Оптик үзэгдэл (физик, 8 анги). Агаар мандлын оптик үзэгдэл. Оптик үзэгдэл ба төхөөрөмжүүд

Аймшигт байдлаас хойш урт хугацааны туршид агаарын орчинд байгаа дүр төрхүүд түгшсэн, айдас төрүүлж байна. Өнөө үед эрдэмтэд байгалийн олон нууц, түүний дотор оптик үзэгдлийг олж илрүүлсэн. Тэд байгалийн шинж чанарыг судлахдаа гайхдаггүй бөгөөд түүний мөн чанар нь удаан хугацааны туршид судлагджээ. Ерөнхий боловсролын сургуульд 8-р ангид физикийн оптик үзэгдэл өнөөдөр хийгдэж байгаа бөгөөд ингэснээр ямар ч оюутан тэдний мөн чанарыг ойлгож чадна.

Үндсэн ойлголтууд

Эрт үеийн эрдэмтэд хүний нүд нь эдний мэдрэмжийг хамгийн сайн тэмтрүүлүүдээр хардаг гэж үздэг. Тухайн үеийн оптик бол алсын хараа сургаал юм.

Ойрхи Дундад зууны үед оптикууд нь гэрэл, түүний мөн чанарыг судлав.

Өнөөдөр оптик нь олон төрлийн хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн гэрлийн тархалтыг судлах физикийн нэг хэсэг бөгөөд бусад бодисын харилцан үйлчлэлд ордог. Алсын хараатай холбоотой бүх асуудлыг физиологийн оптикийн аргаар судалж байна.

Оптик үзэгдэл нь гэрлийн цацраг туяагаар хийсэн янз бүрийн үйл ажиллагааны илрэл юм. Эдгээрийг агаар мандлын оптикуудаар судладаг.

Агаар мандлын ер бусын үйл явц

Дэлхий нь агаар мандлыг нэрлэдэг хийн бүрхүүлээр бүрхэгддэг. Түүний зузаан нь хэдэн зуун км. Дэлхийд ойртох тусам уур амьсгал нь илүү нягт, дээш чиглэсэн байдаг. Агаар мандлын дугтуйн физик шинж чанарууд байнга өөрчлөгдөж, давхаргууд нь холилдсон байдаг. Температурыг өөрчил. Нягт, ил тод байдлын зэрэг өөрчлөгдөнө.

Нарнаас болон бусад тэнгэрийн улсуудаас одооноос гэрэл цацруулж байдаг. Тэд дэлхийн агаар мандлын дамжин өнгөрдөг бөгөөд тэдгээрийн хувьд тэдгээрийн шинж чанарыг өөрчилдөг тодорхой оптик систем гэж үздэг. Гэрлийн туяа нь цацруулж, тархсан, агаар мандал дамжин өнгөрч, дэлхийг гэрэлтүүлдэг. Зарим нөхцөлд цацраг туяаны муруйн зам, иймээс янз бүрийн үзэгдлүүд үүсдэг. Физикийн хамгийн анхны оптик үзэгдлүүд нь:

• Наран шарлагын газар;
• Солонгын төрх;
• Хойд гэрлүүд;
• Муухай байдал;
• Halo.

Тэднийг илүү дэлгэрэнгүй авч үзье.

Нарыг тойрон оршино

Грек хэл дээрх "halo" гэсэн үг нь "тойрог" гэсэн утгатай. Оптик үзэгдэл гэж юу вэ?

Хало нь агаар мандалд үүлний талстууд үүссэн туяаг хугарах, цацрагийн тусгал юм. Энэ үзэгдэл нь Нарны ойролцоо цацраг туяа шиг харагдах бөгөөд харанхуйн зайгаар хязгаарлагддаг. Ихэвчлэн циклонууд үүсэхээс өмнө үүсдэг.

Усны дусал агаарт хөлдөж, призмик хэлбэрийн зургийг зургаан талаас нь авдаг. Хүн бүр атмосферийн доод давхаргад харагдах icicles нь мэддэг. Дээшээ, ийм мөсөн зүү нь босоо чиглэлд чөлөөтэй ордог. Кристал мөсөнд хөвж, газарт бууж, газар дээр нь зэрэгцээ байршилтай байдаг. Хүн линз мэт ажиллаж, гэрлийн тусгалыг хардаг талстыг хардаг.

