បាតុភូតនៃចំណាំងបែរនៃពន្លឺ - វា ... ច្បាប់នៃចំណាំងបែរនៃពន្លឺ

បាតុភូតនៃចំណាំងបែរនៃពន្លឺនោះ - គឺជាបាតុភូតធម្មជាតិដែលកើតឡើងរាល់ពេលដែលរលកធ្វើដំណើរពីសម្ភារៈមួយទៅមួយទៀត, ម្ល៉ោះល្បឿនរបស់វាប្រែប្រួល។ ភ្នែក, វាបង្ហាញថាការផ្លាស់ប្តូរទិសដៅនៃការឃោសនានេះ។

រូបវិទ្យា: ចំណាំងបែរនៃពន្លឺ

ប្រសិនបើធ្នឹមហេតុការណ៍នេះបានកើតចំណុចប្រទាក់រវាងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយទាំងពីរនេះនៅមុំនៃ 90 °, បន្ទាប់មកគ្មានអ្វីកើតឡើង, វាបន្តដើម្បីផ្លាស់ទីនៅក្នុងទិសដៅដូចគ្នានេះនៅមុំខាងស្តាំទៅចំណុចប្រទាក់នេះ។ ប្រសិនបើមានមុំនៃការកើតមានភាពខុសគ្នាពី 90 °, បាតុភូតចំណាំងបែរកើតឡើង។ ឧទាហរណ៍នេះផលិតផលវត្ថុចម្លែកដូចជាការបាក់ឆ្អឹងច្បាស់ immersed នៅផ្នែកខ្លះនៅក្នុងទឹកឬឃើញនៅក្នុងដីខ្សាច់ Mirage ក្តៅមួយវាលខ្សាច់។

ប្រវត្តិសាស្រ្តនៃការរកឃើញ

នៅសតវត្សដំបូង។ អ៊ី។ ភូមិសាស្ត្រនិងតារាវិទូ Ptolemy រហូតភាសាក្រិចដើម្បីពន្យល់គណិតវិទ្យាព្យាយាមចំណាំងបែរនៃការប៉ុន្តែច្បាប់ដែលបានស្នើឡើងដោយគាត់ក្រោយមកបានប្រែក្លាយទៅជាមិនគួរទុកចិត្ត។ នៅសតវត្ស XVII នេះ។ គណិតវិទូជនជាតិហូឡង់ WILLEBRORD SNELLIUS បានបង្កើតច្បាប់ដែលកំណត់ចំនួនដែលទាក់ទងទៅនឹងការសមាមាត្រនៃការកើតហេតុនិងមុំបំបែរដែលក្រោយមកត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថាសន្ទស្សន៍នៃសម្ភារៈចំណាំងបែរនេះ។ ជាការពិត, បន្ថែមទៀតសារធាតុនេះគឺអាចដំណើរងាកកាំរស្មីពន្លឺ, ខ្ពស់ជាងអត្រាការប្រាក់។ ខ្មៅដៃនៅក្នុងទឹក "ខូច" ដោយសារតែកាំរស្មីនេះមកពីវា, ផ្លាស់ប្តូរវិធីរបស់អ្នកនៅចំណុចប្រទាក់ខ្យល់ទឹកមុនពេលឈានដល់ភ្នែក។ ដើម្បីការខកចិត្តរបស់ណ៍ Snell exhibition នេះគាត់មិនបានគ្រប់គ្រងដើម្បីស្វែងរកមូលហេតុនៃផលប៉ះពាល់នេះ។

