3
141
• III fəsil •
İşıq hadisələri
•
T
AM DAXİLİ QAYITMA
Siz artıq bilirsiniz ki, işıq şüası sındırma əmsalı böyük olan mühitdən sındırma
əmsalı kiçik olan mühitin sərhədinə düşdükdə (məsələn, su-hava sərhədinə), sınan
şüa perpendikulyardan uzaqlaşır: sınma bucağı düşmə bucağından böyük olur.
3.11
Nə üçün zərgər
əşyalarında almaz
qaşlar çoxsəthli və
cilalanmış hazırlanır?
Üzüyün almaz (brilyant) qa-
şına diqqətlə baxdıqda onun
cilalanmış çoxsəthli quruluşa
malik olduğunu müşahidə
etmək olar.
İşıqötürəndə işığın hansı hadisəsi baş verir?
Müasir təbabətdə insanın daxili
orqanlarını, məsələn, qida boru-
sunun daxili divarını cərrahi mü-
daxilə etmədən müayinə etmək
üçün (endoskopiya) işıqötürən adla-
nan nazik elastik borudan istifadə
olunur. Belə borunun bir ucuna işıq
şüası yönəltdikdə o, borunun digər
ucundan çıxaraq müayinə olunan
yeri işıqlandırır.
Cisim niyə yarımçıq görünür?
Təchizat: nazik şüşə stəkan, su (200 ml), karandaş.
İşin gedişi:
1. Stəkana yarısına qədər su töküb masanın üzə-
rinə qoyun. Karandaşı suya maili batırın və
hava-su sərhədində onun necə sındığını müşa-
hidə edin.
2. Stəkanı yuxarı qaldırıb gözünüzdən 25-30 sm
məsafədə saxlayın. Karandaşın su daxilində
olan və sudan kənarda qalan hissələrinin su-ha-
va sərhədində sınmasını müşahidə edin (
a
).
3. Stəkanın hündürlüyünü dəyişmədən onu
özünüzdən tədricən uzaqlaşdırın və karandaşın
necə görünməsinə diqqət edin (
b
).
Nəticəni müzakirə edin:
Su içərisində olan karandaş hansı halda daha çox sınmış kimi göründü: hava-su sər-
hədində, yoxsa su-hava sərhədində? Nə üçün?
Stəkanı özünüzdən tədricən uzaqlaşdırdıqca karandaşın sınmasında hansı dəyişiklik
müşahidə olundu?
Stəkanı özünüzdən uzaqlaşdırmaqda davam etdikdə elə bir vəziyyət alınacaqdır ki, siz
karandaşın yalnız su daxilində olan hissəsini görəcəksiniz. Nə üçün? Bu zaman hansı
işıq hadisəsi baş verdi?
Araşdırma
1
(a)
(b)
LAYİHƏ
142
Əgər işıq şüasının düşmə bucağı artarsa,
sınma bucağı necə dəyişər? Araşdırma-
dan müəyyən etdiniz ki, düşmə bucağı
artdıqca işıq şüasının sınma bucağı da
artır: gözünüzdən yuxarıda tutduğunuz
stəkanı özünüzdən uzaqlaşdırdıqca ka-
randaş daha çox sınmış kimi görünür (
c
,
2-4 halları).
Düşmə bucağının müəyyən qiymətində işıq şüası ikinci mühitə (havaya) keçmir,
sınma bucağı 90° olur (şüa su-hava sərhədi boyunca yayılır) (bax:
c
, 5 halı). Düşmə
bucağının sonrakı artımında isə su-hava sərhədinə düşən işığın sınması baş vermir,
şüa bütünlüklə suyun daxili səthindən əks olunur (bax:
c
, 6-7 halları) – işığın tam
daxili qayıtma hadisəsi baş verir. 90°-lik sınma bucağına uyğun gələn
0
düşmə
bucağı tam daxili qayıtmanın limit bucağı adlanır. Sınma bucağı 90° olan hal üçün
sınma qanunu belə yazılır:
90°
1
.
sin 90°=1 olduğundan:
1
.
Hər mühit cütü üçün (məsələn, şüşə-hava, almaz-şüşə və s.) tam daxili qayıtma-
nın limit bucağı vardır. Təcrübələrdən müəyyən edilmişdir ki, işıq şüasının şüşə-
hava sərhədində limit bucağı
42°-dir. Bu, o deməkdir ki, işıq şüasının şüşə-hava
sərhədinə düşmə bucağı
42°-dən böyük olduqda şüşədə tam daxili qayıtma hadisəsi
baş verəcəkdir.
