Piv txwv ntawm Cov Lus Nug Txog Kev Siv Lub Teeb Ncua
Cov nthwv dej teeb yog ib qho xwm txheej ntuj tsim uas muaj ntau yam kev siv hauv lub neej txhua hnub thiab kev tshawb fawb. Txij li kev kho qhov muag mus rau kev siv tshuab sib txuas lus niaj hnub no, kev nkag siab txog cov nthwv dej teeb ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev txhim kho thev naus laus zis thiab kev tshawb fawb. Hauv tsab xov xwm no, peb yuav tham txog ntau qhov piv txwv ntawm kev siv cov nthwv dej teeb thiab piav qhia txog cov ntsiab lus tseem ceeb ntsig txog qhov kev kawm no.
Pendahuluuan
Lub teeb yog ib hom zog uas tib neeg lub qhov muag pom tau. Ua ib lub zog hluav taws xob electromagnetic, lub teeb muaj cov yam ntxwv xws li wavelength, zaus, thiab ceev. Lub wavelength ntawm lub teeb pom kev yog nyob rau hauv ntau ntawm 400–700 nanometers (nm). Los ntawm kev kawm cov yam ntxwv no, peb tuaj yeem nkag siab txog ntau yam kev siv uas cuam tshuam nrog lub teeb wavelength, xws li hauv kev siv tshuab optical, astronomy, thiab ntau ntxiv.
Lub Tswv Yim Tseem Ceeb ntawm Lub Teeb Ncua
Ua ntej muab piv txwv, nws yuav yog lub tswv yim zoo los kawm qee lub ntsiab lus tseem ceeb ntsig txog lub teeb nthwv dej:
1. Qhov Ceev ntawm Lub Teeb: Hauv qhov chaw nqus tsev, lub teeb mus ncig ntawm qhov ceev tas li ntawm 299.792.458 meters ib ob (lossis puag ncig rau 3 x 10 ^ 8 m / s).
2. Qhov ntev ntawm lub teeb thiab zaus: Kev sib raug zoo ntawm qhov ntev ntawm lub teeb (λ) thiab zaus (f) ntawm lub teeb yog qhia los ntawm kab zauv:
\[
c = \lambda \cdot f
\]
qhov twg \( c \) yog qhov ceev ntawm lub teeb. Los ntawm cov kab zauv no, peb tuaj yeem txiav txim siab ib qho yog tias peb paub lwm qhov.
3. Kev Txav ntawm Lub Teeb: Thaum lub teeb hla dhau ib qho ciam teb ntawm ob lub xov xwm sib txawv, nws qhov ceev hloov pauv, thiab qhov no ua rau muaj kev txav. Txoj Cai Snell yog lub hauv paus ntawm qhov xwm txheej no:
\[
n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2)
\]
qhov twg \(n_1\) thiab \(n_2\) yog cov ntsuas refractive ntawm thawj thiab thib ob nruab nrab, thiab \(\theta_1\) thiab \(\theta_2\) yog lub kaum sab xis ntawm qhov tshwm sim thiab lub kaum sab xis ntawm kev refraction.
4. Kev Cuam Tshuam: Thaum ob lossis ntau lub teeb nthwv dej sib ntsib, lawv tuaj yeem txhawb nqa lossis ua kom tsis muaj zog. Qhov no hu ua kev cuam tshuam.
5. Kev sib cais: Cov txheej txheem uas cov nthwv dej teeb hloov mus ua co hauv ib lub dav hlau xwb.
Cov Lus Nug Piv Txwv thiab Kev Sib Tham
Hauv seem no, peb yuav tshawb nrhiav qee qhov teeb meem piv txwv txog kev siv cov nthwv dej teeb.
Lo lus nug 1: Kev cuam tshuam ntawm lub teeb
Ob lub qhov nqaim nqaim uas sib nrug 0,5 hli raug ci los ntawm lub teeb nrog lub wavelength ntawm 600 nm. Lub vijtsam uas tus qauv cuam tshuam raug tso tawm yog 2 meters ntawm ob lub qhov. Xam qhov deb ntawm thawj kab ci ntsa iab thiab nws qhov chaw.
Kev Sib Tham:
Tus qauv cuam tshuam uas tsim los ntawm ob chav slit tuaj yeem suav nrog siv cov mis:
\[
y = \dfrac{m\cdot\lambda\cdot L}{d}
\]
Rau thawj kab ci ntsa iab, \( m = 1 \):
\[
y = \dfrac{1 \cdot 600 \times 10^{-9} \cdot 2}{0.5 \times 10^{-3}}
\]
\[
y = \dfrac{1200 \times 10^{-9}}{0.5 \times 10^{-3}}
\]
\[
y = 2.4 x 10^{-3} {\text{ meters}}
\]
Yog li, qhov deb ntawm thawj lub teeb ci thiab qhov chaw nruab nrab yog 2.4 hli.
Lo lus nug 2: Kev cuam tshuam ntawm lub teeb
Ib lub teeb uas muaj qhov ntev ntawm 550 nm los ntawm huab cua mus rau hauv dej ntawm lub kaum sab xis ntawm 30°. Txheeb xyuas lub kaum sab xis ntawm kev tawg hauv dej. Lub ntsuas kev tawg ntawm dej yog 1,33.
Kev Sib Tham:
Siv txoj cai Snell los daws qhov teeb meem no:
\[
1.0 x sin(30^circ) = 1.33 x sin(\theta_2)
\]
\[
0.5 = 1.33 {\cdot {\sin(\theta_2})}
\]
\[
\sin(\theta_2) = \dfrac{0.5}{1.33} \approx 0.375
\]
\[
\theta_2 = \sin^{-1}(0.375) \approx 22^\circ
\]
Yog li, lub kaum sab xis ntawm kev cuam tshuam hauv dej yog li 22 °.
Lo lus nug 3: Polarization ntawm cov kua
Ib lub teeb uas tsis muaj polarized raug xa mus rau hauv cov kua uas muaj refractive index ntawm 1,5. Txheeb xyuas lub kaum sab xis uas lub teeb muaj polarized zoo meej (Brewster lub kaum sab xis).
Kev Sib Tham:
Lub kaum sab xis Brewster (\( \theta_B \)) muaj nyob thaum:
\[
\tan(\theta_B) = n
\]
\[
\tan(\theta_B) = 1.5
\]
\[
\theta_B = \tan^{-1}(1.5) \approx 56.3^\circ
\]
Yog li, lub kaum sab xis Brewster rau cov kua yog li 56.3 °.
Xaus
Kev nkag siab txog cov ntsiab lus tseem ceeb ntawm lub teeb thiab nws cov nthwv dej tso cai rau peb daws ntau yam teeb meem uas cuam tshuam nrog lub teeb hauv cov xwm txheej ua tau. Raws li tau tham, cov ntsiab lus xws li kev cuam tshuam, kev cuam tshuam, thiab kev sib hloov polarization txhua yam ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev siv thev naus laus zis niaj hnub no, suav nrog kev kho qhov muag thiab kev sib txuas lus. Kev kawm thiab kev nkag siab txog cov nthwv dej teeb yog qhov tseem ceeb tsis yog rau cov kws tshawb fawb xwb tab sis kuj rau txhua tus neeg uas xav paub txog thev naus laus zis thiab lub hauv paus physics. Los ntawm kev siv cov kev paub no, peb tuaj yeem daws cov teeb meem ntawm kev txhim kho thev naus laus zis yav tom ntej.