ក្នុង 1678, អ្នកវិទ្យាសាស្រ្តមួយទៀត Christiaan Huygens ហូឡង់មានទំនាក់ទំនងគណិតវិទ្យាអភិវឌ្ឍដែលបានពន្យល់សង្កេតណ៍ Snell exhibition ហើយបានស្នើថាបាតុភូតនៃចំណាំងបែរនៃពន្លឺនោះ - គឺជាលទ្ធផលនៃការខុសប្លែកគ្នាល្បឿនដែលរត់ឆ្លងកាត់តាមរយៈបរិស្ថានទាំងពីរនេះ។ Huygens កំណត់ថាមុំអាកប្បកិរិយានៃពន្លឺដែលឆ្លងកាត់តាមរយៈសម្ភារពីរផ្សេងគ្នានៃសន្ទស្សន៍ជាមួយចំណាំងបែរត្រូវតែស្មើនឹងសមាមាត្រនៃល្បឿនរបស់ខ្លួននៅក្នុងសម្ភារៈនីមួយ។ ដូច្នេះវាត្រូវបានស្នើឡើងថានៅក្នុងមធ្យមមានលិបិក្រមដំណើរងាកកាំរស្មីខ្ពស់ជាងពន្លឺផ្លាស់ទីយឺត។ នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀត, ល្បឿននៃពន្លឺតាមរយៈសម្ភារៈដែលជាការរៀបបញ្ច្រាសសមាមាត្រទៅនឹងលិបិក្រមដំណើរងាកកាំរស្មីនេះ។ ទោះបីជាច្បាប់នេះត្រូវបានបញ្ជាក់ជាបន្តបន្ទាប់ពិសោធន៍សម្រាប់អ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើននៅពេលនេះវាមិនមែនជាច្បាស់, t, ក។ ដើម្បី។ គ្មានមធ្យោបាយដែលអាចទុកចិត្តបាននៃការ វាស់ស្ទង់ល្បឿន នៃពន្លឺ។ វិទ្យាសាស្រ្តបានគិតថាវាមិនអាស្រ័យលើល្បឿននៃសម្ភារៈនេះ។ មានតែ 150 ឆ្នាំបន្ទាប់ពីល្បឿន Huygens 'នៃការស្លាប់ពន្លឺត្រូវបានគេវាស់ជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវគ្រប់គ្រាន់ proving គាត់ត្រឹមត្រូវ។

សន្ទស្សន៍ដាច់ខាតនៃចំណាំងបែរ

ដាច់ខាតលិបិក្រមដំណើរងាកកាំរស្មី n នៃសម្ភារៈតម្លាភាពឬសម្ភារៈមួយដែលត្រូវបានកំណត់ថាជាល្បឿនដែលទាក់ទងនៅពេលដែលពន្លឺឆ្លងកាត់ទាក់ទង therethrough ទៅនឹងល្បឿនក្នុងការ vacuo: n = c / v, ដែលជាកន្លែងដែលគ - ល្បឿននៃពន្លឺក្នុងសុញ្ញានិងជួប - នៅក្នុងសម្ភារៈនេះ។

ជាក់ស្តែង, ចំណាំងបែរនៃពន្លឺក្នុងសុញ្ញា, devoid នៃសារធាតុណាមួយគឺអវត្តមាននិងមានតួលេខដាច់ខាត 1. ចំពោះសម្ភារមានតម្លាភាពផ្សេងទៀតតម្លៃនេះគឺជាង 1 ចំណាំងបែរនៃពន្លឺនៅក្នុងខ្យល់ដែលអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាប៉ារ៉ាម៉ែត្រមិនស្គាល់សម្ភារ (1.0003) នោះទេ។

ច្បាប់ណ៍ Snell exhibition របស់

យើងណែនាំនិយមន័យមួយចំនួន:

• ធ្នឹមឧប្បត្តិហេតុនេះ - ធ្នឹមជិតទៅមធ្យមការបំបែកមួយ;
• ចំណុចធ្លាក់ចុះ - ចំណុចបំបែកនេះដែលវាធ្លាក់;
• កាំរស្មីបំបែរការចាកចេញពីប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយការបំបែកនេះ;
• ធម្មតា - បន្ទាត់កាត់កែងទៅនឹងការបំបែកគូរនៅចំណុចនៃការកើតនេះ;
• មុំនៃការកើត - មុំរវាងធម្មតានិងធ្នឹមឧប្បត្តិហេតុនេះ;
• កំណត់មុំចំណាំងបែរអាចត្រូវបានជាមុំរវាងកាំបំបែរនិងធម្មតា។

បើយោងទៅតាមច្បាប់នៃចំណាំងបែរនៃការ:

