g9f-3.2· Fəsil 3: İşıq hadisələri· ~13 dəq

İşığın sınması

Sınma qanunu, sındırma əmsalı və tam daxili qayıtma

İşıq bir şəffaf mühitdən digərinə keçdikdə öz istiqamətini dəyişir — bu hadisəyə işığın sınması deyilir. Sınma qanununa görə düşmə bucağının sinusunun sınma bucağının sinusuna nisbəti sabitdir: n=sin⁡αsin⁡βn = \frac{\sin\alpha}{\sin\beta}, burada α\alpha — düşmə, β\beta — sınma bucağıdır. Mühitin mütləq sındırma əmsalı n=cvn = \frac{c}{v} düsturu ilə təyin olunur, burada vv — həmin mühitdə işığın sürətidir; nn nə qədər böyükdürsə, mühit bir o qədər optik sıxdır. İşıq optik seyrək mühitdən sıx mühitə keçdikdə normala yaxınlaşır, sıx mühitdən seyrək mühitə keçdikdə isə normadan uzaqlaşır. Sıx mühitdən seyrək mühitə keçərkən düşmə bucağı müəyyən limit bucağından böyük olarsa, işıq tamamilə geri qayıdır — buna tam daxili qayıtma deyilir.

📌Nümunə

Məsələn: mühitdə işıq sürəti v=2⋅108v = 2 \cdot 10^{8} m/s olarsa, n=c/v=3⋅108/2⋅108=1,5n = c/v = 3 \cdot 10^{8} / 2 \cdot 10^{8} = 1{,}5 alınır.

Qrafiklər

İşığın sınması: sıx mühitə (n₂>n₁) keçən şüa normala yaxınlaşır (α > β)
İşığın sınması: sıx mühitə (n₂>n₁) keçən şüa normala yaxınlaşır (α > β)

Əsas terminlər

İşığın sınması — İşığın bir şəffaf mühitdən digərinə keçərkən sərhəddə öz istiqamətini dəyişməsi hadisəsi.
Düşmə bucağı (α\alpha) — Düşən şüa ilə sərhədə çəkilmiş normal arasındakı bucaq.
Sınma bucağı (β\beta) — Sınmış şüa ilə normal arasındakı bucaq.
Nisbi sındırma əmsalı — İki mühit üçün n=sin⁡αsin⁡βn = \frac{\sin\alpha}{\sin\beta} nisbəti; düşmə bucağından asılı olmayan sabit kəmiyyət.
Mütləq sındırma əmsalı — n=c/vn = c/v; vakuumda işıq sürətinin mühitdəki sürətə nisbəti, vahidsiz kəmiyyət.
Tam daxili qayıtma — İşıq sıx mühitdən seyrək mühitə keçərkən düşmə bucağı limit bucaqdan böyük olduqda tamamilə geri qayıtması.
Sınma kəmiyyətləri və düsturlar
KəmiyyətİşarəDüstur
Nisbi sındırma əmsalınnn=sin⁡αsin⁡βn = \frac{\sin\alpha}{\sin\beta}
Mütləq sındırma əmsalınnn=c/vn = c/v
İki mühit üçün sınma—n1⋅sin⁡α=n2⋅sin⁡βn_1 \cdot \sin\alpha = n_2 \cdot \sin\beta
Mühitdə işıq sürətivvv=c/nv = c/n

c=3⋅108c = 3 \cdot 10^{8} m/s — vakuumda işıq sürəti; nn vahidsizdir.

Sıx və seyrək mühitə keçid
KeçidŞüaBucaqlarTam qayıtma
Seyrək → sıxNormala yaxınlaşırβ<α\beta < \alphaOlmur
Sıx → seyrəkNormadan uzaqlaşırβ>α\beta > \alphaMümkündür (α>\alpha > limit)

Böyük nn optik sıx mühitə, kiçik nn seyrək mühitə uyğundur.

✎Mütləq sındırma əmsalını tapmaq (n=c/vn = c/v)
  1. 1Verilənlər: v=2⋅108v = 2 \cdot 10^{8} m/s, c=3⋅108c = 3 \cdot 10^{8} m/s.
  2. 2Düstur: n=c/v.n = c/v.
  3. 3Hesablama: n=3⋅108/2⋅108=1,5.n = 3 \cdot 10^{8} / 2 \cdot 10^{8} = 1{,}5.
  4. 4Cavab: n=1,5n = 1{,}5 — mühit vakuumdan optik sıxdır.
✎Sınma bucağının sinusunu tapmaq
  1. 1Verilənlər: n=2n = 2, sin⁡α=0,6\sin\alpha = 0{,}6.
  2. 2Düstur: n=sin⁡αsin⁡β→sin⁡β=sin⁡αn.n = \frac{\sin\alpha}{\sin\beta} \rightarrow \sin\beta = \frac{\sin\alpha}{n}.
  3. 3Hesablama: sin⁡β=0,6/2=0,3.\sin\beta = 0{,}6 / 2 = 0{,}3.
  4. 4Cavab: sin⁡β=0,3\sin\beta = 0{,}3; sıx mühitə keçdiyi üçün sin⁡β<sin⁡α\sin\beta < \sin\alpha.
⚠️Diqqət

Düstur n=c/vn = c/v formasındadır (vakuum sürəti mühit sürətinə bölünür), tərsinə yox. Buna görə hər zaman n>1n > 1 alınır.

🚫Tez-tez səhv

Sıx mühitə keçəndə sin⁡β=sin⁡α/n\sin\beta = \sin\alpha/n götürün, n⋅sin⁡αn \cdot \sin\alpha yox — əks halda sin⁡β\sin\beta 1-dən böyük çıxar ki, bu mümkün deyil.

💡Qeyd

Böyük sındırma əmsalı = optik sıx mühit = işığın daha yavaş sürəti (v=c/nv = c/n).

⚠️Diqqət

İşıq normal boyunca (düşmə bucağı 0∘0^\circ) düşəndə sınmır, düz keçir.

💡Qeyd

Tam daxili qayıtma yalnız sıx → seyrək keçiddə və düşmə bucağı limit bucaqdan böyük olduqda baş verir.

Qaydalar

  1. 1Sınma qanunu: n=sin⁡αsin⁡βn = \frac{\sin\alpha}{\sin\beta} (α\alpha — düşmə, β\beta — sınma bucağı).
  2. 2Mütləq sındırma əmsalı: n=cvn = \frac{c}{v} (vv — mühitdə işıq sürəti).
  3. 3Sıx mühitə keçəndə şüa normala yaxınlaşır, seyrək mühitə keçəndə uzaqlaşır.
  4. 4Tam daxili qayıtma yalnız sıx mühitdən seyrək mühitə keçəndə baş verir.

Məşq

15 asan · 15 orta · 15 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir

AsanOrtaÇətinQarışıq