Бусад призм нь тэгш байх эсвэл зургаан цацраг бүхий од шиг харагдаж байна. Гэрлийн цацрагийн талбайнууд дээр унасан нь хэд хэдэн процессыг мэдрэх эсвэл хугарах боломжгүй юм. Бүх үйл явц нь тодорхой харагдаж байгаа нь ихэвчлэн тохиолддог бөгөөд энэ нь ихэвчлэн зарим нэг үзэгдлийн нэг буюу хэсэг хэсэг нь илүү тод илэрдэг бол бусад нь хангалтгүй төлөөлөлтэй байдаг.

Жижиг halo гэдэг нь нарны эргэн тойронд ойролцоогоор 22 градусын радиустай тойрог юм. Дугуйны өнгө нь дотороос улайх, дараа нь шар, цагаан өнгөтэй, хөх тэнгэртэй холилдоно. Дугуйны дотор тал нь харанхуй байна. Энэ нь агаарт нисдэг мөснүүдийн зүүгээр хугарснаас үүсдэг. Призм дээрх цацраг нь 22 градусын өнцгөөр хазайж, талстыг дамжин өнгөрөхөд 22 градусын ажиглагчид үзүүлсэн байна. Тиймээс дотоод орон зай харанхуй мэт харагдана.

Улаан өнгө нь хамгийн бага хазайлтыг харуулдаг. Дараа нь шар өнгөтэй. Бусад туяа холилдон цагаан өнгөтэй байна.

46 градусын өнцөгтэй өнцөгтэй, энэ нь ойролцоогоор 22 градусын өнцгөөр хүрээлэгдсэн байна. Түүний дотоод хэсэг нь улаан өнгөтэй байдаг. Учир нь гэрэл нь 90 градусын нар шингээн авдаг.

90 градусын галого нь мэдэгдэж, бага зэрэг тодрдог, бараг өнгө байхгүй, гадна талаас улаан өнгөтэй байна. Эрдэмтэд энэ зүйлийг бүрэн судлаагүй байна.

Сар болон бусад зүйлийн эргэн тойрон дахь Halo

Оптик үзэгдэл нь гэрлийн үүл, тэнгэрт маш олон тооны бяцхан мөсөн мөсөн бүрхүүлүүд байгаа бол ихэвчлэн харагддаг. Кристал бүр нь призм юм. Ерөнхийдөө тэдгээрийн хэлбэр нь гексаидроноор урт насалдаг. Гэрэл нь урд талст талбайн бүс рүү орж, эсрэг тал руу явж, 22 градусаар хугардаг.

Өвлийн улиралд хүйтэн агаарт гудамжны гэрлүүдийг тойрон гэрэлтэж харагдах болно. Энэ нь дэнлүүгийн гэрлийн улмаас үүсдэг.

Нарны эргэн тойронд хөөцөлдсөн цастай агаарт үүсч болно. Цасан шуурга агаарт хөвж байгаа бөгөөд үүлээр дамждаг. Үдшийн нар жаргах үед энэ гэрэл улаан болж хувирна. Өнгөрсөн зууны үед мухар сүсгийн хүмүүс ийм үзэгдэлээр аймшигтай байв.

Halo нь нарны эргэн тойронд солонгын өнгө шиг харагдаж болно. Хэрэв агаар мандал дахь зургаан талбайн олон талстууд байгаа бол харагдах боловч нарны туяа цацруулж байдаг. Ихэнх туяа нь бидний харцанд хүрээгүй биш тарсан байдаг. Үлдсэн туяа нь хүний нүд рүү хүрч, нарны эргэн тойронд өнгөт тойрог ажиглагдаж байна. Түүний радиус нь 22 градус буюу 46 градус байна.