1. ហេតុការណ៍នេះ, កាំរស្មីបំបែរនិងធម្មតាគឺមាននៅក្នុងយន្តហោះដូចគ្នា។
2. សមាមាត្រនៃស៊ីនុសនៃមុំនៃការកើតនិងចំណាំងបែរនេះគឺសមាមាត្រនៃមេគុណចំណាំងបែរនៃមធ្យមទីមួយនិងទីពីរ: អំពើបាបខ្ញុំ / ស្តាំ = n បាប r / n ខ្ញុំ។

ច្បាប់នៃចំណាំងបែរនៃពន្លឺ (ណ៍ Snell exhibition) រៀបរាប់អំពីទំនាក់ទំនងរវាងមុំនៃរលកនិងសូចនាករនៃការពីរនៃប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយចំណាំងបែរពីរនេះ។ នៅពេលដែលរលកឆ្លងកាត់ពីមធ្យមចំណាំងបែរតិចជាង (ឧទាខ្យល់) នៅដំណើរងាកកាំរស្មីមួយ (ឧ, ទឹក), ល្បឿនរបស់ខ្លួនធ្លាក់ចុះ។ ផ្ទុយទៅវិញនៅពេលពន្លឺឆ្លងកាត់ពីទឹកនៅក្នុងខ្យល់មានល្បឿនកើនឡើង។ មុំនៃការកើតមានទៅទាក់ទងមធ្យមជាលើកដំបូងចំពោះមុំធម្មតានៃចំណាំងបែរនិងលើកទីពីរនឹងប្រែប្រួលសមាមាត្រទៅនឹងភាពខុសគ្នានៅលិបិក្រមដំណើរងាកកាំរស្មីរវាងសមា្ភារៈទាំងពីរ។ ប្រសិនបើមានរលកឆ្លងកាត់ពីមធ្យមមួយដែលមានមេគុណទាបនៃការមធ្យមមួយដែលមានខ្ពស់ជាងនេះមួយពត់វាឆ្ពោះទៅរកធម្មតា។ ហើយប្រសិនបើនៅលើផ្ទុយមកវិញវានឹងត្រូវបានយកចេញ។

លិបិក្រមដំណើរងាកកាំរស្មីទាក់ទង

ច្បាប់ចំណាំងបែរពន្លឺបង្ហាញថាសមាមាត្រនៃស៊ីនុសនៃឧបទ្ទវហេតុនេះនិងមុំបំបែរស្មើទៅនឹងថេរមួយដែលនេះគឺជាសមាមាត្រនៃ ល្បឿននៃពន្លឺ ក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយទាំងពីរនេះ។

_{បាបខ្ញុំ / ស្តាំ = n បាប r} / n i = (គ / v ស្តាំ) / (គ / v i) = v i / v r

ទំនាក់ទំនង n _r / n, _{ខ្ញុំត្រូវបានហៅថាសន្ទស្សន៍នៃចំណាំងបែរសម្រាប់ទាក់ទងសារធាតុទាំងនេះ។}

ចំនួននៃបាតុភូតដែលមានលទ្ធផលនៃចំណាំងបែរជាញឹកញាប់គេឃើញនៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ។ ផលប៉ះពាល់នៃការខ្មៅដៃ "ខូច" - មួយនៃទូទៅបំផុត។ ភ្នែកនិងខួរក្បាលតាមកាំរស្មីត្រឡប់ចូលទៅក្នុងទឹកដូចជាប្រសិនបើពួកគេមិនត្រូវបានបំបែរមកពីវត្ថុក្នុងបន្ទាត់ត្រង់មួយ, បង្កើតរូបភាពនិម្មិតលេចឡើងនៅដែលមានជម្រៅតិចជាង។

បែកខ្ចាត់ខ្ចាយ

ការវាស់បានបង្ហាញថាចំណាំងបែរប្រុងប្រយ័ត្ននៃ រលកពន្លឺ ភាយឬប៍នមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំង។ នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀតសារធាតុមួយមានមនុស្សជាច្រើន លិបិក្រមដំណើរងាកកាំរស្មី ដែលអាចខុសគ្នាជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរណ៍ឬរលកពន្លឺ។

