ஒளியின் ஒளிவிலகல் விதிக்கான சூத்திரம் - பொதுவான மற்றும் குறிப்பிட்ட வழக்குகள்

ஒளியின் ஒளிவிலகல் விதி பல்வேறு துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் கதிர்கள் ஒரு ஊடகத்திலிருந்து மற்றொரு ஊடகத்தைத் தாக்கும்போது அவை எவ்வாறு செயல்படும் என்பதை தீர்மானிக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. இந்த நிகழ்வின் அம்சங்கள், அதன் நிகழ்வுக்கான காரணங்கள் மற்றும் பிற முக்கியமான நுணுக்கங்களைப் புரிந்துகொள்வது எளிது. ஒளிவிலகல் வகைகளைப் புரிந்துகொள்வது மதிப்புக்குரியது, ஏனெனில் இது சட்டத்தின் கொள்கைகளின் கணக்கீடு மற்றும் நடைமுறை பயன்பாட்டில் பெரும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

பெரும்பாலும், ஒரு வெளிப்படையான கண்ணாடி தண்ணீரில் வைக்கோல் அல்லது கரண்டியால் ஒரு நல்ல உதாரணம் காட்டப்படுகிறது.

ஒளியின் ஒளிவிலகல் நிகழ்வு என்ன

இந்த நிகழ்வை கிட்டத்தட்ட அனைவரும் அறிந்திருக்கிறார்கள், ஏனெனில் இது அன்றாட வாழ்க்கையில் பரவலாக உள்ளது. உதாரணமாக, தெளிவான நீரைக் கொண்ட நீர்த்தேக்கத்தின் அடிப்பகுதியைப் பார்த்தால், அது எப்போதும் இருப்பதை விட நெருக்கமாகத் தெரிகிறது. மீன்வளங்களில் சிதைவைக் காணலாம், இந்த விருப்பம் கிட்டத்தட்ட அனைவருக்கும் தெரிந்ததே.ஆனால் சிக்கலைப் புரிந்து கொள்ள, பல முக்கியமான அம்சங்களைக் கருத்தில் கொள்வது அவசியம்.

ஒளிவிலகல் காரணங்கள்

இங்கே, ஒளி ஃப்ளக்ஸ் கடந்து செல்லும் வெவ்வேறு ஊடகங்களின் பண்புகள் தீர்க்கமான முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. அவற்றின் அடர்த்தி பெரும்பாலும் வேறுபடுகிறது, எனவே ஒளி வெவ்வேறு வேகத்தில் பயணிக்கிறது. இது அதன் பண்புகளை நேரடியாக பாதிக்கிறது.

ஒரு சூரியக் கதிர் ஒரு ப்ரிஸம் வழியாகச் செல்லும்போது, ​​அது நிறமாலையின் அனைத்து நிறங்களிலும் சிதைகிறது.

ஒரு ஊடகத்திலிருந்து மற்றொன்றுக்கு நகரும் போது (அவற்றின் இணைப்பின் கட்டத்தில்), அடர்த்தி மற்றும் பிற அம்சங்களில் உள்ள வேறுபாடுகள் காரணமாக ஒளி அதன் திசையை மாற்றுகிறது. விலகல் வேறுபட்டதாக இருக்கலாம், ஊடகங்களின் பண்புகளில் அதிக வேறுபாடு, இறுதியில் அதிக விலகல்.

மூலம்! ஒளி விலகும் போது, ​​அதில் சில எப்போதும் பிரதிபலிக்கும்.

நிஜ வாழ்க்கை உதாரணங்கள்

நீங்கள் கிட்டத்தட்ட எல்லா இடங்களிலும் பரிசீலனையில் உள்ள நிகழ்வின் உதாரணங்களைச் சந்திக்கலாம், எனவே ஒளிவிலகல் பொருள்களின் உணர்வை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதை அனைவரும் பார்க்கலாம். மிகவும் பொதுவான விருப்பங்கள்:

