbele mpya ya wimbi ni tangent kwa mawimbi yote.
    • Kioo kinaonyesha wimbi linaloingia kwa pembe sawa na angle ya tukio, kuthibitisha sheria ya kutafakari.
    • Sheria ya kukataa inaweza kuelezewa kwa kutumia kanuni ya Huygens kwa mbele ya wimbi kupita kutoka kati moja hadi nyingine.
    • Kupigwa kwa wimbi karibu na kando ya ufunguzi au kikwazo kinachoitwa diffraction.

    1.7: ubaguzi

    • Polarization ni sifa ambayo oscillations ya wimbi ina mwelekeo wa uhakika kuhusiana na mwelekeo wa uenezi wa wimbi. Mwelekeo wa polarization hufafanuliwa kuwa mwelekeo sambamba na uwanja wa umeme wa wimbi la EM.
    • Nuru isiyo na polarized inajumuisha mionzi mingi yenye maelekezo ya ubaguzi wa random.
    • Nuru isiyo na polarized inaweza kuwa polarized kwa kupitisha kupitia chujio cha polarizing au nyenzo nyingine za polarizing. Mchakato wa mwanga wa polarizing hupungua kiwango chake kwa sababu ya 2.
    • ukubwa, mimi, ya mwanga polarized baada ya kupita kwa njia ya filter polarizing\(\displaystyle I_0\) ni\(\displaystyle I=I_0cos^2θ\), ambapo ni tukio ukubwa na\(\displaystyle θ\) ni angle kati ya mwelekeo wa ubaguzi na mhimili wa filter.
    • Ubaguzi pia huzalishwa na kutafakari.
    • Sheria ya Brewster inasema kwamba yalijitokeza mwanga ni polarized kabisa katika angle ya tafakari\(\displaystyle θ_b\), inayojulikana kama angle Brewster ya.
    • Ubaguzi pia unaweza kuzalishwa kwa kueneza.
    • Aina kadhaa za vitu vyenye kazi huzunguka mwelekeo wa polarization ya mwanga kupita kwao.