បែបនេះការផ្លាស់ប្តូរកើតឡើងនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយតម្លាភាពទាំងអស់និងត្រូវបានគេហៅថាបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ។ កម្រិតនៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃសម្ភារៈជាក់លាក់អាស្រ័យលើរបៀបលិបិក្រមដំណើរងាកកាំរស្មីនេះខុសគ្នាជាមួយរលកពន្លឺ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងរលកក្លាយជាបាតុភូតនៃចំណាំងបែរតិចជាងការប្រកាសនៃពន្លឺ។ នេះត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយការពិតដែលថាច្រើនជាងចំណាំងបែរស្វាយក្រហមដោយសារតែរលកពន្លឺរបស់វាគឺខ្លីជាងនេះ។ ដោយសារតែបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៅក្នុងកញ្ចក់ធម្មតាកើតឡើងពន្លឺបានគេស្គាល់ថាចូលទៅក្នុងសមាសភាគបំបែកខ្លួន។

ការពង្រីកនៃពន្លឺ

នៅចុងបញ្ចប់នៃសតវត្សទី XVII នេះ, លោក Isaak Nyuton ធ្វើឡើងស៊េរីនៃការពិសោធន៍មួយដែលនាំឱ្យមានការរកឃើញរបស់គាត់នៃវិសាលគមដែលអាចមើលឃើញនេះហើយបានបង្ហាញថាពន្លឺសមានជាអារេដែលមានលំដាប់របស់ណ៍ចាប់ពីស្វាយតាមរយៈការបញ្ចប់ក្នុងចំណាត់ថ្នាក់ខៀវ, បៃតង, លឿង, ទឹកក្រូចនិងក្រហម។ ការធ្វើការងារនៅក្នុងបន្ទប់ងងឹតមួយដែលញូតុនបានដាក់ចូលទៅក្នុងកែវព្រីសធ្នឹមតូចចង្អៀតជ្រៀតចូលតាមរយៈរន្ធនៅក្នុងល្បឿនបង្អួចមួយ។ នៅពេលឆ្លងកាត់ព្រីសគឺជាពន្លឺចំណាំងបែរជា - កញ្ចក់ដើម្បីគម្រោងវានៅលើអេក្រង់មួយនៅក្នុងវិសាលគមបញ្ជាឱ្យ។

ញូតុនបានសន្និដ្ឋានថាពន្លឺសគឺជាល្បាយនៃណ៍ផ្សេងគ្នា, ហើយថាព្រីស "ការកំចាត់កំចាយ«ពន្លឺស refracting ណ៍គ្នាពីមុំផ្សេងគ្នា។ ញូតុនមិនអាចចែករំលែកការណ៍ដោយឆ្លងកាត់តាមរយៈការព្រីសពួកគេជាលើកទីពីរ។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលគាត់បានដាក់ព្រីសទីពីរគឺនៅជិតទៅនឹងដំបូងយ៉ាងខ្លាំងនោះដូច្នេះណ៍ទាំងអស់បានបំបែកនិងបានទៅចូលទៅក្នុងព្រីសលើកទីពីរ, អ្នកស្រាវជ្រាវបានរកឃើញថាណ៍ត្រូវបាន recombined ជាថ្មីម្តងទៀតដើម្បីបង្កើតជាពន្លឺស។ ការរកឃើញនេះបានបង្ហាញសមាសភាពជឿនៃពន្លឺដែល Spectral អាចចែកយ៉ាងងាយស្រួលនិងការតភ្ជាប់។

បាតុភូតបែកខ្ចាត់ខ្ចាយបានដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការមួយចំនួនធំនៃបាតុភូតផ្សេងគ្នា។ ឥន្ធនូគឺជាលទ្ធផលនៃចំណាំងបែរនៃពន្លឺនៅក្នុងតំណក់ភ្លៀង, ធ្វើឱ្យជាការមើលឃើញគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍នៃការ decomposition Spectral នេះស្រដៀងគ្នាទៅនឹងអ្វីដែលកើតឡើងនៅក្នុងព្រីសនេះ។