1. நீங்கள் ஒரு கிளாஸ் தண்ணீரில் ஒரு ஸ்பூன் அல்லது ஒரு குழாயை வைத்தால், இரண்டு சூழல்களின் எல்லையிலிருந்து தொடங்கி, பார்வைக்கு பொருள் நேராக இருப்பதை நிறுத்துகிறது மற்றும் விலகுகிறது என்பதை நீங்கள் பார்க்கலாம். இந்த ஒளியியல் மாயை பெரும்பாலும் உதாரணமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
2. வெப்பமான காலநிலையில், குட்டை விளைவு பெரும்பாலும் நடைபாதையில் ஏற்படுகிறது. கூர்மையான வெப்பநிலை வீழ்ச்சியின் இடத்தில் (பூமிக்கு அருகில்), கதிர்கள் ஒளிவிலகல் ஏற்படுவதால், கண்கள் வானத்தின் சிறிய பிரதிபலிப்பைக் காணும்.
3. ஒளிவிலகல் விளைவாக அற்புதங்களும் தோன்றும். இங்கே எல்லாம் மிகவும் சிக்கலானது, ஆனால் அதே நேரத்தில், இந்த நிகழ்வு பாலைவனத்தில் மட்டுமல்ல, மலைகளிலும், நடுத்தர பாதையிலும் கூட நிகழ்கிறது. மற்றொரு விருப்பம், அடிவானக் கோட்டிற்குப் பின்னால் இருக்கும் பொருள்கள் தெரியும் போது.
   மிராஜ் என்பது இயற்கையின் அதிசயங்களில் ஒன்றாகும், இது ஒளியின் ஒளிவிலகல் காரணமாக துல்லியமாக நிகழ்கிறது.
4. ஒளிவிலகல் கொள்கைகள் அன்றாட வாழ்வில் பயன்படுத்தப்படும் பல பொருட்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: கண்ணாடிகள், பூதக்கண்ணாடி, பீஃபோல்கள், ப்ரொஜெக்டர்கள் மற்றும் ஸ்லைடு ஷோ இயந்திரங்கள், தொலைநோக்கிகள் மற்றும் பல.
5. கேள்விக்குரிய சட்டத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் பல வகையான அறிவியல் உபகரணங்கள் செயல்படுகின்றன. இதில் நுண்ணோக்கிகள், தொலைநோக்கிகள் மற்றும் பிற அதிநவீன ஒளியியல் கருவிகள் அடங்கும்.

ஒளிவிலகல் கோணம் என்ன

ஒளிவிலகல் கோணம் என்பது வெவ்வேறு ஒளி பரிமாற்ற பண்புகளைக் கொண்ட இரண்டு வெளிப்படையான ஊடகங்களுக்கு இடையிலான இடைமுகத்தில் ஒளிவிலகல் நிகழ்வின் காரணமாக உருவாகும் கோணமாகும். இது ஒளிவிலகல் விமானத்திற்கு வரையப்பட்ட செங்குத்து கோட்டிலிருந்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

தண்ணீரை விட அதிக அடர்த்தி கொண்ட ஒரு திரவத்தை ஒரு கண்ணாடிக்குள் ஊற்றினால், ஒளிவிலகல் கோணம் பெரிதாகிவிடும்.

இந்த நிகழ்வு இரண்டு விதிகளின் காரணமாக உள்ளது - ஆற்றல் பாதுகாப்பு மற்றும் வேகத்தை பாதுகாத்தல். ஊடகத்தின் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றத்துடன், அலையின் வேகம் தவிர்க்க முடியாமல் மாறுகிறது, ஆனால் அதன் அதிர்வெண் அப்படியே இருக்கும்.

ஒளிவிலகல் கோணத்தை எது தீர்மானிக்கிறது

காட்டி மாறுபடலாம் மற்றும் முதன்மையாக ஒளி கடந்து செல்லும் இரண்டு ஊடகங்களின் பண்புகளைப் பொறுத்தது. அவற்றுக்கிடையேயான வேறுபாடு அதிகமாக இருப்பதால், காட்சி விலகல் அதிகமாகும்.

மேலும், கோணம் உமிழப்படும் அலைகளின் நீளத்தைப் பொறுத்தது. இந்த காட்டி மாறும்போது, ​​விலகலும் மாறுகிறது. சில ஊடகங்களில், மின்காந்த அலைகளின் அதிர்வெண் ஒரு பெரிய செல்வாக்கைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் இந்த விருப்பம் எப்போதும் காணப்படவில்லை.

ஒளியியல் அனிசோட்ரோபிக் பொருட்களில், கோணம் ஒளியின் துருவமுனைப்பு மற்றும் அதன் திசையால் பாதிக்கப்படுகிறது.

ஒளிவிலகல் வகைகள்

மிகவும் பொதுவானது ஒளியின் வழக்கமான ஒளிவிலகல் ஆகும், ஊடகத்தின் வெவ்வேறு குணாதிசயங்கள் காரணமாக, ஒரு விலகல் விளைவை ஒரு பட்டம் அல்லது மற்றொன்றுக்கு காணலாம்.ஆனால் இணையாக தோன்றும் அல்லது ஒரு தனி நிகழ்வாக கருதப்படும் பிற வகைகள் உள்ளன.

செங்குத்தாக துருவப்படுத்தப்பட்ட அலை ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் இரண்டு ஊடகங்களின் எல்லையைத் தாக்கும் போது (ப்ரூஸ்டர் கோணம் என்று அழைக்கப்படுகிறது), மொத்த ஒளிவிலகலைக் காணலாம். இந்த வழக்கில், பிரதிபலித்த அலைகள் எதுவும் இருக்காது.

அதிக ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்ட ஒரு ஊடகத்திலிருந்து குறைந்த அடர்த்தியான ஊடகத்திற்கு கதிர்வீச்சு செல்லும் போது மட்டுமே மொத்த உள் பிரதிபலிப்பைக் காண முடியும். இந்த வழக்கில், ஒளிவிலகல் கோணம் நிகழ்வுகளின் கோணத்தை விட அதிகமாக உள்ளது என்று மாறிவிடும். அதாவது, ஒரு தலைகீழ் உறவு உள்ளது. மேலும், கோணத்தின் அதிகரிப்புடன், அதன் சில மதிப்புகளை அடைந்தவுடன், காட்டி 90 டிகிரிக்கு சமமாகிறது.

ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் இரண்டு ஊடகங்களின் எல்லையில் ஒளி விழுந்தால், அது வெறுமனே பிரதிபலிக்க முடியும்.

நீங்கள் மதிப்பை இன்னும் அதிகரித்தால், கற்றை மற்றொரு ஊடகத்திற்கு செல்லாமல் இரண்டு பொருட்களின் எல்லையிலிருந்து பிரதிபலிக்கும். இந்த நிகழ்வே மொத்த உள் பிரதிபலிப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

மேலும் படியுங்கள்

ஒளி பிரதிபலிப்பு விதிகள் மற்றும் அவற்றின் கண்டுபிடிப்பு வரலாறு

 

சூத்திரம் நிலையான ஒன்றிலிருந்து வேறுபடுவதால், குறிகாட்டிகளின் கணக்கீடு குறித்து இங்கே உங்களுக்கு விளக்கம் தேவை. இந்த வழக்கில், இது இப்படி இருக்கும்:

பாவம் _{முதலியன}=n₂₁

இந்த நிகழ்வு ஆப்டிகல் ஃபைபரை உருவாக்க வழிவகுத்தது, இது மற்ற விருப்பங்களால் அடைய முடியாத வேகத்தில் வரம்பற்ற தூரத்திற்கு பெரிய அளவிலான தகவல்களை அனுப்பக்கூடிய ஒரு பொருளாகும். ஒரு கண்ணாடிக்கு மாறாக, இந்த விஷயத்தில் பல பிரதிபலிப்புகளுடன் கூட ஆற்றல் இழப்பு இல்லாமல் பிரதிபலிப்பு ஏற்படுகிறது.

ஆப்டிகல் ஃபைபர் ஒரு எளிய அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது:

1. ஒளி கடத்தும் மையமானது பிளாஸ்டிக் அல்லது கண்ணாடியால் ஆனது. அதன் குறுக்குவெட்டு பெரியது, பரிமாற்றக்கூடிய தகவல்களின் அளவு அதிகமாகும்.
2. மையத்தில் ஒளிப் பாய்ச்சலைப் பிரதிபலிக்க ஷெல் அவசியம், அதனால் அது அதன் மூலம் மட்டுமே பரவுகிறது. ஃபைபருக்குள் நுழையும் கட்டத்தில், கற்றை வரம்பை விட அதிகமான கோணத்தில் விழுகிறது, பின்னர் அது ஆற்றல் இழப்பு இல்லாமல் பிரதிபலிக்கும்.
3. பாதுகாப்புத் தனிமை ஃபைபர் சேதத்தைத் தடுக்கிறது மற்றும் பாதகமான விளைவுகளிலிருந்து பாதுகாக்கிறது. இந்த பகுதி காரணமாக, கேபிளை நிலத்தடியிலும் அமைக்கலாம்.

ஆப்டிகல் ஃபைபர் தகவல் பரிமாற்றத்தை அடிப்படையில் புதிய நிலைக்கு கொண்டு வர அனுமதித்தது.

ஒளிவிலகல் விதி எவ்வாறு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது?

இந்த கண்டுபிடிப்பு செய்யப்பட்டது வில்லெப்ராட் ஸ்னெலியஸ், ஒரு டச்சு கணிதவியலாளர், 1621 இல். தொடர்ச்சியான சோதனைகளுக்குப் பிறகு, இன்றுவரை கிட்டத்தட்ட மாறாமல் இருக்கும் முக்கிய அம்சங்களை அவரால் உருவாக்க முடிந்தது. நிகழ்வு மற்றும் பிரதிபலிப்பு கோணங்களின் சைன்களின் விகிதத்தின் நிலைத்தன்மையை அவர் முதலில் குறிப்பிட்டார்.

கண்டுபிடிப்பின் பொருட்களுடன் முதல் வெளியீடு ஒரு பிரெஞ்சு விஞ்ஞானியால் செய்யப்பட்டது ரெனே டெகார்ட்ஸ். அதே நேரத்தில், வல்லுநர்கள் உடன்படவில்லை, அவர் ஸ்னெலின் பொருட்களைப் பயன்படுத்தினார் என்று ஒருவர் நம்புகிறார், மேலும் அவர் அதை சுயாதீனமாக மீண்டும் கண்டுபிடித்தார் என்பதில் ஒருவர் உறுதியாக இருக்கிறார்.

மேலும் படியுங்கள்

ஒளியின் பரவல் என்று அழைக்கப்படுகிறது

 

ஒளிவிலகல் குறியீட்டின் வரையறை மற்றும் சூத்திரம்

நிகழ்வு மற்றும் ஒளிவிலகல் கதிர்கள், அதே போல் இரண்டு ஊடகங்களின் சந்திப்பின் வழியாக செங்குத்தாக கடந்து செல்லும் அதே விமானத்தில் உள்ளன. ஒளிவிலகல் கோணத்தின் சைனுடன் தொடர்புடைய நிகழ்வுகளின் கோணத்தின் சைன் ஒரு நிலையான மதிப்பு. இந்த வரையறை ஒலிக்கிறது, இது விளக்கக்காட்சியில் வேறுபடலாம், ஆனால் பொருள் எப்போதும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். வரைகலை விளக்கம் மற்றும் சூத்திரம் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

சூத்திரம் உலகளாவியது மற்றும் வெவ்வேறு சூழல்களுக்கு ஏற்றது.

குறிகாட்டிகள் என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும் ஒளிவிலகல்களுக்கு அலகுகள் இல்லை. ஒரு நேரத்தில், பரிசீலனையில் உள்ள நிகழ்வின் இயற்பியல் அடித்தளங்களைப் படிக்கும் போது, ​​ஒரே நேரத்தில் இரண்டு விஞ்ஞானிகள் - கிறிஸ்டியன் ஹியூஜென்ஸ் ஹாலந்தில் இருந்தும், பிரான்சில் இருந்து Pierre de Fermat என்பவரும் இதே முடிவுக்கு வந்தனர். அவரைப் பொறுத்தவரை, நிகழ்வுகளின் சைன் மற்றும் ஒளிவிலகல் சைன் ஆகியவை அலைகள் கடந்து செல்லும் ஊடகத்தில் உள்ள வேகங்களின் விகிதத்திற்கு சமம். ஒளி ஒரு ஊடகத்தின் வழியாக மற்றொன்றை விட வேகமாக பயணித்தால், அது ஒளியியல் ரீதியாக குறைவான அடர்த்தியாக இருக்கும்.

மூலம்! வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் மற்ற எந்தப் பொருளையும் விட உயர்ந்தது.

