ሁሉም ሰው ያውቃል ወይም ቢያንስ ሰምቷል ብርሃን የማንፀባረቅ እና የማንጸባረቅ ባህሪ አለው። ግን የጂኦሜትሪክ እና የሞገድ ኦፕቲክስ ቀመሮች ብቻ ይህ እንዴት እንደሚከሰት ወይም በምን መሠረት ላይ እንደሚከሰት ማብራራት ይችላሉ። ይህ ሁሉ ትምህርት ደግሞ ከዘመናችን ከሦስት መቶ ዓመታት በፊት በኡክሊድ ያስተዋወቀውን "ሬይ" ጽንሰ-ሐሳብ ላይ የተመሰረተ ነው. እንግዲያውስ ጨረር ምንድን ነው በሳይንሳዊ አነጋገር?
ጨረር የብርሃን ሞገዶች የሚንቀሳቀሱበት ቀጥተኛ መስመር ነው። እንዴት, ለምን - እነዚህ ጥያቄዎች የሞገድ ኦፕቲክስ አካል በሆነው በጂኦሜትሪክ ኦፕቲክስ ቀመሮች መልስ ይሰጣሉ. የኋለኛው፣ አንድ ሰው እንደሚገምተው፣ ጨረሮችን እንደ ማዕበል ያያል።
የጂኦሜትሪክ ኦፕቲክስ ቀመሮች
Rectilinear propagation ህግ፡ በመካከለኛው አይነት ውስጥ ያለው ጨረራ በሬክቲላይንኛ የመሰራጨት አዝማሚያ አለው። ማለትም ብርሃን በሁለት ነጥቦች መካከል ባለው አጭሩ መንገድ ይጓዛል። እንዲያውም የብርሃን ጨረሩ ጊዜን ለመቆጠብ ይፈልጋል ማለት ይችላሉ. ይህ ህግ የጥላ እና penumbraን ክስተቶች ያብራራል።
ለምሳሌ የብርሃን ምንጩ ራሱ መጠኑ አነስተኛ ከሆነ ወይም በዚህ ርቀት ላይ የሚገኝ ከሆነመጠኖች ችላ ሊባሉ ይችላሉ, የብርሃን ጨረር ግልጽ ጥላዎችን ይፈጥራል. ነገር ግን የብርሃን ምንጩ ትልቅ ወይም በጣም ቅርብ ከሆነ የብርሃን ጨረሩ ግልጽ ያልሆኑ ጥላዎችን እና ከፊል ጥላዎችን ይፈጥራል።
የገለልተኛ ስርጭት ህግ
የብርሃን ጨረሮች እርስ በርስ ራሳቸውን ችለው ይሰራጫሉ። ይኸውም እርስ በርስ ከተጠላለፉ ወይም እርስ በርስ በሚያልፉበት ተመሳሳይነት በምንም መንገድ አይነኩም. ጨረሮቹ ስለሌሎች ጨረሮች ሕልውና ያላወቁ ይመስላሉ።
የነጸብራቅ ህግ
አንድ ሰው የሌዘር ጠቋሚ ወደ መስታወት እንደሚጠቁም እናስብ። እርግጥ ነው, ጨረሩ ከመስተዋት ላይ ይንፀባርቃል እና በሌላ መካከለኛ ውስጥ ይሰራጫል. በመስታወት እና በቀዳማዊው ጨረሮች መካከል ያለው አንግል የክስተቱ አንግል ተብሎ ይጠራል ፣ በመስታወት እና በሁለተኛው ጨረሮች መካከል ያለው አንግል የማንጸባረቅ አንግል ይባላል። እነዚህ ማዕዘኖች እኩል ናቸው።
የጂኦሜትሪክ ኦፕቲክስ ቀመሮች ማንም የማያስባቸው ብዙ ሁኔታዎችን ያሳያሉ። ለምሳሌ የነጸብራቅ ህግ ለምን እራሳችንን በ"ቀጥታ" መስታወት ውስጥ እንዳለን በትክክል ማየት እንደምንችል እና ጠማማው ገጽታው ለምን የተለየ ምስል እንደሚፈጥር ያብራራል።
ፎርሙላ፡
a - የክስተቱ አንግል፣ b - የማንጸባረቅ አንግል።
a=b
የማፅደቅ ህግ
የአደጋው ጨረሮች፣የመስተዋቱ ጨረሮች እና ወደ መስታወት የሚሄዱት በአንድ አውሮፕላን ውስጥ ነው። የክስተቱ አንግል ሳይን በማንፀባረቅ አንግል ሳይን ከተከፋፈለ እሴቱ n ይገኛል፣ ይህም ለሁለቱም ሚዲያዎች ቋሚ ነው።
n የሚያሳየው ከመጀመሪያው መካከለኛ ያለው ጨረር ወደ ሁለተኛው በምን አንግል ላይ እንደሚያልፍ እና የእነዚህ ሚዲያ ውህዶች እንዴት እንደሚዛመዱ ያሳያል።
ፎርሙላ፡
i - የክስተቱ አንግል። r - አንጸባራቂ አንግል. n21 - የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ።
sin i/sin r=n2/ 1= n21211
የብርሃን ተገላቢጦሽ ህግ
የብርሃን ተገላቢጦሽ ህግ ምን ይላል? ጨረሩ በደንብ በተገለጸው አቅጣጫ ወደ አንድ አቅጣጫ ቢሰራጭ፣ ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ ተመሳሳይ መንገድ ይደግማል።
ውጤቶች
የጂኦሜትሪክ ኦፕቲክስ ቀመሮች በተወሰነ ቀለል ባለ መልኩ የብርሃን ጨረር እንዴት እንደሚሰራ ያብራራሉ። በዚህ ውስጥ ምንም አስቸጋሪ ነገር የለም. አዎን፣ የጂኦሜትሪክ ኦፕቲክስ ቀመሮች እና ህጎች አንዳንድ የአጽናፈ ዓለሙን ባህሪያት ቸል ይላሉ፣ ነገር ግን ለሳይንስ ያላቸውን ጠቀሜታ መገመት አይቻልም።