មុំសំខាន់និងការឆ្លុះបញ្ចាំងខាងក្នុងសរុប

នៅពេលឆ្លងកាត់មធ្យមមួយដែលមានសន្ទស្សន៍ខ្ពស់នៃចំណាំងបែរនៅមធ្យមមួយដែលមានផ្លូវចលនាទាបនៃរលកដែលបានកំណត់ដោយមុំនៃការកើតដោយគោរពតាមការបំបែកនៃការសមា្ភារៈទាំងពីរនេះ។ ប្រសិនបើមានមុំនៃការកើតមានលើសពីតម្លៃជាក់លាក់មួយ (អាស្រ័យលើសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃការសមា្ភារៈទាំងពីរនេះ) វាដល់ចំណុចដែលជាកន្លែងដែលមានពន្លឺមិនត្រូវបំបែរក្នុងសន្ទស្សន៍ទាបមធ្យមជាមួយនឹងមួយ។

សំខាន់ (ឬដែនកំណត់) មុំបានកំណត់ថាជាមុំនៃការកើត, ជាលទ្ធផលនៅក្នុងមុំនៃចំណាំងបែរនៃ 90 °នេះ។ នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀតដែលជាមុំនៃការកើតតិចជាងចំណាំងបែរសំខាន់កើតឡើងនិងនៅពេលដែលវាគឺស្មើទៅនឹងវា, ធ្នឹមបំបែរឆ្លងកាត់តាមបណ្តោយទំហំដែលបំបែកមា្ភារៈទាំងពីរនេះ។ ប្រសិនបើមានមុំនៃការកើតលើសសំខាន់ពន្លឺត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងត្រឡប់មកវិញ។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាការឆ្លុះបញ្ចាំងខាងក្នុងសរុប។ ឧទាហរណ៍នៃការប្រើប្រាស់របស់ខ្លួន - ត្បូងពេជ្រនិងសរសៃអុបទិក។ ពេជ្រកាត់ជំរុញការឆ្លុះបញ្ចាំងខាងក្នុងសរុប។ ភាគច្រើននៃកាំរស្មីដែលបានចូលទៅតាមរយៈការកំពូលនៃពេជ្រនេះនឹងត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងរហូតដល់ពួកគេឈានដល់ផ្ទៃខាងលើ។ នេះគឺជាអ្វីដែលផ្តល់ឱ្យត្បូងពេជ្រ glitter របស់ពួកគេ។ នេះជាអុបទិច គឺជាកញ្ចក់ "សក់" គឺស្តើងដូច្នេះថានៅពេលដែលពន្លឺចូលមួយចុងបញ្ចប់វាមិនអាចគេចផុត។ ហើយមានតែនៅពេលដែលឈានដល់ធ្នឹមចុងផ្សេងទៀត, គាត់នឹងអាចចាកចេញពីជាតិសរសៃ។

ដឹងនិងគ្រប់គ្រង

ឧបករណ៍អុបទិកចាប់តាំងពីការមីក្រូទស្សន៍និងកែវយឺតទៅក្នុងម៉ាស៊ីនថតបញ្ចាំងវីដេអូ, និងសូម្បីតែភ្នែកមនុស្សអាចពឹងផ្អែកលើការពិតដែលថាពន្លឺអាចត្រូវបានផ្តោតការយកចិត្តទុកដាក់, បំបែរនិងបានឆ្លុះបញ្ចាំងផងដែរ។

ចំណាំងបែរផលិតទូលំទូលាយនៃបាតុភូតដែលរួមទាំងរថយន្តម៉ាក Mirage, ឥន្ទធនូ, រូបភាពបំភាន់ភ្នែក។ ដោយសារតែចំណាំងបែរនៃកញ្ចក់ក្រាស់ជញ្ជាំងនៃស្រាបៀរនេះហាក់ដូចជាកាន់តែពេញលេញនិងព្រះអាទិត្យទៅចុះសម្រាប់ប៉ុន្មាននាទីក្រោយមកជាងតម្លៃពិតរបស់វា។ មនុស្សរាប់លាននាក់ប្រើអំណាចដំណើរងាកកាំរស្មីដើម្បីកែពិការភាពចក្ខុវិស័យដោយមានជំនួយពីវ៉ែនតាឬកញ្ចក់ទំនាក់ទំនង។ ដោយការយល់ដឹងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃពន្លឺនិងការគ្រប់គ្រងទាំងនេះយើងអាចមើលឃើញលម្អិតមើលមិនឃើញដោយភ្នែកទទេ, មិនគិតថាតើពួកគេមាននៅលើស្លាយមីក្រូទស្សន៍ឬក្នុងកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយ។