3. Жарықтың шағылу және түсу заңдарын сипатта. Орталардың сыну көрсеткішін анықта?

Жарық біртекті мөлдір ортада түзу таралады. Бірақ қандайда бір екінші орта шекарасына келгенде толқындық фронт бағытын өзгертеді, және келген ортаға қайта оралады. Бұл шағылу заңы деп аталады. Түскен бұрыш α мен шағылған бұрыш γ өзара тең болады. Шағылу құбылысымен қатар сыну құбылысы байқалады. Жарық сынуы дегеніміз екінші ортаға жарықтың бір бөлігінің енуі. Сыну бұрышы β деп белгіленеді. Және келесі қатынаспен анықталады. n1sinA=n2sinB Ортаның сыну көрсеткішін анықтау үшін келесі суретті пайдалансақ болады:

Бұл жердегі α түсу бұрышы, ал γ сыну бұрышы. Бізге ыңғайлы болу үшін тікбұрышты үшбұрыштар гипотенузаларын тең етіп аламыз. Үшбұрыштар заңынан sinα = CA/OA және sinγ=DB/DO. Және sinα/sinγ қатынасын алғанда өзара тең екі гипотенузалар қысқарып, келесі теңдеуді аламыз , ал бұл өз ретінде сыну көрсеткішін береді.

4. Жарықтың толық шағылу құбылысында шекті бұрыш нені білдіреді?

Жарықтын толық шағылу құбылысы сыну көрсеткіші көп ортадан аз ортаға түскенде байқалатын құбылыс. Яғни сыну бұрышы 90°-қа тең болғандағы бұрыш деп аталады. және одан үлкен бұрыштарда толық ішкі шағылу бұрышы байқалады. Яғни жарық тек шағылады, ал сыну бұрышы шекараға паралелль немесе мүлдем жоқ болады.

Егер жарық сыну көрсеткіші аз ортадан сыну көрсеткіші көп ортаға өтсе, сыну бұрышы түсу бұрышынан кіші: n₁ < n₂ (2 сурет). Осыдан түсу бұрышын ұлғайтқан кезде α_m = 90° дейін жарық екінші ортада γ_шек.-бұрышының маңайында таралады.

Сөйтіп, сынудың шекті бұрышы деп, түсу бұрышы 90° -қа тең болғандағы сыну бұрышының ең үлкен мәнін айтады. Шекті бұрышқа қосымша бұрыштардың аймағына жарық өтпейді (90° - γ_шек).

Сынудың шекті γ_шек бұрышының шамасы мынадай шартпен анықталады:

, бірақ sinα_m=1,

α_m =90^º онда (1)

Жарық сыну көрсеткіші көп ортадан сыну көрсеткіші аз ортаға өткенде

n₁ > n₂ (3 сурет). Сыну бұрышы түсу бұрышынан үлкен. Осыдан жарық түсу бұрышы маңайындағы сәйкес сыну бұрышына тең бұрышпен сынады. γ_m = 90° үлкен бұрышпен түсетін жарық α_шек деп үлкен екі ортаның шекарасынан толық шағылады. Осы құбылысты толық шағылу деп атайды. Оның түсу бұрышы α_шек - толық іштей шағылудың шекті бұрышы деп атайды. Басқаша айтқанда сыну бұрышы 90° - қа тең болуына сәйкес келетін түсу бұрышының ең үлкен мәні – толық іштей шағылудың шекті бұрышы деп аталады.

Сәуле жолдарының қайтымдылығы ретінде берілген екі орта үшін сынудың шекті бұрышы бірінші ортадан екінші ортаға өткенде, екінші ортадан бірінші ортаға өткендегі толық іштей шағылудың шекті бұрышына тең болатынын байқаймыз.

5. Жазық және сфералық айнадан алынған кескіндердің ерекшеліктерін сипатта?

Ж азық айнаға S жарық көзінен жарық түссін. Жазық айнаға түскен SA SB жарық шоқтары суретте көрсетілгендей бағытта шағылады. Суреттегідей С нүктесінде бақылаушы тұрса, ол айнаның артында тұрған S` жарық көзін көреді. Суреттен байқалатындай SO S`O өзара тең, және SS` айнаға перпендикуляр. Сонымен жазын айнадағы бейнелер жорамал болып келеді. Өйткені ол бейнелер жарық жоқ жерлерден шығады. Бейне айнадан және зат айнадан бірдей арақашықтықта орналасады.

Жазық айналардан бөлек сфералық айналар болады. Олар шар тектес беттің бір бөлігі, және дөңес, ойыс болып бөлінеді. Дөңес айнаға параллель жарық шоқтарын түсірейік. Олар айнадан шағылып шашырайды. Сондықтан да дөңес айналарды шашыратқыш деп атайды. Ал ойыс айнаға сол параллель жарық шоқтарын түсірсек, олар бас фокуста жиналады. Осы қасиеті үшін ойыс айналар жинағыш болып аталады. Бұл жердегі F және F` бас фокустары деп аталады. Дөңес айнада ол жорамал, өйткені жарық фокустан өтпейді, ал ойыс айнада ол шын.