Хуурамч нар

Эрдэмтдийн тэмдэглэснээр halo-ийн тойрог нь үргэлж гэрэл гэгээтэй байдаг. Энэ нь босоо ба хэвтээ огтлолцол байдагтай холбоотой юм. Тэд огтлолцох газар нь хуурамч хуц л гарч ирнэ. Ялангуяа Нар нь ойролцоох тэнгэрт ойрхон, энэ үед босоо тойргийн нэг хэсэг нь бид харж чадахгүй.

Хуурамч нар нь мөн оптик үзэгдэл юм. Энэ нь зургаан нүүртэй мөсөн талстаас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь хадаас шиг хэлбэртэй байдаг. Ийм талстууд нь босоо чиглэлд агаар мандалд байдаг тул хажуугийн нүүрэнд гэрэл нь хугардаг.

Гурав дахь "нар" нь зөвхөн нарны гадаргуу дээр харагдах Halo тойргийн гадаргуугийн хэсэг нь үүсдэг. Энэ бол нумын хэсэг эсвэл ойлгомжгүй хэлбэрийн гэрэлтсэн цэг байж болно. Заримдаа худалч нар нь маш хурц гэрэлтэй байдаг тул жинхэнэ нарнаас ялгагддаггүй.

Солонго

Энэ нь өөр өөр өнгө бүхий бүрэн бус тойрог хэлбэртэй агаар мандлын үзэгдэл юм.

Эрт дээр үеийн шашнууд солонго гэж тэнгэрээс газар хүртэл гүүр болох нь гэж үздэг. Аристотель нарны гэрлийн дуслын тусгалаас болж солонго үүсдэг гэж үздэг. Солонго шиг ямар нэгэн оптик үзэгдэл хүнийг аз жаргалтай болгох чадвартай хэвээр байна уу?

XVII зуунд Дескартес солонгын мөн чанарыг судалсан. Дараа нь Ньютон гэрэлтэй ба Декартын онолыг нэмсэн боловч хэд хэдэн борооны ёроолд үүссэн, тэдгээрийн тусдаа өнгөт сүүдэр байхгүй болохыг ойлгож чадаагүй.

Солонгочийн бүрэн онол XIX зууны үед Англи улсын Д.Ариелаас одон орон судлаач юм. Энэ бол солонгын бүх үйл явцыг илрүүлэх чадвартай байсан юм. Түүний боловсруулсан онол өнөөдөр хүртэл хүлээн зөвшөөрөгдөж байна.

Солонго нь нарны гэрэлд тэнгэрийн бүс дэх борооны ус гоожсон үед Нарнаас буцаж ирдэг. Солонгийн төв нь Нарны нөгөө талд байрладаг бөгөөд энэ нь хүний нүдэнд харагдахгүй. Солонго нум нь төв цэгийн эргэн тойрон дахь хэсэг юм.

Солонго дахь өнгө нь тодорхой дараалалд байрладаг. Тэр байнга байдаг. Улаан - дээд ирмэг, ягаан - доод талд. Тэдний хооронд өнгөнүүд нь хатуу байрлалд ордог. Солонго нь одоо байгаа бүх өнгө биш юм. Ногоон өнгө давамгайлах нь цаг агаарын тааламжтай нөхцөлд шилжих шилжилтийг харуулж байна.

Цагаан гэрэл

Нарны салхи, атомын харилцан үйлчлэлээс үүдэн агаар мандлын дээд давхаргад энэ туяа гэрэлтэж байдаг. Ихэнхдээ Aurora нь ягаан, улаан дэвсгэртэй ногоон, цэнхэр өнгийн сүүдэртэй байдаг. Тэд соронзон хальс буюу толбо хэлбэрээр авч болно. Тэдний шуугиан ихэвчлэн дуу чимээ сонсогддог.

Mirage

Энгийн төөрөгдөлд автсан хүн ямар ч мэддэг. Жишээ нь, халаагуур асфальт дээр жолоодох үед усны гадаргуу шиг лагшина. Энэ бол гайхах зүйл биш. Ямар оптик үзэгдэл нь догшин шинж тэмдгүүдийн талаар тайлбарладаг вэ? Энэ асуудлыг дэлгэрэнгүй авч үзье.