İşığın tam daxili qayıtmasından müxtəlif optik cihazlarda, işıqötürənlərdə, zər-
gərlik işlərində istifadə olunur. Məsələn, binoklun əsas hissələrindən olan şüşə priz-
ma üzərinə düşən işıq tam daxili qayıtma nəticəsində, demək olar ki, tamamilə əks
olunaraq istiqamətini dəyişir (
d
).
Prizmada tam daxili qayıtma necә baş verir? Şüşə prizma optik cihazda elə yer-
ləşdirilir ki, işıq şüası onun səthinə perpen-
dikulyar düşsün (
e
). Prizmanın oturacağı
bərabərtərəfli düzbucaqlı üçbucaqdır
(AB=AC;
90°).
İşıq şüası prizmaya sınmadan daxil
olur (çünki düşmə bucağı 90°-dir) və
onun hava ilə sərhədinə (şüşə-hava
sərhədi) α=45° bucaq altında düşür. Bu
bucaq şüşə-hava mühitləri üçün şüşənin
limit bucağından böyük olduğundan şüa
havaya çıxmır və γ = 45° bucaq altında
tamamilə qayıdaraq prizmanın ACDF
üzündən cıxır (bax:
e
və
f
).
(e)
(f)
(d)
(c)
LAYİHƏ
3
143
• III fəsil •
İşıq hadisələri
•
İşığı müxtəlif məsafələrə, çətin keçilən yerlərə
ötürmək üçün işıqötürәn adlanan optik cihaz tətbiq
edilir. İşıqötürən çox kiçik diametrli şəffaf lif və ya
elastik boru olub xaricdən optik sıxlığı az olan maddə
ilə örtülür. Belə liflərdə işıq dəfələrlə tam daxili qayıt-
maya məruz qalır (
h
).
Zərgərlər təbii qiymətli daşların dəyərini artırmaq və
onları daha da cəlbedici etmək üçün əsrlərdir ki, işığın tam daxili qayıtma hadisə-
sindən istifadə edirlər. İnsanlar, adətən, qiymətli daşlara parlaq işıq altında baxırlar.
Bu zaman, işıq mənbəyinin hansı tərəfdə olmasından asılı olmayaraq, daşın bəzi
üzlərinin daxili səthləri güzgü kimi
səthlərinə düşən şüaları əks etdirərək,
daşda bərqvurma effekti yaradır. Daşı
çevirdikdə “daxili güzgü” rolunu onun
digər üzü oynayacaqdır (
m
).
Bu səbəbdən də brilyant adlan-
dırılan almaz qaş işıq şüasının düşmə
istiqamətindən asılı olmayaraq bərq
vurur (
n
).
Yaradıcı tәtbiqetmә
İşığın tam daxili qayıtmasını yoxlayaq.
Təchizat: optik disk, yarımsilindr formalı şüşə
lövhə, transportir, dördrəqəmli riyaziyyat cədvəli
(V.A.Bradis).
İşin gedişi: 1. Şüşə lövhəni optik diskin mərkəzinə
bərkidin, işıq şüasını yarımsilindrin radiusu boyun-
ca yönəldin və onun şüşə-hava sərhədində sınma-
sını müşahidə edin (
o
). 2. İşıq mənbəyini disk
boyunca elə hərəkət etdirin ki, şüanın şüşə-hava
sərhədinə limit bucağına bərabər bucaq altında
düşməsi təmin olunsun, bu halda şüa iki mühiti
ayıran sərhəd boyunca yayılır. Limit bucağını
transportirlə ölçün. 3. İşıq mənbəyini disk boyunca
bir qədər də hərəkət etdirib, şüanın yarımsilindr
üzərinə limit bucağından böyük bucaq altında düş-
məsini təmin edin. Təcrübənin sxemini iş vərəqinə
çəkin.
Nəticəni müzakirə edin:
İşıq şüasının şüşə-hava mühitləri üçün tam daxili qayıtmasının limit bucağı nəyə
bərabərdir?
İşıq şüası şüşə-hava sərhədinə hansı bucaq altında düşdükdə tam daxili qayıtma
hadisəsi baş verdi?
Araşdırma
2
(h)
(m)
(n)
(o)
LAYİHƏ
Dostları ilə paylaş: |