25.1: Kipengele cha Ray cha Mwanga

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Andika orodha ya njia ambazo mwanga husafiri kutoka chanzo hadi mahali pengine.

Kuna njia tatu ambazo mwanga unaweza kusafiri kutoka chanzo hadi mahali pengine (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Inaweza kuja moja kwa moja kutoka chanzo kupitia nafasi tupu, kama vile kutoka Jua hadi Dunia. Au mwanga unaweza kusafiri kupitia vyombo vya habari mbalimbali, kama vile hewa na kioo, kwa mtu. Mwanga unaweza pia kufika baada ya kuonekana, kama vile kioo. Katika matukio haya yote, mwanga huelekezwa kama kusafiri katika mistari ya moja kwa moja inayoitwa rays. Mwanga huweza kubadilisha mwelekeo unapokutana na vitu (kama vile kioo) au kwa kupita kutoka nyenzo moja hadi nyingine (kama vile kwa kupita kutoka hewa hadi kioo), lakini kisha unaendelea katika mstari wa moja kwa moja au kama ray. Neno ray linatokana na hisabati na hapa linamaanisha mstari wa moja kwa moja unaoanzia wakati fulani. Ni kukubalika kutazama mionzi ya mwanga kama mionzi ya laser (au hata maonyesho ya sayansi ya uongo wa bunduki za ray).

Ufafanuzi: RAY

Neno “ray” linatokana na hisabati na hapa linamaanisha mstari wa moja kwa moja unaoanzia wakati fulani.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Njia tatu za mwanga kusafiri kutoka chanzo hadi mahali pengine. (a) Mwanga hufikia anga ya juu ya Dunia ikisafiri kupitia nafasi tupu moja kwa moja kutoka chanzo. (b) Mwanga unaweza kumfikia mtu kwa njia moja. Inaweza kusafiri kupitia vyombo vya habari kama hewa na kioo. Inaweza pia kutafakari kutoka kitu kama kioo. Katika hali zilizoonyeshwa hapa, mwanga huingiliana na vitu vingi vya kutosha kwamba husafiri katika mistari ya moja kwa moja, kama ray.

Majaribio, pamoja na uzoefu wetu wenyewe, unaonyesha kwamba wakati mwanga unapoingiliana na vitu mara kadhaa kubwa kama wavelength yake, husafiri kwa mistari ya moja kwa moja na hufanya kama ray. Tabia zake za wimbi hazijulikani katika hali kama hizo. Kwa kuwa wavelength ya mwanga ni chini ya micron (elfu ya millimeter), hufanya kama ray katika hali nyingi za kawaida ambazo hukutana na vitu vingi kuliko micron. Kwa mfano, wakati mwanga unakabiliwa na kitu chochote tunachoweza kuchunguza kwa macho yasiyosaidiwa, kama kioo, hufanya kama ray, na sifa za wimbi la hila tu. Tutazingatia sifa za ray katika sura hii.

Kwa kuwa mwanga huenda kwenye mistari ya moja kwa moja, kubadilisha maelekezo wakati unapoingiliana na vifaa, inaelezwa na jiometri na trigonometry rahisi. Sehemu hii ya optics, ambapo kipengele cha ray cha mwanga kinatawala, kinaitwa optics ya kijiometri. Kuna sheria mbili zinazotawala jinsi mwanga hubadilisha mwelekeo unapoingiliana na jambo. Hizi ni sheria ya kutafakari, kwa hali ambazo mwanga hupunguza jambo, na sheria ya kukataa, kwa hali ambazo mwanga hupita kupitia jambo.

Ufafanuzi: OPTICS GE

Sehemu ya optics inayohusika na kipengele cha mwanga wa mwanga huitwa optics ya kijiometri.

Muhtasari

• Mstari wa moja kwa moja unaoanzia wakati fulani huitwa ray.
• 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; (3) baada ya kuonekana kutoka kioo.

faharasa

ray

mstari wa moja kwa moja unaotokana na wakati fulani

optics jiometri

sehemu ya optics kushughulika na kipengele ray ya mwanga