Мираж нь агаар мандлын оптик физик үзэгдэл юм. Үүний үр дүнд хэвийн нөхцөлд харагдах объектыг нүдээр харж байдаг. Энэ нь агаар мандлын дамжин өнгөрөх үедээ гэрлийн цацрагийн хугарлын улмаас үүсдэг. Ач холбогдолгүй зайд байгаа объектууд нь тэдгээрийн бодит байршлаас хамааран өсч унах буюу буурч болох бөгөөд хачин гажуудлын тоймыг олж авч болно.

Brocken-ийн сүнс

Энэ бол нар жаргах үедээ нар жаргах үед нар мандах үед нар мандах үед үл мэдэгдэх хэмжээний сүүдэрийг олж мэдэх боломжгүй сүүдэр юм. Энэ нь манан дундах усан дуслуудаар гэрлийн туяа тусах ба хугарахтай холбоотой юм. Энэхүү үзэгдэл нь Германы Харз нурууны өндөрлөгүүдийн нэгээр нэрлэгдсэн байна.

Гэгээн Элмагийн гэрэл

Эдгээр нь далай тэнгисийн усан онгоцнууд дээр хөх, ягаан өнгөөр гэрэлтүүлдэг сойз юм. Уулын өндөрлөгүүд дээр өндөр гэрэлтэй харагдаж байна. Цахилгааны хурцадмал байдал нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор дамжуулагчийн төгсгөлд цахилгааны цэнэг алдалтаас үүсэх энэхүү үзэгдэл үүсдэг.

Эдгээр нь 8-р ангийн хичээл дээр харагдах оптик үзэгдлийг харуулдаг. Оптик төхөөрөмжүүдийн талаар ярья.

Оптик шилэн барилгын ажил

Оптик төхөөрөмжүүд нь гэрлийг хөрвүүлэх төхөөрөмжүүд юм. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн харагдах гэрэлд ажилладаг.

Бүх оптик төхөөрөмжийг хоёр төрөлд хувааж болно:

1. Төхөөрөмжийг дэлгэц дээр авсан зураг. Эдгээр нь камер, камер, төсөөллийн төхөөрөмж юм.
2. Хүний нүдтэй харилцах төхөөрөмжүүд, дэлгэц дээр зураг зурдаггүй. Энэ бол томруулдаг шил, микроскоп, телескоп юм. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь харагдахуйц гэж үздэг.

Камер бол гэрэл зургийн хальсан дээрх объектын зургийг авахад ашигладаг оптик механик төхөөрөмж юм. Камерын дизайн нь камер болон линзийг зорилго агуулдаг. Линз дээр тулгуурласан объектын урвуугаар хийгдсэн, багассан дүрсийг үүсгэдэг. Энэ нь гэрлийн үйл ажиллагааны улмаас юм.

Зураг нь эхлээд үл үзэгдэх боловч хөгжиж буй шийдлээс болоод харагдах болно. Энэ зургийг сөрөг гэж нэрлэдэг бөгөөд тод гэрэл нь харанхуй харагдана. Эерэгээс эерэгийг гэрлийн цаас дээр хийдэг. Томруулдаг шил ашиглан томруулсан зураг.

Томруулдаг шил нь тэдгээрийг үзэх явцад объектуудыг өсгөх зорилготой линз эсвэл линз систем юм. Лупу нүдэн дээр байрладаг бөгөөд обьект нь тодорхой харагдах зайг сонго. Томруулдаг шилний хэрэглээ нь субъектийг шалгаж үзсэн өнцгийн өнцөг дээр тулгуурлана.

Том өнцгийн өсгөлтийг авахын тулд микроскоп ашиглана. Энэ төхөөрөмж дээр объектын томрох нь обьект, дурангаас бүрдсэн оптик системтэй холбоотой юм. Нэгдүгээрт, харах өнцөг нь линзээр, дараа нь дурангаараа нэмэгддэг.

Тиймээс бид оптик үзэгдлүүд, төхөөрөмжүүд, тэдгээрийн сортууд болон онцлогуудыг судлав.