"ஸ்னெல்லின் விதி" என்பதன் இயற்பியல் பொருள்

ஒளி வெற்றிடத்திலிருந்து வேறு எந்த பொருளுக்கும் செல்லும் போது, ​​அது தவிர்க்க முடியாமல் அதன் மூலக்கூறுகளுடன் தொடர்பு கொள்கிறது. ஊடகத்தின் அதிக ஒளியியல் அடர்த்தி, அணுக்களுடன் ஒளியின் தொடர்பு வலுவானது மற்றும் அதன் பரவலின் வேகம் குறைகிறது, அதிகரிக்கும் அடர்த்தியுடன், ஒளிவிலகல் குறியீடும் அதிகரிக்கிறது.

முழுமையான ஒளிவிலகல் n என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது மற்றும் வெற்றிடத்திலிருந்து எந்த ஊடகத்திற்கும் நகரும் போது ஒளியின் வேகம் எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள உங்களை அனுமதிக்கிறது.

உறவினர் ஒளிவிலகல் (என்₂₁) ஒரு ஊடகத்திலிருந்து மற்றொன்றுக்கு நகரும் போது ஒளியின் வேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் அளவுருக்களைக் காட்டுகிறது.

வீடியோ 8 ஆம் வகுப்பு இயற்பியலில் இருந்து சட்டத்தை கிராபிக்ஸ் மற்றும் அனிமேஷன் உதவியுடன் மிக எளிமையாக விளக்குகிறது.

தொழில்நுட்பத்தில் சட்டத்தின் நோக்கம்

நிகழ்வு மற்றும் நடைமுறை ஆராய்ச்சியின் கண்டுபிடிப்பிலிருந்து நிறைய நேரம் கடந்துவிட்டது. முடிவுகள் பல்வேறு தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படும் அதிக எண்ணிக்கையிலான சாதனங்களை உருவாக்க மற்றும் செயல்படுத்த உதவியது, இது மிகவும் பொதுவான எடுத்துக்காட்டுகளை பகுப்பாய்வு செய்வது மதிப்பு:

1. கண் மருத்துவ உபகரணங்கள். பல்வேறு ஆய்வுகளை நடத்தவும், நோய்க்குறியீடுகளை அடையாளம் காணவும் உங்களை அனுமதிக்கிறது.
2. வயிறு மற்றும் உள் உறுப்புகளின் ஆய்வுக்கான கருவி. கேமராவை அறிமுகப்படுத்தாமல் தெளிவான படத்தைப் பெறலாம், இது செயல்முறையை பெரிதும் எளிதாக்குகிறது மற்றும் வேகப்படுத்துகிறது.
3. தொலைநோக்கிகள் மற்றும் பிற வானியல் உபகரணங்கள், ஒளிவிலகல் காரணமாக, நிர்வாணக் கண்ணுக்குத் தெரியாத படங்களைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்குகின்றன.
   தொலைநோக்கிகளின் லென்ஸ்களில் ஒளியின் ஒளிவிலகல், அதிக துல்லியமான ஆராய்ச்சியை வழங்கும், ஒரு குவியத்தில் ஒளியைச் சேகரிக்க உதவுகிறது.
4. தொலைநோக்கிகள் மற்றும் ஒத்த சாதனங்களும் மேற்கண்ட கொள்கைகளின் அடிப்படையில் செயல்படுகின்றன. இதில் நுண்ணோக்கிகளும் அடங்கும்.
5. புகைப்படம் மற்றும் வீடியோ உபகரணங்கள், அல்லது அதன் ஒளியியல், ஒளியின் ஒளிவிலகலைப் பயன்படுத்துகின்றன.
6. ஃபைபர் ஆப்டிக் கோடுகள் பெரிய அளவிலான தகவல்களை எந்த தூரத்திற்கும் அனுப்பும்.

வீடியோ பாடம்: ஒளியின் ஒளிவிலகல் சட்டத்தின் படி முடிவு.

ஒளியின் ஒளிவிலகல் என்பது பல்வேறு ஊடகங்களின் சிறப்பியல்புகளால் ஏற்படும் ஒரு நிகழ்வு ஆகும். அவற்றின் இணைப்பின் கட்டத்தில் இதைக் காணலாம், விலகலின் கோணம் பொருட்களுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டைப் பொறுத்தது. இந்த அம்சம் நவீன அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.